В области исследования мозговой деятельности куда больше вопросов, чем ответов

Популярная механикаНаука

Опыты на людях: как исследуют человеческий мозг

Еще не так давно по историческим меркам о мозге говорили как о «черном ящике», процессы внутри которого оставались тайной. Достижения науки последних десятилетий уже не позволяют заявлять об этом столь же категорично. Однако по-прежнему в области исследования мозговой деятельности куда больше вопросов, чем однозначных ответов.

Олег Макаров

Распознать в этой, имеющей космические численные параметры и находящейся в постоянном движении системе механизмы, которые можно было бы соотнести с тем, что мы называем памятью и мышлением, крайне сложно. Порой для этого приходится проникать непосредственно в мозг. В самом прямом физическом смысле.

Что бы там ни говорили защитники живой природы, но экспериментировать над мозгом макак и крыс исследователям пока никто не запрещал. Однако когда речь идет о мозге человека — живом мозге, разумеется, — эксперименты на нем практически невозможны по соображениям права и этики. Проникнуть внутрь «серого вещества» можно лишь, что называется, за компанию с медициной.

b3f0e3796111721e08152235e0b14cbe.jpg

Провода в голове

Одним из таких шансов, предоставленных исследователям мозговой деятельности, стала необходимость хирургического лечения тяжелых случаев эпилепсии, которые не поддаются медикаментозной терапии. Причиной заболевания становятся пораженные участки срединной височной доли. Именно эти области необходимо удалить методами нейрохирургии, однако прежде всего их надо выявить, чтобы, так сказать, не «отхватить лишнего».

Американский нейрохирург Ицхак Фрид из Калифорнийского университета (Лос-Анджелес) еще в 1970-х стал одним из первых, кто применил для этой цели технологию введения непосредственно в кору головного мозга электродов толщиной 1 мм. По сравнению с размером нервных клеток электроды имели циклопические размеры, однако даже такого грубого инструмента было достаточно, чтобы снять усредненный электросигнал от некоторого количества нейронов (от тысячи до миллиона). В принципе, для достижения чисто медицинских целей этого было достаточно, но на каком-то этапе инструмент было решено усовершенствовать. Отныне миллиметровый электрод получал окончание в виде разветвления из восьми более тонких электродов диаметром 50 мкм. Это позволило увеличить точность замеров вплоть до фиксации сигнала от сравнительно небольших групп нейронов. Были также разработаны методы, позволяющие отфильтровать из «коллективного» шума сигнал, посылаемый одной-единственной нервной клеткой мозга. Все это было сделано уже не в медицинских, а в чисто научных целях.

Именные нейроны

Объектом исследований становились люди, ожидавшие операции по поводу эпилепсии: пока внедренные в кору мозга электроды считывали сигналы от нейронов для точного определения зоны хирургического вмешательства, попутно проводились весьма интересные эксперименты. И это был тот самый случай, когда реальную пользу науке принесли иконы поп-культуры — голливудские звезды, чьи образы легко узнаваемы большинством населения планеты. Сотрудник Ицхака Фрида — врач и нейрофизиолог Родриго Киан Кирога — демонстрировал испытуемым на экране своего ноутбука подборку широко известных зрительных образов, среди которых были как популярные личности, так и знаменитые сооружения, вроде оперного театра в Сиднее. При показе этих картинок в мозге наблюдалась электрическая активность отдельных нейронов, причем разные образы «включали» разные нервные клетки. Например, был установлен «нейрон Дженнифер Энистон», который «выстреливал» всякий раз, когда на экране возникал портрет этой актрисы романтического амплуа. Какое бы фото Энистон ни демонстрировали испытуемому, нейрон «ее имени» не подводил. Более того, он срабатывал и тогда, когда на экране появлялись кадры из известного сериала, в котором актриса снималась, пусть даже ее самой в кадре не было. А вот при виде девушек, лишь похожих на Дженнифер, нейрон молчал.

4318bd5c6188e3e52beba38c585b5049.jpg

Исследуемая нервная клетка, как оказалось, была связана именно с целостным образом конкретной актрисы, а вовсе не с отдельными элементами ее внешности или одежды. И это открытие давало если не ключ, то подсказку к пониманию механизмов сохранения долговременной памяти в человеческом мозге. Единственное, что мешало продвигаться дальше, — те самые соображения этики и права, о которых говорилось выше. Ученые не могли разместить электроды ни в каких других областях мозга, кроме тех, что подвергались предоперационному исследованию, да и само это исследование имело ограниченные медицинской задачей временные рамки. Это весьма затрудняло поиски ответа на вопрос, действительно ли существует нейрон Дженнифер Энистон, или Брэда Питта, или Эйфелевой башни, а может быть, в результате замеров ученые случайно натыкались лишь на одну клетку из целой связанной друг с другом синаптическими связями сети, отвечающей за сохранение или узнавание определенного образа.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Артур Гэнсон и его удивительные машины: Леонардо XX века Артур Гэнсон и его удивительные машины: Леонардо XX века

С великим Леонардо да Винчи Артура Гэнсона сравнивают с завидной регулярностью

Популярная механика
Доходность до 466%. Сколько заработали инвесторы в криптовалюту с начала года Доходность до 466%. Сколько заработали инвесторы в криптовалюту с начала года

Самая популярная криптовалюта биткоин только в мае подорожала почти на 100%

Forbes
Астрономы нашли наиболее вероятного кандидата в беззвездное гало темной материи субгалактической массы Астрономы нашли наиболее вероятного кандидата в беззвездное гало темной материи субгалактической массы

Астрономы подтвердили статус Cloud-9 как кандидата в объекты типа RELHIC

N+1
Забудь его, забудь... Забудь его, забудь...

Как перебороть свои чувства и выбросить его из головы, если ты ему безразлична

StarHit
От Чувака до Гарфилда: 13 киногероев, которые сделали лень культовой От Чувака до Гарфилда: 13 киногероев, которые сделали лень культовой

Киногерои, чье бездействие стало зеркалом тревог и надежд целых поколений

Правила жизни
Папа купил автомобиль Папа купил автомобиль

Стоит узнать, можешь ли ты приобрести машину с помощью государства

Лиза
Цифровой психоз Цифровой психоз

Социальные сети способны свести вас с ума

GQ
Куда улетели российские миллиардеры на майские праздники Куда улетели российские миллиардеры на майские праздники

Маршруты, по которым в праздники летали самые дорогие бизнес-джеты России

Forbes
Дмитрий Крылов: «Искать борщ в Таиланде? Не про меня» Дмитрий Крылов: «Искать борщ в Таиланде? Не про меня»

Телеведущий Дмитрий Крылов о любви женщин и странностях россиян

StarHit
Не надо так! Сайрус, Керр и другие звезды, которые загорают топлес Не надо так! Сайрус, Керр и другие звезды, которые загорают топлес

Кто из звезд не стесняется лежать на берегу без бра и почему не стоит так делать

Cosmopolitan
Правнук Суворова Правнук Суворова

Нередко одна атрибуция помогает затем совершить новые открытия

Дилетант
Сальвадор Дали — о своих антиницшеанских усах, всегда обращенных в небо Сальвадор Дали — о своих антиницшеанских усах, всегда обращенных в небо

Сальвадор Дали, «Дневник одного гения»

Esquire
Зависть: почему мы испытываем это чувство и как с ним справиться Зависть: почему мы испытываем это чувство и как с ним справиться

Сама мысль, что мы кому-то завидуем, нам неприятна

Psychologies
Афганцы против Лунгиных Афганцы против Лунгиных

Как родилась и кому принадлежит современная Россия

Русский репортер
Сильная Ира сего Сильная Ира сего

Ирина Хакамада о том, почему в России еще долго не будет женщины-президента

Cosmopolitan
Машина, которая не боится аварий: необычный Mercedes в деталях Машина, которая не боится аварий: необычный Mercedes в деталях

Что нас ждет в будущем от Mercedes?

РБК
15 главных самолетов Второй мировой 15 главных самолетов Второй мировой

Предлагаем вспомнить, на чем воевали в небе победители и побежденные

Популярная механика
Как выбрать между двумя женщинами, которых вы любите одновременно Как выбрать между двумя женщинами, которых вы любите одновременно

В этом нет ничего страшного, но мы понимаем, как вам трудно

Playboy
15 мыслей Михаила Шишкина 15 мыслей Михаила Шишкина

Обладатель главных русских книжных премий не собирается возвращаться в страну

GQ
Заложники катастроф. Как аварии влияют на судьбу авиационных новинок Заложники катастроф. Как аварии влияют на судьбу авиационных новинок

Как одна авария способна поставить крест на имидже и репутации самолет

Forbes
«Фактически предлагается публично покаяться». Что решили арбитры из РСПП по жалобе Baring Vostok «Фактически предлагается публично покаяться». Что решили арбитры из РСПП по жалобе Baring Vostok

Арбитры решили, что Шерзод Юсупов нарушил принципы корпоративной этики

Forbes
Два монстра круче “Годзиллы-2” — от обладателя “Золотой пальмовой ветви” Два монстра круче “Годзиллы-2” — от обладателя “Золотой пальмовой ветви”

30 мая в российский прокат вышел «Годзилла-2: Король монстров»

Esquire
Сильнейшие футбольные лиги Европы заработали в прошлом сезоне рекордные €15,6 млрд Сильнейшие футбольные лиги Европы заработали в прошлом сезоне рекордные €15,6 млрд

Больше всех в сезоне 2017/18 заработала английская Премьер-лига

Forbes
Первый российский регионал: что за самолет «Сухой Суперджет-100» Первый российский регионал: что за самолет «Сухой Суперджет-100»

Спустя восемь лет с начала эксплуатации, лайнер SuperJet-100 потерпел катастрофу

Популярная механика
Почему эго — нам не враг и не стоит с ним бороться Почему эго — нам не враг и не стоит с ним бороться

Эго пользуется дурной славой, но проблема в искаженных представлениях о себе

Psychologies
Путешественники во времени Путешественники во времени

Искусство управлять временем совершенствуется и специализируется

Psychologies
Спасайся кто может Спасайся кто может

План питания, который обещает стройность, здоровье и спасение планеты от гибели

Добрые советы
14 сериалов, финалы которых нас разочаровали 14 сериалов, финалы которых нас разочаровали

Сериалы, концовки которых перечеркнули все твои ожидания

Maxim
Как не надо флиртовать с девушками в сети: 8 самых частых ошибок Как не надо флиртовать с девушками в сети: 8 самых частых ошибок

Чего стоит избегать в кокетливой переписке с понравившейся девушкой

Playboy
Как калифорнийский единорог с участием Чубайса хочет заменить Солнце Как калифорнийский единорог с участием Чубайса хочет заменить Солнце

Калифорнийский стартап TAE привлек $600 млн на разработку термоядерного реактора

Forbes
Открыть в приложении