180 оттенков мозга

|
То, чем занята современная наука, можно увидеть из общего количества публикаций. Очень заметную долю в этом массиве данных занимают публикации о мире живого (то, что называют словосочетанием Life Science). Ну а в Life Science, пожалуй, безусловный лидер – науки о мозге. И неудивительно, что в нашей научной рубрике нейроновости появляются чаще других.

Мы уже писали об очень важном результате, опубликованном в апреле: атласе мозга человека. Тогда при помощи функциональной магнитно-резонансной томографии команде из Университета Калифорнии в Беркли под руководством Александра Гута удалось соотнести с отдельными участками мозга более тысячи слов английского языка. Исследование удостоилось публикации в журнале Nature.

Результат, опубликованный в журнале Nature вчера – еще более фундаментален, и показывает, как мало мы ещё знаем о нашем мозге, и то, что это разошлось по новостям – вполне закономерно.

Так что же удалось сделать учёным из международного проекта «Коннектом человека» (“коннектом” – это порядок всех связей между нейронами в мозге, до сих пор полный коннектом удалось описать только у червя нематоды с её 302 нейронами, а у человека их – 100 миллиардов – А.П.)?

Ещё в 1909 году немецкий учёный Корбиниан Бродман (кстати, среди его достижений – то, что он подвиг своего коллегу Ханса Бергера изучать локализацию функций мозга, что в итоге привело к появлению электроэнцефалографии) сумел различить в коре головного мозга 52 зоны, отличающиеся по своему клеточному строению. Теперь они носят название «поля Бродмана». Разные поля, помимо разницы в структуре, отвечают и за разные функции. Полный перечень этих функций и соотнесение их с полями до сих пор уточняется, кстати, а ведь прошло уже более 100 лет.

Современная нейронаука различала (мы не ошиблись – именно различала, в прошедшем времени!) уже 83 таких участка. Беда в том, что подобные зоны выделялись обычно при помощи какого-то одного метода. Сейчас же команда получила данные самых разных исследований 210 добровольцев. В исследование вошла информация о толщине коры, функциях мозга (данные функциональной магнитно-резонансной томографии), аксональных связях между регионами, о топографической организации клеток в ткани и содержании миелина — вещества, которое отвечает за электроизоляцию аксонов, по которым идёт нервныйимпульс.

Потом команда, ведомая Дэвид Ван Эссеном (David Van Essen), неврологом Медицинской школы Вашингтонского университета в Сент-Луисе, штат Миссури, привлекла еще одну тему “нейро” – компьютерные нейроморфные сети, алгоритмы машинного обучения для анализа данных.

Это, надо сказать, тоже достаточно новое явление, и очень важное. Потому что, если следить за заголовками новостей, то взрывной рост программ так называемого глубокого машинного обучения, нейронных сетей не заметить нельзя. Однако может показаться, что они используются для более-менее развлекательных целей: человека в го обыграть, или чёрно-белые фотографии реалистично раскрасить. Но – нет, практическая польза от нового направления в программировании очень важна. Уже сейчас нейросети используются для диагностики болезней сердца, определения состава атмосфер планет у других звёзд, мониторинга аутизма у детей…

Но мы немного увлеклись. Итак, нейросети обработали данные, и результат… Результат был очень неожиданным. Да, 83 уже известных участка подтвердились, однако нашлись ещё 97 новых!

«Если медленно «ползать» по поверхности коры, то в какой-то момент вы найдёте такое место, где свойства начнут меняться, или даже такое, где обнаружатся несколько независимых изменений на одном и том же месте», – рассказывает другой участник проекта, нейробиолог Мэтью Глассер (Mathew Glasser) из того же Сент-Луиса.

Другое дело, что, конечно, полученный “глобус мозга” не даёт всей информации. Карта ограничена в нескольких важных аспектах. Самое важное, она очень немногое рассказывает о биохимических основах работы мозга или об активности отдельных нейронов, их небольших групп. Однако, при том количестве сил, брошенном человечеством на изучение тайн того, чем мы думаем, результаты не заставят себя ждать.

Алексей Паевский, главный редактор портала «Нейротехнологии.РФ», специально для «Православие и мир»

Понравилась статья? Помоги сайту!
Правмир существует на ваши пожертвования.
Ваша помощь значит, что мы сможем сделать больше!
Любая сумма
Автоплатёж  
Пожертвования осуществляются через платёжный сервис CloudPayments.
Комментарии
Похожие статьи
Атомы превращаются… Превращаются атомы…

Просто и интересно – о сложном в науке

Атлас мозга человека – как это работает?

Сможем ли мы понимать людей, которые не могут говорить?