Ближе к воде - [14]

За последние двадцать лет фМРТ стала излюбленным методом измерения функций мозга. Ее используют когнитивные психологи, неврологи, нейроэкономисты, нейробиологи и многие другие специалисты [7]. Однако хотя фМРТ и считается одним из лучших инструментов для достижения данных целей сегодня (и одним из немногих инструментов для изучения мозговых структур, расположенных в глубине черепа), следует отметить и его недостатки и ограничения. Во-первых, работа аппарата фМРТ основывается на косвенных показателях мозговых функций. Функционирование мозга по своей природе носит электро-химический характер: нейроны испускают электрические сигналы, передавая их друг другу либо через непосредственный контакт от синапса к синапсу, либо посредством химических нейромедиаторов. Эта деятельность требует кислорода, который обеспечивается кровотоком в активных зонах мозга, и сканеры фМРТ измеряют этот кровоток, а не фактическую активность нейронов. Следовательно, хотя фМРТ и может показать нам, какие участки мозга активны, определить, что именно их активирует, с ее помощью нельзя. Во-вторых, изображения фМРТ, конечно, отличаются превосходным пространственным разрешением (методика позволяет отображать расположение зоны активности мозга с точностью до двух-трех миллиметров), но из-за того, что кровоток существенно отстает от нейронов (между активацией нейронов и ускорением кровотока к активированной зоне мозга проходит 1–2 секунды и продолжается эта реакция обычно около пяти секунд), временное разрешение сканирования фМРТ значительно дольше, чем необходимое для регистрации большинства типов восприятий или других когнитивных процессов. (А вот аппараты ЭЭГ, хоть и не могут похвастаться хорошим пространственным разрешением, зато, как я уже говорил, способны отслеживать электрические заряды каждую миллисекунду.) Стоит также упомянуть о проблемах неполной совместимости фМРТ-аппаратов и сложных алгоритмов обработки отсканированных с их помощью данных, а также о размерах вокселов (они хоть и крошечные, но все равно намного больше нейронов, которые они изображают).

Самый существенный недостаток фМРТ с точки зрения ее использования для исследований мозга сегодня состоит в том, что метод позволяет отслеживать реакции испытуемых только в лаборатории, но не в условиях протекания когнитивной деятельности, интересующей ученого. Представьте себя одним из студентов, добровольно согласившихся принять участие в исследовании с применением фМРТ [8]. Вам предлагают явиться в лабораторию, но просят оставить дома все металлические предметы, поскольку в аппарат встроены мощные магниты. Друг, который раньше проходил фМРТ-сканирование, советует вам одеться теплее, поскольку для нормальной работы оборудования температура в помещении должна быть довольно низкой.

Итак, вы приходите в лабораторию, регистрируетесь, и вас проводят в комнату, где стоит сканер — огромная туннелеобразная машина с пространством внутри, куда помещается человеческое тело. (Если вы страдаете клаустрофобией, малый размер «трубы» наверняка вызовет у вас приступ паники.) Оператор предлагает вам лечь на выдвижной пластиковый «язык» головой ко входу в туннель и сообщает, что потом его задвинут внутрь так, что ваши голова и плечи окажутся в сканере. Там же установлено зеркало, в котором вы увидите экран компьютера с необходимыми инструкциями. Вы будете их выполнять, а сканер — регистрировать показатели активности вашего мозга. Оператор дает вам затычки для ушей, объясняя, что сканер работает очень шумно, и показывает кнопку, на которую вы сможете нажать, если почувствуете сильный дискомфорт и захотите прервать процедуру. Чтобы голова лежала неподвижно, под нее и еще с двух сторон кладут подушки. «Во время сканирования старайтесь не шевелиться», — просит оператор, и ваши голова и плечи отправляются в сканер.

До сих пор все идет так же, как при МРТ-сканировании. Но теперь вы не просто лежите в трубе, а смотрите в зеркало, слышите звуки сканера и видите, как загорается экран компьютера над вами. Следуя инструкциям, в ответ на изображения, возникающие перед глазами, вы нажимаете на клавиши вспомогательной панели, которую держите в руке. (В будущем благодаря новой технологии айтрекинга[17], или определению координат взгляда, пальцы, скорее всего, смогут отдыхать.) Занятие занимает вас настолько, что вы не очень-то обращаете внимание на то, в каком тесном пространстве находитесь (и это хорошо, поскольку в первый момент вы готовы были сразу нажать «тревожную» кнопку, чтобы вас поскорее вытащили из туннеля). Наконец тест заканчивается, экран компьютера гаснет. Нажатием кнопки оператор достает вас из аппарата, благодарит за потраченное время и просит запланировать очередной сеанс на следующую неделю. Вы продрогли, мочевой пузырь вот-вот лопнет, от шума сканера болит голова — но ведь все это ради науки, не так ли? И вы соглашаетесь прийти еще раз.

ФМРТ позволяет нам узнать довольно много о функционировании человеческого мозга, но совсем мало — о его взаимодействии с реальным миром. Аппарат может сканировать наш мозг во время просмотра фотографий людей — счастливых или грустных, испуганных или злых, — но не способен отслеживать его реакции во время реальных контактов на улице. Он позволяет выявить зоны активности мозга во время решения математических задач или выбора еды или напитка, но не может просканировать мозг в то время, когда вы наслаждаетесь вкусом только что сорванного хрустящего красного яблока или бокалом Шардоне перед горящим камином, не говоря уже о подводном плавании в окружении коралловых рифов. Как отмечает когнитивный нейробиолог и специалист в области изучения когнитивной деятельности посредством слуха, восприятия речи и понимания языка Дэвид Пеппл: «Начиная с 1990 года большинство изображений мозга были получены с помощью фМРТ, и цель их получения заключалась в том, чтобы составить своего рода карту мозга. Это, конечно, весьма похвально, но иметь карту еще не значит объяснить, как работает мозг. Составить ее — вот задача, которую нам еще только предстоит решить».