Отражаясь в людях: почему мы понимаем друг друга | страница 34
В Лос-Анджелесе, проводя наш первый эксперимент с нейровизуализацией, касающийся роли человеческой системы зеркальных нейронов в имитации, мы исходили из результатов работы Брасса и Беккеринга, основанной на идеомоторной теории. В техническом плане мы использовали ФМРТ - большую установку, производящую мощное магнитное поле. Способ, которым ФМРТ измеряет собственно активность мозга, сравнительно прост. Предположим, вы хотите пошевелить пальцами правой руки. Для этого клетки вашей моторной коры создают потенциалы действия, благодаря которым посылаются электрические сигналы спинному мозгу и мускулам пальцев. На такую нейронную разрядку тратится энергия. Чтобы снабдить клетки мозга кислородом, необходимым им для разрядки примерно так же, как мотору вашей машины бензин, в моторную кору интенсивно вливается церебральная кровь, содержащая белок оксигемоглобин. Клетки мозга забирают из этого белка кислород, превращая его в дезок- сигемоглобин (то есть гемоглобин без кислорода). Ключевой факт для ФМРТ состоит в том, что оксигемоглобин и дезоксигемоглобин отличаются своими магнитными свойствами и по-разному ведут себя в поле, создаваемом магнитом MPT-сканера. Кроме того, приток крови в активированную область мозга (в данном случае - моторную кору) избыточен, и поэтому относительное содержание оксигемоглобина и дезоксигемоглобина в крови в результате этой активации локально меняется. Активированная область содержит большую долю оксигемоглобина, и, следовательно, уровень насыщенности крови кислородом - хороший показатель активности в здоровом мозгу. Такое сочетание естественных обстоятельств дает нам прекрасную возможность с помощью ФМРТ неинвазивно следить за активностью всего мозга, в то время как испытуемый выполняет различные задания. При этом ФМРТ абсолютно безопасна и дает сразу полную картину мозга. Она обеспечивает хорошее, хоть и не идеальное, пространственное и временное разрешение. В пространственном плане это разрешение составляет несколько миллиметров мозговой ткани, что, конечно, намного превышает размеры одной клетки, за которой способны следить имплантированные электроды в опытах на обезьянах; во временном плане ФМРТ засекает события длительностью минимум примерно в одну секунду (при исследованиях на клеточном уровне счет идет на миллисекунды). Тем не менее сочетание всех факторов обеспечивает большие успехи ФМРТ в сегодняшней нейронауке.
Единственное серьезное затруднение при работе с ФМРТ - необходимость практически полной неподвижности испытуемого. Движения головой по понятным причинам разрушают всю картину Легкие движения, правда, допустимы (программное обеспечение их улавливает и вносит необходимые поправки), но в целом требуется неподвижность. Кроме того, полая трубка, куда погружена голова испытуемого, имеет ограниченный размер: лицо от «стенки» отделяют всего несколько дюймов, и поэтому там не помещается ни стандартный компьютерный монитор, ни киноэкран. Если по ходу эксперимента требуется (а обычно так оно и бывает), чтобы испытуемый наблюдал за той или иной сценой или подвижным изображением, на него надевают высокотехнологичные очки с двумя крохотными жидкокристаллическими мониторчиками высокого разрешения. Как правило, испытуемый занят в течение часа - но это не значит, что он проводит целый час в полной неподвижности. Ему часто дают передохнуть и немного пошевелиться. Эксперимент вместе с подготовительным этапом и анализом результатов обычно длится несколько недель, а то и два-три месяца. А осмысление его итогов, разумеется, может потребовать не одного года размышлений и обсуждений.