Ученые, втыкающие иголки в мозг, задумались о том, что иголки делают с мозгом

Исследования в области нейробиологии на удивление брутальны — многое из того, что мы узнали о мозге, мы узнали, просто открывая этот орган и тыкая в него чем попало. Занятие определенно не для брезгливых. Лучший инструмент для этого? Чаще всего это электроды — зонды в форме игл, которые вводятся в мозг. Ученые используют электроды для измерения поведения отдельных клеток мозга, предоставления людям контроля их протезированных конечностей или разработки новых технологий, которые напрямую взаимодействуют с мозгом. Однако, остается вопрос: а безопасно ли это вообще?

На днях в Journal of Neural Engineering появилась статья, посвященная целесообразности использования электродов в исследованиях мозга. В ней нейробиологи отмечают, что изучение мозга с помощью нейронных электродов может вызвать немало проблем. Некоторые из этих проблем относительно просты и могут быть решены путем усовершенствования технологий. К примеру, поверхность электродов, которая вступает в контакт с мозгом, стимулирует или регистрирует активность мозга, может разрушаться или соскальзывать — особенно у пациента в сознании.

Это приводит к ошибочным записям; прохудившийся электрод будет регистрировать сигнал клетки, которая не активна, либо выдавать более слабый сигнал, чем на самом деле. Поскольку мы не всегда можем сказать, почему (или даже если) такое происходит, ученым может быть сложно объяснить или поддержать свои выводы.

Но самая большая проблема, с которой столкнулась команда, связана с тем фактом, что мы действительно очень мало знаем о мозге. В частности, мы мало знаем о том, как ткани мозга реагируют на контакт с электродом и его воздействие. Нейробиологи провели очень много экспериментов по изучению клеток мозга, которые они убили или повредили при вставке электрода.

Решений, по сути, не так много. В статье предлагается сосредоточиться на областях зрительной коры головного мозга. Ученые могли бы понять, живы ли изучаемые ими клетки, если объект их исследований будет смотреть на изображение, и наблюдать за ответом клеток.

Но даже в таком случае ученые пришли к выводу, что наши технологии подошли к пределам того, что мы на самом деле знаем о мозге. Чтобы нейробиологи смогли обрести уверенность в своих экспериментальных результатах, им придется инвестировать в решение базовых вопросов о том, как мозги реагируют на электроды и другие технологические вмешательства.