Обитатель чеховской «Палаты № 6» Иван Дмитрич, рассердившись на философствующего доктора Андрея Ефимыча, уличал того в лицемерии: «Небось, прищеми вам дверью палец, так заорёте во всё горло». Андрей Ефимыч отнекивался. Он всерьёз полагал, что боль – лишь сигнал где-то внутри нашего тела, и можно вполне осознанно принять решение, как на него реагировать: заорать или нет.
skin: article/incut(default)
data:
{
"_essence": "test",
"click": "on",
"id": "2694825",
"incutNum": 1,
"repl": "<1>:{{incut1()}}",
"uid": "_uid_2878099_i_1"
}
Ученые утверждают, что в хорошо знакомых ситуациях за принятие решений, определяющих ответ всего организма на внешний сигнал, отвечают исключительно те «низшие» отделы мозга, которые этот сигнал непосредственно и обрабатывают.
Лобные доли своего головного мозга, отвечающие за «самую высшую» нервную деятельность, включая самосознание, человек задействует лишь при первых встречах с раздражителями.
Иными словами, по-настоящему думать человеку приходится лишь в незнакомых ситуациях, а с опытом приходит непонимание: лобные доли перекладывают ответственность за принятие решений и контроль их выполнения на более примитивные отделы мозга. И когда, возвращаясь с работы или с учёбы, вы замечаете знакомый номер троллейбуса, команду бежать за ним выдаёт ногам непосредственно визуальный отдел мозга, а не царствующие над всем организмом лобные доли. Последним приходится работать лишь тогда, когда вы идёте в гости к незнакомым людям.
Давно известно, что непосредственный контроль «исполнительных» отделов мозга «воспринимающими» характерен для наших братьев меньших вплоть до приматов. Однако ученые надеялись, что, обладая существенно большим интеллектуальным потенциалом, человеческий разум способен запускать и независимый механизм осмысления ответного действия в лобной доле головного мозга.
Природа в очередной раз показала, что в большинстве случаев наше поведение не отличается от обезьяньего.
Правда, в тех редких случаях, когда человек оказывается в нестандартной ситуации, ему предоставляется возможность в полной мере проявить своё превосходство.
Чтобы выявить такую картину, выпускница итальянского Университета Кьети Анализа Тосони провела эксперимент с волонтерами, в ходе которого последним было необходимо провести различия между набором изображений одного и того же лица и одного и того же здания. Некоторые из рисунков Тосони снабдила фоновым шумом, в разной степени скрывающим истинное изображение. Чтобы при различении объекта приходилось по-настоящему и напряжённо думать, время разглядывания рисунка сократили до 0,3 секунды.
Если волонтеры считали, что на картинке было изображено здание, им было нужно указать рукой определенное направление, если же на картинке было лицо, в этом же направлении следовало отвести глаза. Такое нетривиальное поведение в ответ на визуальный сигнал не является автоматической реакцией, присущей нашему мыслительному аппарату. Она, во-первых, требует повышенного внимания к изображению объекту, а во-вторых, подразумевает мысленный контроль собственного отклика на воспринятую информацию.
ЯМР – общепризнанное сокращение словосочетания «ядерный магнитный резонанс». ЯМР – томография (или МРТ) – это относительно новый вид получения изображения внутренних органов, который начал входить в медицинскую практику в 80-х годах прошлого столетия.
Явление ЯМР было открыто Е.К.Завойским в 1944 году в форме парамагнитного резонанса и независимо открытого Блохом и Парселлом в 1946 году в виде резонансного явления магнитных моментов атомных ядер.
Несмотря на схожий с рентгеновской компьютерной томографией метод компьютерной обработки (называемый томографическим принципом), МРТ существенно отличается.
Первое преимущество – замена рентгеновских лучей радиоволнами. Это позволяет устранить ограничения на контингент обследуемых (детей, беременных), т.к. снимается понятие лучевой нагрузки на пациента и врача. Кроме того, отпадает необходимость в проведении специальных мероприятий по защите персонала и окружающей среды от рентгеновского излучения.
Второе преимущество – чувствительность метода к отдельным жизненно важным изотопам и особенно к водороду, одному из самых распространенных элементов мягких тканей. При этом контрастность изображения на томограмме обеспечивается за счет разности в концентрациях водорода в различных участках органов и тканей. При этом исследованию не мешает фон от костных тканей, ведь концентрация водорода в них даже ниже, чем в окружающих тканях.
Третье преимущество заключается в чувствительности к различным химическим связям у различным молекул, что повышает контрастность картинки.
Четвертое преимущество кроется в изображении сосудистого русла без дополнительного контрастирования и даже с определением параметров кровотока.
Пятое преимущество заключается в большей на сегодня разрешающей способности исследования – можно увидеть объекты размером в доли миллиметра.
И, наконец, шестое – МРТ позволяет легко получать не только изображения поперечных срезов, но и продольных.
Механизм достаточно прост. Ядерным магнитным резонансом называется избирательное поглощение электромагнитных волн веществом (в данном случае телом человека), находящимся в магнитном поле, что возможно благодаря наличию ядер с ненулевым магнитным моментом. Во внешнем магнитном поле протоны и нейтроны этих ядер как маленькие магниты ориентируются строго определенным образом и меняют по этой причине свое энергетическое состояние. Расстояние между этими уровнями энергии столь мало, что переходы между ними способно вызвать даже радиоизлучение. Энергия радиоволн в миллиарды раз меньше, чем у рентгеновского излучения, поэтому они не могут вызвать какие-либо повреждения молекул.
Итак, сначала происходит поглощение радиоволн. Затем происходит испускание радиоволн ядрами и переход их на более низкие энергетические уровни. И тот, и другой процесс можно зафиксировать, изучая спектры поглощения и излучения ядер. Эти спектры зависят от множества факторов и прежде всего – от величины магнитного поля. Для получения пространственного изображения в ЯМР-томографе, в отличие от КТ нет необходимости в механическом сканировании системой источник-детектор (антенна передатчик и приемник в случае ЯМР). Эта задача решается изменением напряженности магнитного поля в различных точках. Ведь при этом будет изменяться частота (длина волны), на которой происходит передача и прием сигнала. Если мы знаем величину напряженности поля в данной точке, то можем точно связать с ней передаваемый и принимаемый радиосигнал. Т.е. благодаря созданию неоднородного магнитного поля можно настраивать антенну на строго определенный участок органа или ткани без ее механического перемещения и снимать показания с этих точек, лишь меняя частоту приема волны.
Следующий этап – обработка информации от всех просканированных точек и формирование изображения. В результате компьютерной обработки информации получаются изображения органов и систем в «срезах», сосудистых структур в различных плоскостях, формируются трехмерные конструкции органов и тканей с высокой разрешающей способностью.
Томограммы показали, что лобная доля головного мозга в ходе тестов подопытных не проявила сколько-нибудь заметной активности, вся работа оказалась сосредоточена в теменной области.
Ученым удалось отследить активность мозга в ответ на различные типы внешних сигналов, а также разные типы активности при выборе способа ответной реакции. При этом активность работы этих областей мозга была тем сильнее, чем более уверенным в своем решении был подопытный – иначе, чем четче были изображения лица или здания. Даже если изображения были настолько нечеткими, что несли двоякий смысл, активность все равно проявляли именно теменные области головного мозга, а никак не лобные доли.
Это означает, что принятие решений на основании принятой информации и контроль за их исполнением взяли на себя теменные области мозга, заключают учёные.
По мнению авторов работы, лобные доли мозга проявляют активность лишь в процессе обучения волонтеров, когда тем объясняли, какого рода действия испытуемые должны совершить в ответ на увиденное. Когда же урок был пройден, а знания закреплены, лобные доли, вероятно, полностью делегировали свои полномочия более древним областям мозга. Доказать это предположение учёные пока не могут: в процессе обучения томография не проводилась. Однако Тосони и её коллеги намерены продолжить работу.
skin: article/incut(default)
data:
{
"_essence": "test",
"click": "on",
"id": "2818810",
"incutNum": 3,
"repl": "<3>:{{incut3()}}",
"uid": "_uid_2878099_i_3"
}
Опыты Тосони имеют и вполне прикладное значение: они призваны уточнить механизмы работы головного мозга при принятии решений в нормальном состоянии и прояснить причины, по которым различные травмы головного мозга, инсульты или болезнь Альцгеймера приводят к нарушению этой функции.
