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

Как ученые отправляют послания иным цивилизациям и сколько нам ждать ответа? Как ученые отправляют послания иным цивилизациям и сколько нам ждать ответа?

METI — попытки передачи межзвездных посланий

Популярная механика
Век XXI Век XXI

Автор проекта Юлия Русских оформила квартиру в доме сталинской эпохи

SALON-Interior
По расчетам астрономов, Вселенная погибнет через 20 миллиардов лет По расчетам астрономов, Вселенная погибнет через 20 миллиардов лет

Что предсказывает модель Вселенной, которая учитывает данные DES и DESI?

ТехИнсайдер
Дети, добро пожаловать в соцсети: кто отвечает за безопасность в интернете Дети, добро пожаловать в соцсети: кто отвечает за безопасность в интернете

Родителям лучше быть рядом с детьми, когда они делают первые шаги онлайн

Psychologies
Как нас обманывает Disney: чем на самом деле заканчиваются популярные детские сказки Как нас обманывает Disney: чем на самом деле заканчиваются популярные детские сказки

Почти у каждой сказки, которую вы читали в детстве, есть версия 18+...

ТехИнсайдер
Что может с тобой произойти, если ты пойдешь на работу, поспав меньше 6 часов Что может с тобой произойти, если ты пойдешь на работу, поспав меньше 6 часов

Как минимизировать последствия от недосыпа

Playboy
Когда в постели уже трое: 5 стереотипов о сексе во время беременности Когда в постели уже трое: 5 стереотипов о сексе во время беременности

Многие пары отказываются от секса во время беременности

СНОБ
Крус молодого бойца Крус молодого бойца

Сорок пять Пенелопы Крус — это новые двадцать

Tatler
Трудная судьба копейки. Как умерла самая мелкая монета России Трудная судьба копейки. Как умерла самая мелкая монета России

Находящиеся в обороте копейки не представляют собой никакой ценности

Forbes
Казус с Мадонной и успех России: справился ли Сергей Лазарев со своей миссией на Евровидении Казус с Мадонной и успех России: справился ли Сергей Лазарев со своей миссией на Евровидении

Почему третье место Сергея Лазарева на Евровидении нужно считать успехом?

Forbes
Как быть хорошими родителями для подростка Как быть хорошими родителями для подростка

Удивительные вещи происходят иной раз с родителями

Psychologies
Новый самолет — как младенец, которого нельзя оставлять без присмотра Новый самолет — как младенец, которого нельзя оставлять без присмотра

В чем причины катастрофы и технические проблемы «Суперджетов»

СНОБ
Следуй за мной Следуй за мной

О чем бы писал Пушкин и какие места советовал посетить, если бы был блогером

Лиза
Как перестать беспокоиться и полюбить триатлон: эксперимент MAXIM Как перестать беспокоиться и полюбить триатлон: эксперимент MAXIM

Подготовка к триатлону на личном опыте редакции

Maxim
Когда с ребенком пора к психологу Когда с ребенком пора к психологу

Если ребенок ведет себя «трудно», значит, трудно в первую очередь ему

Домашний Очаг
Миссия золотой рыбки Миссия золотой рыбки

Жаренные во фритюре рыба с картошкой помогли англичанам выжить в двух войнах

Вокруг света
Гид по увлажнению кожи: что ты делаешь не так? Гид по увлажнению кожи: что ты делаешь не так?

Как распознать обезвоженность кожи и что с ней делать

Cosmopolitan
Как открыть ресторан без связей и денег? 15 вопросов Георгию Хвистани, который это сделал Как открыть ресторан без связей и денег? 15 вопросов Георгию Хвистани, который это сделал

А затем основал крупный ресторанный холдинг London Restaurant Group.

Playboy
Тред мая: психотерапевтические частушки Тред мая: психотерапевтические частушки

Что может быть дешевле и эффективней, чем бездушный живой психотерапевт?

Maxim
На белом фоне На белом фоне

Белый интерьер, на который не потратили ни капли белой краски

AD
Как в домашних условиях увидеть субатомные частицы Как в домашних условиях увидеть субатомные частицы

Как увидеть частицы, образующиеся при радиоактивном распаде

Популярная механика
«Мы будем точно не хуже Google и Apple». Что Сбербанк рассказал акционерам на годовом собрании «Мы будем точно не хуже Google и Apple». Что Сбербанк рассказал акционерам на годовом собрании

Forbes собрал самое главное с годового собрания акционеров Сбербанка

Forbes
Самый знаменитый тоболяк Самый знаменитый тоболяк

Дмитрий Менделеев родился в неофициальной столице Сибири

Дилетант
Инстаблогерша из Австралии просит пожертвовать ей 100 тысяч долларов, потому что «не может устроиться на работу» Инстаблогерша из Австралии просит пожертвовать ей 100 тысяч долларов, потому что «не может устроиться на работу»

Маргарита Томовска обратилась к своим подписчикам с просьбой дать ей денег

Maxim
Приключения вариатора Приключения вариатора

Движение автомобильной эволюции приводит порой к весьма неожиданным плодам

АвтоМир
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
Внутри кто‑то есть Внутри кто‑то есть

Квартира в центре Москвы и удивительный мир современного искусства

AD
«Кому он нужен с тремя детьми и женой»: Оксана Самойлова о ревности к Джигану «Кому он нужен с тремя детьми и женой»: Оксана Самойлова о ревности к Джигану

Супруга рэпера Джигана откровенно рассказала о своих взаимоотношениях с мужем

Cosmopolitan
Отцовская любовь Отцовская любовь

Многие считают, что мужчина – «второстепенный» родитель

Лиза
В деле «Седьмой студии» Кирилла Серебренникова появился новый подозреваемый В деле «Седьмой студии» Кирилла Серебренникова появился новый подозреваемый

Новым подозреваемым в деле «Седьмой студии» стал предприниматель из Петербурга

Forbes
Открыть в приложении