Мозг: биография. Извилистый путь к пониманию того, как работает наш разум, где хранится память и формируются мысли

Метод Белливо по-прежнему основывался на введении контрастного вещества. Следующим шагом, предпринятым в течение года тремя группами практически одновременно, было измерение уровня оксигенации[327] в крови в определенной области мозга путем наблюдения за поведением атомов железа в оксигенированном и дезоксигенированном гемоглобине (эта мера, как говорят, зависит от уровня кислорода в крови – англ. Blood Oxygen Level Dependent – BOLD), пока пациент находился в магнитном сканере, выполняя простые психологические задачи.

Функциональная магнитно-резонансная томография измеряет поведение атомов в магнитном поле.

C помощью фМРТ можно обнаружить различия в магнитных реакциях оксигенированного и дезоксигенированного гемоглобина в крови в разных зонах, которые представлены в виде ярких цветов на изображении мозга. Часто говорят, что на этих изображениях мозг «светится», когда субъект занят определенной умственной деятельностью[328]. Таким образом, фМРТ дает простую оценку физиологии мозга, его функции как органа в нашем теле. Полученные снимки непосредственно не описывают ничего похожего на действительную активность нейронов.

Мозг при фМРТ-сканировании – это не компьютер и не нейронная сеть, а железа.

Канвишер вспомнила свое волнение, когда она впервые увидела результаты фМРТ-сканирования в 1995 году (мозг был ее собственным):

«Самое захватывающее, что при фМРТ можно в реальном времени видеть реакции отдельных вокселей[329] (наименьшая единица изображения), что сигнал был выше в периоды, когда я смотрела на лица, чем когда смотрела на объекты».

Казалось возможным, что когнитивные процессы действительно локализованы в очень специфических областях мозга, как Райхл провозгласил несколькими годами ранее. Революция фМРТ началась.

Метод фМРТ оказал огромное влияние на науку – по этой теме сейчас выходит около 8000 статей в год.

Последний шаг состоял в том, чтобы убедить скептически настроенных ученых, что фМРТ действительно напрямую отражает нейронную активность мозга путем одновременной записи от отдельных нейронов и измерения ответов фМРТ. Технически это было крайне сложно. Размещение электродов в магнитном поле сканера подразумевает электрическую активность, способную затруднить идентификацию ответов нейронов, с которых ведется запись. В конце концов, в 2001 году – через десять лет после смелого прорыва – Никос Логотетис[330] и его коллеги опубликовали статью, в которой показали, что фМРТ действительно тесно связана с активностью нейронов [6].

Влияние метода фМРТ на науку было экстраординарным. Менее чем за тридцать лет по этой теме было опубликовано более 100 000 научных статей, в настоящее время выходит около 8000 статей в год.

СМИ очень любят подобные исследования из-за получаемых учеными впечатляющих изображений и относительно простой истории, которая, кажется, говорит о том, как работает мозг. Например, журналисты уверяют читателей, что фМРТ может объяснить индивидуальные различия («мозг человека с игроманией устроен иначе») или даже читать наши мысли («фМРТ знает ваши секреты»). Странным образом снимки иногда используются для подтверждения субъективных переживаний, как будто цветные пятна делают наши чувства более реальными («построение изображений мозга дает визуальное доказательство того, что иглоукалывание облегчает боль» или «жирная пища действительно приносит удовольствие») [7]. Есть также ложные утверждения, что при сканировании мозга можно определить, лжете ли вы, хотя ни один суд еще не признал использование этого метода, в то время как одна исследовательская группа утверждает, что мозг убийц организован специфичным образом [8]. Антиутопический потенциал новой технологии очевиден и представляет растущий интерес для социологов и этиков [9].

* * *

Соблазнительная сила фМРТ как для исследователей, так и для широкой публики проистекает из ее очевидной способности идентифицировать точные области мозга, активирующиеся при выполнении определенной умственной деятельности. Но эти интуитивные образы гораздо сложнее, чем кажутся.

С помощью фМРТ можно увидеть области мозга, которые активируются при выполнении умственных действий.