Ампутация полушария не приговор. Самые невероятные открытия о мозге 2019 года

Каким бы интровертом человек себя ни считал, он всё равно рано или поздно захочет общения. А что случится, если изолированный от общества человек не сможет удовлетворить эту потребность? Недели, месяцы, годы… Ничего хорошего: его мозг уменьшится. К такому выводу пришли учёные из Университета Пенсильвании, сравнив мозг девяти членов экспедиции в Антарктиду до четырнадцатимесячного заточения на ледяном континенте и после.

Специалисты обнаружили, что без привычных социальных практик гиппокамп выживальцев скукожился. Гиппокамп — весьма важный участок мозга, который отвечает за формирование эмоций, внимание, память и ряд других функций. Кроме того, снизился уровень BDNF — белка, отвечающего за формирование новых нейронных цепей.

После этого открытия исследователи принялись искать средство предотвращения пагубного процесса. Ожидается, что помогут в этом технологии дополненной и виртуальной реальности.

Обонятельные луковицы — это группа нейронов, которая отвечает за способность мозга регистрировать разные запахи. До 2019 года в этом были уверены все. Сейчас же некоторые сомневаются.

Израильские врачи нашли пять человек, которые, несмотря на отсутствие обонятельных луковиц, продолжают распознавать запахи в пределах нормы. Что интересно, все они женщины. Три из них левши. Учёные в недоумении, но имеют несколько теорий, которые могли бы объяснить странные способности избранных.

Первая: специальные нейроны переместились в другую часть мозга, которую изучили не так тщательно. Вторая: обонятельные луковицы оказались настолько маленькими, что их не удалось обнаружить. Третья: функцию луковиц взяли на себя другие нейроны. Четвёртая: на самом деле обоняние работает не так, как считает большинство представителей научного мира.

Магниторецепция — это способность некоторых животных ориентироваться в пространстве по магнитному полю Земли. Плодовые мушки, лобстеры, многие виды птиц, черепахи, акулы и некоторые скаты обладают этим даром. За людьми этого навыка раньше не наблюдалось. Однако в марте 2019-го журнал eNeuro опубликовал статью учёных из Калифорнийского технологического университета, которые нашли людей с магниторецепцией.

Заполучив 34 добровольца, они заперли их в клетке Фарадея (дабы изолировать от воздействия планеты), вокруг которой начали перемещать источник магнитного излучения. Слабого, сопоставимого с мощностью магнитного поля Земли. В это время аппарат электроэнцефалографии (ЭЭГ) следил за активностью мозга испытуемых.

У четырёх человек обнаружилась сильная реакция, когда источник двигался против часовой стрелки. Что интересно, люди при этом ничего не чувствовали — работал только мозг. Для чистоты эксперимента опыт повторили спустя несколько недель — тот же результат.

Учёные заключили следующее. Во-первых, люди тоже имеют предрасположенность к магниторецепции. Во-вторых, встроенный "компас" никак не связан с сознанием. В-третьих, учёные не могут объяснить, что именно заставляет людей и животных реагировать на магнитное поле планеты.

И доказательства тому прямее некуда. Группа исследователей из Калифорнийского технологического института изучила в 2019 году шесть человек в возрасте от 20 до 30 лет, которым в детстве (в период от трёх месяцев до одиннадцати лет) удалили значительную часть мозга.

Да, представьте себе, мозг тоже ампутируют. Такая операция называется гемисферэктомией. Она подразумевает полное или частичное удаление одного полушария, дабы сократить количество эпилептических припадков у детей. Прибегают к ней только в крайних случаях, когда остальные способы лечения не помогают.

Результаты исследования удивили учёных. Оказалось, что активность мозга у людей с одним полушарием не уступает активности мозга у людей, которые не были прооперированы. В первую очередь это касается нейронных сетей, отвечающих за зрение, движение, мышление и эмоции. Эти участки обеспечивают людей когнитивными функциями — самыми важными для социализации. Более того, в некоторых областях мозга у перенёсших гемисферэктомию число контактов между нейронами превышало норму.

Главный вывод — одна половина мозга, подобно другим парным внутренним органам, способна брать на себя функции удалённого "компаньона". Целью же проекта является получение новой информации о реакции организма на обширные операции на мозге. В перспективе это может улучшить эффективность подобных процедур.

Одно из самых нашумевших открытий по части нейрофизиологии в этом году — специалисты Колумбийского университета установили, что люди, пребывающие в коме, способны коммуницировать с окружающим миром. Правда, не все, а около 10–15%. Это явление назвали скрытым сознанием.

С помощью ЭЭГ учёным удалось зарегистрировать реакцию мозга на различные команды, данные человеку в вегетативном состоянии. Наиболее интенсивна эта реакция у некоторых людей в первые три-четыре дня после серьёзных черепно-мозговых травм. Лучше всего пациенты почему-то реагируют на команды, связанные с движением рук.

О полноценном общении с людьми в коме пока и речи быть не может. Однако учёные уже придумали нейросеть, которая следит за активностью мозга у 104 пациентов без сознания.

Несмотря на примитивность имеющегося инструмента, уже возобновились жаркие споры о том, что же на самом деле есть сознание и имеет ли юридическую силу волеизъявление людей в коме.

Но, увы, пока что не человеческий. А свиной. Исследователи Йельской медицинской школы в этом году восстановили кровообращение и реанимировали некоторые клетки мёртвого мозга 32 свиней спустя несколько часов после их смерти.

Хотя сознание к животным после операции не вернулось, позитивные эффекты всё же были. Например, одна часть клеток реанимировалась, а другая банально перестала погибать, что номинально можно назвать консервацией.

Главное же достижение этой операции — опровержение довода о том, что разрушение мозга млекопитающего после смерти является необратимым процессом.

Каждый хотя бы раз наверняка задумывался о том, что он смертный. Рано или поздно придёт миг, когда его сердце перестанет биться, а дальше — вечный сон. Однако сотрудники израильского Университета имени Бар-Илана выяснили, что мозг делает всё, чтобы люди как можно реже ассоциировали смерть с собой.

Мозг, по словам специалистов, словно машина времени. Он использует предыдущий опыт для предсказания результата тех или иных поступков в настоящем. Допустим, если человеку последовательно показать изображение двух апельсинов с некоторым интервалом, то перед третьей картинкой мозг начнёт прогнозировать появление ещё одного апельсина.

Так, 12 добровольцев согласились посмотреть сюжеты, где чередовались лица людей с изображениями, связанными со смертью. Параллельно с помощью ЭЭГ следили за активностью серого вещества. Всё было ожидаемо до тех пор, пока среди лиц не начали всплывать лица самих испытуемых. В эти моменты мозг сбоил: отказывался анализировать, прогнозировать и ассоциировать.

Почему? Учёные затрудняются ответить. Но предполагают, что наблюдали часть инстинкта продолжения рода. Дескать, если бы наши предки слишком часто думали о смерти, они бы не шли на риск ради спаривания.

С этим вопросом мы обратились к трансгуманисту и футурологу Даниле Андреевичу Медведеву. Он предполагает, что одно из ближайших открытий по части изучения мозга — это нейроинтерфейсы. Точнее, они уже открыты и даже испытываются в лабораторных условиях. В ближайшее время, возможно, случится массовое распространение оной технологии.

— Пока что внедрение нейроинтерфейса требует серьёзных вмешательств в организм. Далеко не каждый человек готов пойти на сложную операцию, чтобы научиться делать то, что можно делать с помощью клавиатуры и мышки, — говорит Медведев.

Не исключает футуролог, что скоро пройдёт первая пересадка головы. Дескать, раз на животных подобные эксперименты довольно успешно проводятся уже более сорока лет, то и с человеком это, скорее всего, сработает.

— Для этого не требуется более глубоких познаний о мозге, чем те, которые уже есть. Вопрос в возможностях медицины и оборудования, — рассуждает специалист.

Обязательным пунктом должно стать сокращение дистанции между искусственным интеллектом и, если позволите, натуральным. Футуролог уверен, что это необходимо. Допустить доминирование первого над вторым было бы крайне опрометчиво с точки зрения человечества в целом. Препятствовать этому могут нейророботизация и проекты вроде Human Brain Project.

По мнению Данилы Медведева, другим очевидным направлением является разработка таблеток, стимулирующих разные участки мозга, отвечающие за те или иные функции.

— Препаратов вроде модафинила, который увеличивает концентрацию, станет больше. Они уже существуют. Появятся препараты, повышающие творческую активность человека, — считает трансгуманист. Главное — правильно описать и ввести в массы такие лекарства.