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

8 рекомендаций, которые помогут контролировать уровень сахара в крови 8 рекомендаций, которые помогут контролировать уровень сахара в крови

Если вы заботитесь о своем здоровье, важно контролировать уровень сахара в крови

Популярная механика
Всевидящие очи космоса: фотошпионаж Всевидящие очи космоса: фотошпионаж

Идея использовать ракеты для наблюдений за Землей возникла очень давно

Популярная механика
Вот почему люди стали использовать огонь — и приготовление пищи тут не при чем Вот почему люди стали использовать огонь — и приготовление пищи тут не при чем

Исследование, перечеркнувшее привычную картину: зачем люди приручили огонь

Inc.
Тренды женских солнцезащитных очков 2019 Тренды женских солнцезащитных очков 2019

Главные аксессуары этого лета

Vogue
6 признаков глупого человека 6 признаков глупого человека

Как понять, кого нужно избегать? Да и нужно ли на самом деле?

Psychologies
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
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
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
Конкурент Revolut с эстонскими корнями стал самым дорогим финтех-стартапом Европы Конкурент Revolut с эстонскими корнями стал самым дорогим финтех-стартапом Европы

Сервис денежных переводов TransferWise оценен в $3,5 млрд

Forbes
Почему важно извиниться перед детьми за развод и как это сделать Почему важно извиниться перед детьми за развод и как это сделать

Как правильно извиниться перед ребенком за все, что произошло во время развода

Psychologies
10 лучших мужских образов 72-го Каннского кинофестиваля 10 лучших мужских образов 72-го Каннского кинофестиваля

Определяемся, кому стоит отдать «Золотую пальмовую ветвь» за лучший смокинг

GQ
Ольга Лаврентьева Ольга Лаврентьева

Художник и писатель нарисовала документальный комикс-эпос «Сурвило»

Собака.ru
От адыгейского сыра до британского эля: как регионы добиваются монополии на продукты От адыгейского сыра до британского эля: как регионы добиваются монополии на продукты

Далеко не все производители способны соответствовать заявленным требованиям

Forbes
Почему нам постоянно не хватает времени Почему нам постоянно не хватает времени

Как и почему мы создаем себе напряжение и нехватку времени

Psychologies
Перехват: секреты и тайны спецслужб США Перехват: секреты и тайны спецслужб США

Подлинные жемчужины рассекреченных архивов Агенства национальной безопасности

Популярная механика
Бунт пупсиков Бунт пупсиков

Что можно позволять ребенку, а что стоит пресекать

Лиза
Пластик: от простого к сложному Пластик: от простого к сложному

Семь разновидностей пластика, которые преобразили мир привычных вещей

Дилетант
Джентльмены предпочитают блондинок. 9 мифов о Мэрилин Монро Джентльмены предпочитают блондинок. 9 мифов о Мэрилин Монро

Биография секс-символа Голливуда обросла легендами

Вокруг света
Следуй за мной Следуй за мной

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

Лиза
Как выходец из Бобруйска создал один из самых известных брендов российской одежды Как выходец из Бобруйска создал один из самых известных брендов российской одежды

Отказавшись от франчайзи, торговая марка «Твое» увеличивает продажи в онлайне

Forbes
Столкновение с загадочным объектом навсегда изменило Луну Столкновение с загадочным объектом навсегда изменило Луну

В далеком прошлом Луна могла столкнуться с гигантским космическим телом

Популярная механика
Имущественное неравенство как следствие плохой погоды Имущественное неравенство как следствие плохой погоды

Глобальное потепление усиливает экономическое неравенство между странами

Forbes
Самые молодые участники рейтинга Forbes «30 до 30» Самые молодые участники рейтинга Forbes «30 до 30»

Девятка самых юных участников рейтинга 30 перспективных россиян моложе 30 лет

Forbes
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
Линза по имени Солнце Линза по имени Солнце

Используя Солнце как огромную линзу, можно сделать четкий снимок экзопланеты

Популярная механика
Духовная брань. Где строительство храмов приводило к скандалам Духовная брань. Где строительство храмов приводило к скандалам

Екатеринбургский конфликт для России типичен

Forbes
Как Aeance нарушают правила модной индустрии ради защиты экологии Как Aeance нарушают правила модной индустрии ради защиты экологии

Основатели немецкого бренда об отказе от сезонных коллекций

Vogue
Google выпускает новые очки Glass для бизнеса Google выпускает новые очки Glass для бизнеса

Google представила новые умные очки за $999

Forbes
Как UNESCO в Италии меняет отношение бизнеса к искусству Как UNESCO в Италии меняет отношение бизнеса к искусству

Как сделать культуру привлекательной для инвестиций

Forbes
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
Открыть в приложении