Салли Сэйтл - Нейромания. Как мы теряем разум в эпоху расцвета науки о мозге

(25) Другим дополнительным методом служит транскраниальная магнитная стимуляция (transcranial magnetic stimulation — TMS). Исследователи перемещают напоминающее жезл устройство TMS вокруг головы, чтобы создать не причиняющее боли флуктуирующее магнитное поле, которое временно и обратимо ослабляет электрические токи в определенной зоне мозга. Эффективно устраняя на время из игры одну область мозга, исследователи могут начать понимать причинно- следственные связи путем разбора на компоненты кажущихся едиными и цельными операций, например памяти, визуального восприятия и внимания, на составляющие их функции и зоны мозга. V. Walsh and A. Cowey, “Transcranial Magnetic Stimulation and Cognitive Neuroscience”, Nature Neuroscience Reviews 1 (2000): 73-79; D. Knoch, “Disruption of Right Prefrontal Cortex by Low-Frequency Repetitive Transcranial Magnetic Stimulation Induces Risk-Taking Behavior”, Journal of Neuroscience 26, no. 24 (2006): 6469-6472; S. Tassy et al., “Disrupting the Right Prefrontal Cortex Alters Moral Judgment”, Social Cognitive and Affective Neuroscience 7, no. 3 (2012): 282-288, http://scan.oxfordjournals.org/content/early/2011/04/22/scan.nsr008.full.pdf+html.

(26) Анализ паттернов активации, или классификацию паттернов, называют также анализом по множеству вокселов. Общую информацию можно найти в: Frank Tong and Michael S. Pratte, “Decoding Patterns of Human Brain Activity”, Annual Review of Psychology 63 (2012): 483-509; и Sebastian Seung, Connectome: How the Brain’s Wiring Makes Us Who We Are (Boston: Houghton Mifflin Harcourt, 2012), 39-59. Проект «Коннектом человека» — пятилетняя исследовательская программа стоимостью 40 млн долларов, финансируемая Национальным институтом здравоохранения США в Бетесде, штат Мэриленд, которая стартовала в 2010 году. Она нацелена на создание карты связей внутри человеческого мозга с использованием разнообразных методов, включая фМРТ: J. Bardin, “Neuroscience: Making Connections”, Nature 483 (2012): 394-396. Рассел Полдрак описывает пример Ромни в: Miller, “Growing Pains for fMRI”, 1414.

(27) Frontline, “Interview: Deborah Yurgelun Todd”, интервью в “Inside the Teenage Brain”, PBS, January 31, 2002, http://www.pbs.org/wgbh/pages/frontline/shows/teenbrain/interviews/todd.html.

(28) David Dobbs, “Fact or Phrenology? Medical Imaging Forces the Debate over Whether the Brain Equals Mind”, Scientifi c American, April 2005, http://daviddobbs.net/articles/fact-or-phrenology-medical-imaging- forces-the-debate-over-wh.html; Amanda Schaffer, “Head Case: Roper v. Simmons Asks How Adolescent and Adult Brains Differ”, Slate, October 15, 2004, http://www.slate.com/articles/healthand science/medical exam- iner/2004/10/head case.html.

(29) Чтобы компенсировать относительно низкое временное разрешение фМРТ, многие специалисты комбинируют ее с данными ЭЭГ и введением электродов в сами нейроны, что позволяет фиксировать нейронную активность гораздо ближе к режиму реального времени. Пространственное разрешение ЭЭГ хуже, чем у фМРТ, поэтому методы дополняют друг друга. Более новая технология — магнитоэнцефало- графия — превосходит ЭЭГ как средство измерения нейронной активности. Ее временное разрешение сравнимо с электродами, которые передают данные непосредственно из ткани мозга. Относительно новый неинвазивный метод, называемый «диффузионно-тензорная тракто- графия», позволяет визуализировать нервные пути — тракты, связывающие активные области. Общий обзор предложен в: Human Functional Brain Imaging, 1990-2009, 35. Хотя фМРТ дает весьма ценную информацию, она имеет два фундаментальных ограничения. Во-первых, изменения в крови происходят слишком медленно по сравнению со скоростью нейронной активности, поэтому невозможно уловить быстро изменяющиеся процессы в мозге. Во-вторых, источник активности здесь может быть определен только с точностью до ближайшего кровеносного сосуда. ФМРТ недостаточно точна, чтобы обеспечить детальную информацию об активности отдельных нейронов и их цепочек. Краткий обзор попыток преодоления этих ограничений см. в: Alan Jasanoff, “Adventures in Neurobioengineering”, ACS Chemical Neuroscience 3, no. 8 (2012): 575. Среди прочего Алан Ясанов предложил новое контрастное вещество, чьи магнитные свойства изменяются под воздействием событий,

происходящих в самих нейронах, а не в окружающих их кровеносных сосудах. Если такой подход окажется успешным, он может открыть беспрецедентную информацию о том, как активность мозга развивается во времени.

(30) Если говорить о запечатлении информации в памяти, то в нем может быть задействован только относительно небольшой ансамбль расположенных отдаленно друг от друга нейронов. Когда ученые разрушили у мышей нейроны латеральной части миндалевидного тела, содержащие определенный белок, мыши лишились закодированного страха перед определенными звуками. Однако устранение соседних нейронов, содержащих более низкий уровень этого белка, не нарушило закодированного страха. Это исследование свидетельствует, что для определения небольших, но играющих ключевую роль подгрупп нейронов в заданных структурах мозга может понадобиться высокое пространственное разрешение — возможно, более высокое, чем то, которым обладает фМРТ. См.: Jin-Нее Han et al., “Selective Erasure of a Fear Memory”, Science 323, no. 5920 (2009): 1492-1496, http://local- hopf.cns.nyu.edu/events/spf/SPF_papers/Han%20Josselyn%202009%20Creb%20and%20fear %20memory.pdf. Об эффекте опытного подавления см.: Jason М. Chein and Walter Schneider, “Neuroimaging Studies of Practice-Related Change: fMRI and Meta-analytic Evidence of a Domain-General Control Network for Learning”, Cognitive Brain Research 25 (2005): 607-623, https://www.ewi-ssl.pitt.ed u/psychology/admin/faculty-publi- cations/200702011518450. fMRI .pdf.

(31) Пэшлер процитирован в Laura Sanders, “Trawling the Brain: New Findings Raise Questions About Reliability of fMRI as Gauge of Neural Activity”, Science News 176, no. 13 (2009): 16, http://laplab.ucsd. edu/news/trawling_the_brain_-_science.pdf. Подобная погрешность не является уникальной особенностью анализа данных нейровизуализации. В других научных дисциплинах, в частности астрофизике и картировании генома, специалисты тоже во многом опираются на теоретические и статистические допущения, но исследования с использованием визуализации мозга стали злободневной темой в широкой прессе, которая слишком часто неверно интерпретирует их значение. Craig М. Bennett and Michael В. Miller, “How Reliable Are the Results from Functional Magnetic Resonance Imaging?”, Annals of the New York Academy of Sciences 1191 (2010): 133-155. Беннетт и Миллер утверждают, что даже у одного и того же человека структура и функция мозга со временем меняются на микроуровне, а на больших интервалах времени — и на макроуровне. Эта сложность и пластичность мозга может быть причиной очевидных трудностей в воспроизведении фМРТ-исследований. См. также: Joshua Carp, “On the Plurality of (Methodological) Worlds: Estimating the Analytic Flexibility of fMRI Experiments”, Frontiers in Neuroscience 6 (2012): 1-13.

(32) Craig M. Bennett et al., “Neural Correlates of Interspecies Perspective Taking in the Postmortem Adantic Salmon: An Argument for Multiple Comparisons Correction”, Journal of Serendipitous and Unexpected Results 1, no. 1 (2010): 1-5, http://prefrontal.org/files/posters/Bennett-Salm- on-2009.pdf.

(33) Jon Bardin, “The Voodoo That Scientists Do”, Seed, February 24, 2009, http://seedmagazine.com/content/article/thatvoodoo that scientists do/.

(34) Edward Vul et al., “Puzzlingly High Correlations in fMRI Studies of Emotion, Personality, and Social Cognition”, Perspectives on Psychological Science 4, no. 3 (2009): 274-290.

(35) В мае 2009, когда статья Вула и его коллег вышла в печатном варианте, редакция журнала сопроводила ее несколькими длинными комментариями.

(36) По поводу того, чем не являются изображения мозга, см.: Adina L. Roskies, “Are Neuroimages Like Photographs of the Brain?”, Philosophy of Science 74 (2007): 860-872; Racine et al., “Brain Imaging”; и A. Bosja and Scott 0. Lilienfeld, “College Students’ Misconceptions About Abnormal Psychology”, стендовый доклад, представленный на конференции Undergraduate SIRE Conference, в Университете Эмори (Emory University), в апреле 2010.