Человек способен контролировать нейроны
Американские нейробиологи экспериментально доказали, что человек может управлять активностью выделенных нейронов височной доли головного мозга.
Планируя опыты, авторы ориентировались на результаты своих прошлых работ. В далеком 2005-м им удалось выяснить, что отдельные нейроны способны "узнавать" людей и неживые объекты, и даже обнаружить у одного из добровольцев "нейрон Хэлли Берри", который активизировался в те моменты, когда испытуемому демонстрировали фото актрисы. Еще через три года ученые представили свидетельства того, что восстанавливать в памяти события и образы — к примеру, недавно просмотренный короткий отрывок из "Симпсонов" — человеку помогают клетки, проявлявшие активность при первом просмотре.
В новом исследовании приняли участие 12 пациентов со стойкой эпилепсией, ожидавших операции в Медицинском центре Рональда Рейгана Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе. С целью выявления судорожных очагов в височной доле больных — области мозга, в которой располагается гиппокамп, — были размещены 64 электрода. Эти же электроды использовались для регистрации активности отдельных нейронов.
Перед началом эксперимента нейробиологи поговорили с пациентами, выяснили, чем они интересуются, и составили для каждого набор примерно из 100 изображений. Затем испытуемые последовательно просматривали все иллюстрации, а ученые пытались выделить нейроны, реагирующие на ту или иную картинку.
По результатам подготовительного этапа были отобраны нейроны и изображения, формирующие наиболее устойчивые связи. Теперь пациенты, вспоминая об одной из этих иллюстраций, могли изменять показатели активности соответствующего нейрона, что преобразовывалось в перемещение курсора по экрану монитора; после некоторой тренировки они легко двигали курсор вверх и вниз.
"Хотелось научить их управлять объектами силой мысли, — говорит один из авторов Моран Серф. — Нас, впрочем, интересовал не столько сам нейромашинный интерфейс, сколько возможность наблюдения того, как мысли, проносящиеся в голове, «соревнуются» друг с другом".
В разработанной учеными оригинальной опытной схеме два изображения накладывались друг на друга, а добровольца просили сделать так, чтобы одна иллюстрация полностью закрыла собой вторую. На одно испытание отводилось 10 секунд; все это время автоматическая система сравнивала параметры активности двух противоборствующих нейронов и соответствующим образом корректировала яркость изображений.
Как оказалось, испытуемые успешно справляются с заданием примерно в 70 процентах случаев. Пациенты действовали по-разному: некоторые просто думали о заданном изображении, другие проговаривали его название или фокусировали внимание на какой-то его части, пишет . Большое значение имела обратная связь; если во время опыта на монитор не выводился текущий результат, процент удачных испытаний резко уменьшался.
"Выходит, человек способен четко контролировать нейроны, по своему желанию изменяя режим их функционирования", — подводит итог другой участник исследования Кристоф Кох.