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

3 отличных продукта для того, чтобы сбросить лишний вес 3 отличных продукта для того, чтобы сбросить лишний вес

Внимательно присмотритесь к тому, что именно кладете в тарелку каждый день

Популярная механика
Дворцы, алмазы и скакуны: самый полный гид по активам королевы Елизаветы II Дворцы, алмазы и скакуны: самый полный гид по активам королевы Елизаветы II

Как и сколько зарабатывают Елизавета II и члены ее семьи?

Forbes
Откуда к нам прилетела межзвездная комета? Астрономы впервые отследили ее путь Откуда к нам прилетела межзвездная комета? Астрономы впервые отследили ее путь

Астрономам впервые удалось точно установить, откуда прибыл межзвездный гость

Inc.
Гламурная семейка Гламурная семейка

Кольцехвостые лемуры — настоящие звезды экрана

Вокруг света
Как стать лучшим мужчиной в постели девушки: секс-эксперт Трейси Кокс поделилась секретами Как стать лучшим мужчиной в постели девушки: секс-эксперт Трейси Кокс поделилась секретами

Что служит причиной неудовлетворенности женщины и как это исправить

Maxim
12 лучших фильмов, которые начинаются с конца 12 лучших фильмов, которые начинаются с конца

Показывать уже в первых кадрах, чем же закончится кино — шаг наглый

Maxim
Как справиться с избытком информации Как справиться с избытком информации

Шквалу информации можно противостоять

Psychologies
13 крупнейших взяток в новейшей истории России 13 крупнейших взяток в новейшей истории России

Какие самые крупные взятки получали министры, губернаторы, мэры и силовики

Forbes
Мы теряем мозг: выживает глупейший Мы теряем мозг: выживает глупейший

Почему в течение 30 000 лет мозг homo sapiens постоянно теряет в весе?

Популярная механика
На Alfa Future People впервые появится транс-сцена На Alfa Future People впервые появится транс-сцена

Alfa Future People теперь одно из главных событий года в транс-музыке

Cosmopolitan
Вам не нужен драйв — вам нужно терпение Вам не нужен драйв — вам нужно терпение

Мы часто забываем о качестве, без которого не достигнуть успеха — о терпении

Psychologies
14 развивающих приложений для детей разных возрастов: поиграть и научиться 14 развивающих приложений для детей разных возрастов: поиграть и научиться

Игры на смартфоне - это не обязательно бездумные стрелялки или ходилки

CHIP
Конец беззаботной жизни: как решиться на ребенка Конец беззаботной жизни: как решиться на ребенка

Почему семейные пары против появления детей?

Psychologies
Майндфулнес и практика внимательности, или как используют медитацию в компаниях Майндфулнес и практика внимательности, или как используют медитацию в компаниях

Медитация давно перестала восприниматься как нечто эзотерическое

Forbes
Как работавшая в Крыму американская компания пережила «русскую весну» и стала маленьким гигантом Forbes Как работавшая в Крыму американская компания пережила «русскую весну» и стала маленьким гигантом Forbes

Американские IT-предприниматели перевезли бизнес в тогда еще украинский Крым

Forbes
Как я пропустил 72 серии «Игры престолов» и сразу посмотрел последнюю. Репортаж со стадиона «Локомотив» Как я пропустил 72 серии «Игры престолов» и сразу посмотрел последнюю. Репортаж со стадиона «Локомотив»

Как прошел показ последнего эпизода «Игры престолов» на стадионе «Локомотив»

СНОБ
Обзор смартфона Samsung Galaxy S10+: Android еще не был таким дорогим Обзор смартфона Samsung Galaxy S10+: Android еще не был таким дорогим

Главная звезда среди новых моделей — Galaxy S10+

CHIP
Как работать с людьми, которых ты ненавидишь: основные правила и советы Как работать с людьми, которых ты ненавидишь: основные правила и советы

Пора узнать, что делать, когда конфликтов на работе не избежать

Playboy
Как никогда не стоит обсуждать зарплату с работодателем? 9 фатальных ошибок Как никогда не стоит обсуждать зарплату с работодателем? 9 фатальных ошибок

Переговоры о зарплате — основная часть переговоров с работодателем

Playboy
Отряд 9900: Зачем израильская армия берет на службу людей с аутизмом и как эта практика применяется в мирной жизни Отряд 9900: Зачем израильская армия берет на службу людей с аутизмом и как эта практика применяется в мирной жизни

Как люди с расстройствами аутистического спектра служат в израильской армии

Esquire
Тест и обзор смартфона Motorola Moto G7 Plus: средний класс с отличной камерой Тест и обзор смартфона Motorola Moto G7 Plus: средний класс с отличной камерой

Смартфон Motorola Moto G7 Plus обладает редким сплавом качеств для его класса

CHIP
Фестиваль Rosé на Усачевском рынке Фестиваль Rosé на Усачевском рынке

На Усачевском рынке впервые пройдет гастрономический фестиваль Rosé

Cosmopolitan
Красиво жить! Красиво жить!

Нати Ко делится с Grazia своими мыслями

Grazia
Поклялись дарить: миллиардеры, которые в мае решили расстаться с половиной состояния Поклялись дарить: миллиардеры, которые в мае решили расстаться с половиной состояния

К филантропической инициативе присоединились и другие известные миллиардеры

Forbes
7 лучших игровых новинок 2019 года 7 лучших игровых новинок 2019 года

Самое время собрать игры, которые понравились нам больше всего

CHIP
Пеппербоксы: многоствольные пистолеты прошлого Пеппербоксы: многоствольные пистолеты прошлого

Человек всегда мечтал убивать двух зайцев одним выстрелом

Популярная механика
Солнце Сарьяна Солнце Сарьяна

Главный хранитель Дома-музея Мартироса Сарьяна в Ереване — его младшая внучка

Seasons of life
Как выбрать беспроводную мышь для ноутбука? Как выбрать беспроводную мышь для ноутбука?

Выбираем манипулятор типа "мышь" для переносного ПК

CHIP
Зачем тебе пахать? Как мужчины воспринимают карьерные успехи женщин Зачем тебе пахать? Как мужчины воспринимают карьерные успехи женщин

Мужчины относятся негативно к коллегам-женщинам

Forbes
В России разработан телефон с квантовым шифрованием. Его цена 30 миллионов рублей В России разработан телефон с квантовым шифрованием. Его цена 30 миллионов рублей

Давай попробуем понять, что за зверь такой, этот квант безопасности

Maxim
Открыть в приложении