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

Музыкальная эстетика заводов от саунд-дизайнеров: как записать чистый звук машины Музыкальная эстетика заводов от саунд-дизайнеров: как записать чистый звук машины

Кто такие саунд-дизайнеры и что такое сонорные объекты?

Популярная механика
7 лучших игровых новинок 2019 года 7 лучших игровых новинок 2019 года

Самое время собрать игры, которые понравились нам больше всего

CHIP
От Марса до квантовой физики: 11 книг для любителей научной фантастики От Марса до квантовой физики: 11 книг для любителей научной фантастики

Что ждет человечество в будущем? Фантасты размышляют в своих книгах

Maxim
Без отпуска, или самые частые ошибки, которые портят все Без отпуска, или самые частые ошибки, которые портят все

Есть обстоятельства, на которые можно повлиять, чтобы провести отпуск мечты

Добрые советы
Мы выбираем друг друга не случайно Мы выбираем друг друга не случайно

Выбор партнера предопределен всем предшествующим ходом нашей жизни

Psychologies

Стюардесса рассказала, как проходила эвакуация пассажиров из горящего лайнера

Cosmopolitan
«Джон Уик 3» – отлично поставленная хореография перестрелок «Джон Уик 3» – отлично поставленная хореография перестрелок

Посмотрели балет с черным киллером в главной роли

GQ
Почему мы разочаровываемся в партнерах Почему мы разочаровываемся в партнерах

Почему мы так часто выбираем «не тех» и испытываем острое разочарование и боль

Psychologies
“Это не панацея и не гарантия счастья” “Это не панацея и не гарантия счастья”

Важен ли секс для нашего физического и психического благополучия

Psychologies
Не брать чужого? Не брать чужого?

Что делать, если ты влюбилась в мужа подруги?

Лиза
«Я девочка из народа»: Ольга Бузова ответила на провокацию Ксении Собчак «Я девочка из народа»: Ольга Бузова ответила на провокацию Ксении Собчак

Ведущая «Дома-2» заявила, что готова отказаться от одежды Balenciaga

Cosmopolitan
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
Это самый полезный алкогольный напиток, который вы можете заказать в баре Это самый полезный алкогольный напиток, который вы можете заказать в баре

Его вы можете пить хоть каждый день. Но только один бокал

GQ
Что известно о самолете Sukhoi Superjet 100, потерпевшем крушение в Шереметьево, и почему его критикуют Что известно о самолете Sukhoi Superjet 100, потерпевшем крушение в Шереметьево, и почему его критикуют

СК РФ начал расследование катастрофы самолета Sukhoi Superjet 100

Esquire
Каннский фестиваль открылся фильмом Джима Джармуша “Мертвые не умирают” — пронзительной историей о том, что и мы, и наши кумиры  разлагаемся на протяжении всей жизни — но это не повод стрелять нам в мозг. Корреспондент Esquire на фестивале Егор Москвитин Каннский фестиваль открылся фильмом Джима Джармуша “Мертвые не умирают” — пронзительной историей о том, что и мы, и наши кумиры  разлагаемся на протяжении всей жизни — но это не повод стрелять нам в мозг. Корреспондент Esquire на фестивале Егор Москвитин

«Мертвые не умирают» — фильм о том, что мы разлагаемся на протяжении всей жизни

Esquire
12 эффективных способов выработать новые привычки 12 эффективных способов выработать новые привычки

Дюжина эффективных способов привить себе новые привычки

Psychologies
Глава Google отказался от вознаграждения в виде акций. Он считает, что ему и так много платят Глава Google отказался от вознаграждения в виде акций. Он считает, что ему и так много платят

Cундар Пичаи уже второй раз отказывается от ценного вознаграждения

Forbes
«Артефакты в статистике». Эксперты усомнились в данных Росстата о резком росте промышленности «Артефакты в статистике». Эксперты усомнились в данных Росстата о резком росте промышленности

Промышленный рост в годовом выражении в апреле разогнан до двухлетнего максимума

Forbes
Катерина Шпица: «Мне не мешает отсутствие диплома актрисы» Катерина Шпица: «Мне не мешает отсутствие диплома актрисы»

Катерина Шпица рассказала Grazia, сложно ли быть актрисой с дипломом юриста

Grazia
5 моментов из 5 серии финала «Игры престолов», которые ты скорее всего пропустил 5 моментов из 5 серии финала «Игры престолов», которые ты скорее всего пропустил

Моменты, которые доказывают, что 5 серии финала «Игры престолов» не безнадежна!

Maxim
Как Рианна стала живой легендой музыки и иконой стиля Как Рианна стала живой легендой музыки и иконой стиля

Как Рианне удалось пройти путь от простой барбадосской девчонки до поп-магната

Vogue
Как и с чем носить вязаные галстуки Как и с чем носить вязаные галстуки

Самая уместная вязаная вещь в летнем гардеробе

GQ
8 самых ненадежных автомобилей (лучше уж на такси) 8 самых ненадежных автомобилей (лучше уж на такси)

Даже из салона эти модели могут доставить немало проблем.

Playboy
«Все мы умираем детьми». Памяти Владимира Шарова «Все мы умираем детьми». Памяти Владимира Шарова

Режиссер Владимир Мирзоев посвятил своему другу Владимиру Шарову мемуарный очерк

СНОБ
Места для вдохновения Места для вдохновения

На этот раз на уик-энд отправляемся в Тарусу и Малоярославец

АвтоМир
Чечилия Бартоли. Рыцарь в дирндле Чечилия Бартоли. Рыцарь в дирндле

Чечилия Бартоли на сцене уже тридцать два года, но удивлять не перестает

СНОБ
Разные нужны Разные нужны

Взгляды наших героинь на воспитание детей не слишком похожи

Добрые советы
Бой Джорджа Клуни: военная сатира «Уловка-22» Бой Джорджа Клуни: военная сатира «Уловка-22»

Рассказываем о первых двух эпизодах мини-сериала от Джорджа Клуни

GQ
На своей территории На своей территории

Май – идеальное время, чтобы побывать в Сочи

Grazia
Бразильский футболист Луис Адриано перестал скрывать возлюбленную из России Бразильский футболист Луис Адриано перестал скрывать возлюбленную из России

Нападающий «Спартака» подарил на день рождения Кате Дорожко роскошный Porsche

Cosmopolitan
Открыть в приложении