Галерея мистецтв. головного мозку

Галерея мистецтв. головного мозку

Людський мозок і процеси, що протікають в нім, являють собою одну з найбільших загадок природи. Людина за допомогою мозку здатна ставити серйозні питання і знаходити рішення воістину нерозв'язним проблемам. Мозок людини здатний творити і осягати глибинний сенс буття. Але чи здатний мозок людини усвідомити. що таке є сам мозок?! На жаль, поки людству невідомий інший об'єкт у всесвіті(окрім самої вселеної!), який міг би порівнятися по складності з людським мозком.


Як працює мозок - розтин покаже?

Наш мозок містить близько 100 мільярдів нервових клітин(чи нейронів), кожна з яких здатна отримувати і передавати інформацію тисячам і тисячам інших клітин мозку. На жаль, людство доки не здатне осягнути усю глибину і складність цього процесу. А ось що людство може - так це побачити, як протікають ті або інші процеси в нашому мозку. І усе це завдяки новим унікальним технологіям, які отримали стрімкий розвиток в останні десятиліття. Вони дали можливість отримати дивовижні картини мозку, реальні зображення, що відкривають нашому погляду вкрай прекрасний і таємничий світ усередині нашої голови.Людина, будучи, насправді, приматом, звик засвоювати інформацію на слух і зорово. Але найбільший ефект досягає, звичайно, за допомогою візуального аналізу об'єктів. Таким чином, учені дійшли наступного висновку - якщо вимагається дізнатися, як працює мозок, то потрібно побачити мозок в роботі! Не на столі у патологоанатома, а саме картину живого мозку у дії! Власне, ця мета стоїть перед дослідниками вже цілих 125 років, відколи відоме іспанське вчене Сантьяго Рамон-и-Кахаль(Santiago Ramón y Cajal) вирішило використати спеціальні фарбувальні речовини, щоб позначати окремі нейрони мозку певним кольором. Він міг спостерігати через свій мікроскоп забарвлені клітини мозку і розрізняти шляхи, що проводили, за допомогою яких одні нейрони з'єднувалися з іншими. Все виглядало простим і зрозумілим, - писав він про результати своїх досліджень, які, власне, і започаткували таку науку, як нейробиология.

Нейробиология - від науки до мистецтва

Учені вже давно розробили численні методи визначення ділянок мозку, що відповідають за певну діяльність. Приміром, певні нейрони сигналізують про небезпеку і відповідають за мовну функцію; деякі з нейронів, відповідальні за обробку зображень, визначають тільки горизонтальні лінії, тоді як інші нейрони з цієї ж групи відповідають за сприйняття вертикальних ліній. Дослідники створили спеціальні карти, які відображають те, як різні зони головного мозку, не розташовані поруч, з'єднуються шляхом довгих відростків нервових клітин, по яких нервові імпульси йдуть від тіла клітини(соми) до иннервируемим органів і інших нервових клітин. Ці відростки називають осьовими циліндрами або нейритами. Остання техніка дослідження головного мозку, що використовують найсучасніші мікроскопи, дозволяють побачити реакцію нейронів мозку на певні події і дії ззовні. Фактично, ми можемо побачити, як працює пам'ять людини! Можливість спостерігати за діяльністю головного мозку в процесі його роботи, а не вивчати його в патологоанатомічних кабінетах, допомогла ученим за останні десятиліття прийти до вирішення багатьох питань, які, без цих методик, так і залишилися б невирішеними.І ось тепер результати досліджень учених в області нейробиологии знайшли несподівано нове застосування - як предмети мистецтва. Карл Скуновер(Carl Schoonover), початкуючий нейробіолог з Колумбійського університету, зібрав цілу колекцію заворожливий своєю красою і незвичністю фотографій діяльності і представив їх увазі читача у своїй новій книзі Портрети мозку(Portraits of the Mind). Там представлені реальні картини мозку, а не фантазії художників, - сказав Карл. - Ці картини дають уявлення про те, що бачать нейробіологи завдяки своїм мікроскопам, магнітно-резонансним і іншим приладам для дослідження електрофізіологічних систем мозку. Нейробиология, як наука, існує тільки завдяки методам, що дозволили отримати подібні зображення.

Яким чином учені домагаються світіння нейронів певним кольором на цих зображеннях?

Нині існує величезна кількість методик, які полегшують ученим процес спостереження за поведінкою нейронів головного мозку. Звичайно, більшість з них доки можливо застосувати тільки по відношенню до піддослідних тварин. У лабораторних умовах нейрони можна змусити світитися певним кольором, запозичивши, приміром, у флюоресцирующей медузи один з її генів і внісши його в ДНК черв'яків і мишей. Таким чином, вдалося провести унікальні експерименти і простежити, що називається, у буквальному розумінні цього слова, за роботою нервової системи живого організму.Колись про це не можна було і мріяти! Приміром, на зорі нейробиологии, результати своїх експериментів Кахаль міг побачити тільки при роботі з мертвою тканиною. Та і нейрони, при використанні технік Кахаля, забарвлювалися дуже безладно. Втім, це не перешкодило ученим використати його методики не одне десятиліття. Пізніше нова техніка фарбування нейронів дала можливість ученим досліджувати живу тканину і мозок живих тварин. Об це повідав у своєму есе, яке він написав спеціально для книги Портрети мозку, Джошуа Сэйнс(Joshua Sanes), професор молекулярної і клітинної біології в Гарвардському університеті.

Один з самих новітніх методів заснований на використанні певного гена морських водоростей, що відповідає у них за чутливість до світла. Домагаючись певним чином, щоб світло досягло нейронів, що містять цей ген, можна добитися зміни їх поведінки. Ця передова технологія дає нам можливість маніпулювати клітинами окремо і групами однакових клітин, використовуючи оптичні пучки, - повідомив Терренс Сежновски(Terrence Sejnowski) з Інституту біологічних досліджень Салка в Каліфорнії.

Звичайно, мозок все ще залишається, переважно, таємницею за сімома печатками, але багато що, що вдалося побачити завдяки цим зображенням - складні переплетення нервових зв'язків, несподівана асиметрія структур, і багато що інше - примушує учених повірити в те, що їм рано чи пізно вдасться розшифрувати таїнства мозку. Що стосується автора Портретів мозку, Карл Скуновер сподівається на те, що навіть рядовий читач замислиться і почне роздумувати над образами, представленими в цій книзі і захоплюватися їх красою.