Изпитвания върху хора: как да изследваме човешкия мозък

Не толкова отдавна, по исторически стандарти, за мозъка се говори като за „черна кутия“, чиито процеси остават загадка. Напредъкът на науката през последните десетилетия вече не ни позволява да заявяваме това категорично. Все още обаче има повече въпроси в областта на изследването на мозъчната дейност, отколкото недвусмислени отговори.

Изключително трудно е да разпознаем в тази система, която има космически числени параметри и е в постоянно движение, механизмите, които биха могли да бъдат свързани с това, което наричаме памет и мислене. Понякога за това трябва да проникнете директно в мозъка. В най-прекия физически смисъл.

Каквото и да казват защитниците на дивата природа, но засега никой не е забранил на изследователите да експериментират върху мозъка на макаци и плъхове. Когато обаче става въпрос за човешкия мозък - живият мозък, разбира се - експериментите върху него са почти невъзможни поради съображения на закона и етиката. Проникване в „сивото вещество“ може само това, което се нарича компания с лекарства.

Проводници в главата

Един от шансовете, дадени на изследователите на мозъчната дейност, беше необходимостта от хирургично лечение на тежки случаи на епилепсия, които не подлежат на лекарствена терапия. Причината за заболяването са засегнатите области на средния темпорален лоб. Именно тези области трябва да бъдат премахнати с неврохирургични методи, но на първо място те трябва да бъдат идентифицирани, за да не се „грабне излишъкът“, така да се каже.

Още през 70-те години на миналия век американският неврохирург Ицчак Фрид от Калифорнийския университет (Лос Анджелис) е един от първите, който използва за тази цел технологията за въвеждане на електроди с дебелина 1 мм директно в мозъчната кора. В сравнение с размера на нервните клетки, електродите имат циклопееви размери, но дори такъв груб инструмент беше достатъчен, за да премахне средния електрически сигнал от определен брой неврони (от хиляда до милион). По принцип това беше достатъчно за постигане на чисто медицински цели, но на някакъв етап инструментът беше решен да бъде подобрен. Отсега нататък милиметровият електрод получи края под формата на разклоняване на осем по-тънки електрода с диаметър 50 µm. Това даде възможност да се увеличи точността на измерванията до фиксиране на сигнала от сравнително малки групи неврони. Разработени са и методи за филтриране на сигнала, изпратен от една нервна клетка в мозъка от "колективен" шум. Всичко това се правеше не за медицински, а за чисто научни цели.


Какво представлява мозъчната пластичност?

Пластичността на мозъка се нарича невероятната способност на нашия мислещ орган да се адаптира към променящите се обстоятелства. Ако научим някое умение и интензивно тренираме мозъка, в областта на мозъка, отговорна за това умение, се появява удебеляване. Невроните, разположени там, създават допълнителни връзки, подсилвайки новопридобитите умения. В случай на увреждане на жизненоважна част от мозъка, понякога мозъкът отново развива загубените центрове в непокътнатата област.

Наименувани неврони

Обект на изследване бяха хора, които очакваха операция за епилепсия: докато електродите, вградени в кората на главния мозък, четяха сигнали от неврони, за да се определи точно областта на хирургическата интервенция, по пътя бяха проведени много интересни експерименти. И точно такъв беше случаят, когато истинската полза за науката донесоха иконите на поп културата - холивудски звезди, чиито образи са лесно разпознаваеми от по-голямата част от световното население. Лекарят на Родриго и неврофизиологът Киан Куйрога, служител на Ицхак, демонстрира пред субектите на екрана на лаптопа си подбор от добре известни визуални образи, сред които както популярни личности, така и известни сгради, като Операта в Сидни. Когато тези изображения са показани в мозъка, се наблюдава електрическата активност на отделните неврони и различни изображения „включват“ различни нервни клетки. Например, беше инсталиран „Неврон на Дженифър Анистън“, който „стреляше“ всеки път, когато на екрана се появи портрет на тази актриса с романтична роля. Каквато и снимка Анистън да показа на теста, невронът на „нейното име“ се провали. Нещо повече, тя работеше дори когато на екрана се появиха кадри от известната поредица, в която актрисата участва, дори и самата тя да не е в кадъра. Но при вида на момичета, които просто приличат на Дженифър, невронът мълчеше.

Препоръчано

Военните възстановиха танк NI-1 "На страх"
2019
LEGO Group представя 5 нови комплекта, предназначени за годишнината на LEGO Star Wars
2019
Петел в Австралия убил любовница, като си кълвел вените
2019