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

5 лучших стилей тренировки для похудения: эксперты рассказали, как выбрать подходящий способ сжечь лишний вес 5 лучших стилей тренировки для похудения: эксперты рассказали, как выбрать подходящий способ сжечь лишний вес

Подборка тренировочных стилей для избавления от целлюлита и толcтых животов

Популярная механика
Оптовые цены на бензин выросли на 25% за месяц. Что теперь будет с ценами на АЗС? Оптовые цены на бензин выросли на 25% за месяц. Что теперь будет с ценами на АЗС?

Рост цен на АЗС нам не грозит

Forbes
В гроте Мандрен обнаружили 48 обломков костей архаичных людей В гроте Мандрен обнаружили 48 обломков костей архаичных людей

Ученые проанализировали больше тысячи фрагментов костей из грота Мандрен

N+1
Российские бизнесмены заинтересовались инвестициями в рынок марихуаны Российские бизнесмены заинтересовались инвестициями в рынок марихуаны

Российские бизнесмены обратили внимание на рынок легального каннабиса

Forbes
Исследование выявило один фактор, по которому можно понять, что вы находитесь в здоровых отношениях Исследование выявило один фактор, по которому можно понять, что вы находитесь в здоровых отношениях

Как узнать, что ваши отношения здоровые? Поможет поступок, выявленный учеными

ТехИнсайдер
Фотография для мамы Фотография для мамы

Двухлетний ребенок, оставленный в поликлинике на международный день защиты детей

Огонёк
Лес, расти! Лес, расти!

«Всероссийский день посадки леса» особенно важен для Забайкалья

Огонёк
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
Выше уровнем Выше уровнем

Лестница в доме не только функциональная необходимость

SALON-Interior
«Стокер Горбачева» и «памперсы»: краткий гид по сленгу железнодорожников «Стокер Горбачева» и «памперсы»: краткий гид по сленгу железнодорожников

Самые популярные словечки у железнодорожников

Maxim
9 самых больших ресторанных блюд России (что насчет килограммового сырника?) 9 самых больших ресторанных блюд России (что насчет килограммового сырника?)

9 самых лучших блюд king-size в ресторанах России

Playboy
McDonald's откроет рестораны только для доставки. Как это изменит рынок еды? McDonald's откроет рестораны только для доставки. Как это изменит рынок еды?

Крупнейшая в России сеть быстрого питания задумалась над запуском dark kitchen

Forbes
Есть куда расти Есть куда расти

Grazia выяснила, как работают экзотические ингредиенты в косметике

Grazia
Владимир Любаров. Пара слов о себе Владимир Любаров. Пара слов о себе

Ему подражают, его подделывают — объективное мерило популярности и успешности

Караван историй
Белорусский сирота Киану Ривз. Фильм недели: «Джон Уик 3» Белорусский сирота Киану Ривз. Фильм недели: «Джон Уик 3»

На мировые экраны выходит третья часть американской франшизы о Джоне Уике

Forbes
Анна Хилькевич после рождения второго ребенка хотела развестись с мужем Анна Хилькевич после рождения второго ребенка хотела развестись с мужем

32-летняя актриса Анна Хилькевич откровенно рассказала о личной жизни

Cosmopolitan
Всё, что известно о следующем четвертом сезоне мультисериала Рик и Морти Всё, что известно о следующем четвертом сезоне мультисериала Рик и Морти

Самый культовый фантастический мультсериал наших дней будет продолжен

Maxim
Дом, кухня, телевизор: о чем говорили и что показывали на главной конференции «Яндекса» Дом, кухня, телевизор: о чем говорили и что показывали на главной конференции «Яндекса»

«Яндекс» провел свое ежегодное главное мероприятие — конференцию YaC

Forbes
6 фактов о здоровых отношениях, которые полезно знать 6 фактов о здоровых отношениях, которые полезно знать

Как отличить здоровые отношения от представлений о них

Psychologies
Зигмунд Фрейд: три картины к его дню рождения Зигмунд Фрейд: три картины к его дню рождения

6 мая 1856 года в чешском Фрайберге на свет появился будущий отец психоанализа

Psychologies
8 лайфхаков с содой на все случаи жизни (от укуса комара до потеющих ног) 8 лайфхаков с содой на все случаи жизни (от укуса комара до потеющих ног)

Мы точно знаем: у тебя дома есть пачка соды

Playboy
Как не стать жертвой буллинга на работе Как не стать жертвой буллинга на работе

Работодатель, нарушающий корпоративную этику, не думает о вреде бизнесу

Forbes
Крус молодого бойца Крус молодого бойца

Сорок пять Пенелопы Крус — это новые двадцать

Tatler
Раненый динозавр Раненый динозавр

В момент введения американских санкций против Huawei я как раз был в Китае

Огонёк
Как стать веганом, не потеряв мышечную массу Как стать веганом, не потеряв мышечную массу

Как стать веганом, не навредив своему организму

GQ
Детокс: чем так полезно сезонное очищение организма Детокс: чем так полезно сезонное очищение организма

Красота начинается с вашей тарелки

Psychologies
Обратная связь Обратная связь

Уже 30 лет на «Кинотавре» выбирают главные фильмы страны

GQ
Какой модем лучше купить для ноутбука, чтобы всегда иметь интернет? Какой модем лучше купить для ноутбука, чтобы всегда иметь интернет?

Рассказываем, чем отличаются похожие модели модемов

CHIP
Кружево империи: секреты античных дорог Кружево империи: секреты античных дорог

Высококачественная дорожная сеть общей протяженностью в два земных экватора

Популярная механика
Бизнес на колесиках. Производитель чемоданов из рейтинга стартапов Forbes стал единорогом Бизнес на колесиках. Производитель чемоданов из рейтинга стартапов Forbes стал единорогом

Производитель пластиковых чемоданов Away был оценен в $1,4 млрд

Forbes
Открыть в приложении