Чтение онлайн

Образно говоря, разностный метод похож на определение веса капитана путем взвешивания яхты с капитаном, а затем яхты без капитана. Нейробиолог Герхард Рот в передаче «Баварского радио» ссылается на еще одну фундаментальную трудность, а именно на техническую необходимость статистического усреднения большого количества замеров: «Это осложняется тем фактом, что получаемые изображения обычно являются артефактами. А именно усредненными изображениями мозга, который много раз измерялся, или даже результатами многократных измерений множества мозгов, позволяющими нам видеть какие-то отличия… Эти артефакты очень интересны, но их нужно интерпретировать крайне осторожно. И интерпретация зачастую очень сложна» [140] .

Кроме того, схемы мозговой активности сильно варьируются от субъекта к субъекту. В случае одинаковых испытаний в одном и том же сканере при постоянных экспериментальных условиях индивидуальные результаты могут выглядеть совершенно по-разному. Как это часто бывает при изучении сложных биологических систем, одна лишь природная вариативность приводит к значительным различиям между результатами исследования отдельных испытуемых.

Эти естественные различия затем проявляются в статистических расчетах как значительные отклонения или же как наложения в данных. Поэтому обычно на уровне отдельного человека полученный результат фМРТ невозможно связать с определенными условиями эксперимента или с конкретным диагнозом.

Статистически значимые различия обнаруживаются только при интраиндивидуальном (один и тот же человек сканируется дважды, один раз в состоянии покоя и один раз – при выполнении когнитивной задачи) или при групповом сравнении (когда сравниваются усредненные схемы мозговой активности целых групп). Так, например, можно увидеть, что при просмотре изображений алкогольных напитков мозг алкоголиков в среднем реагирует иначе, чем мозг неалкоголиков. (Что, конечно, совсем не удивительно.) При рассмотрении только одного частного результата измерения соотнести его с чем-либо, как правило, невозможно.

Мало внимания обычно уделяется также тому, что временное разрешение функциональных методов МРТ на один или два порядка отстает от возможности зафиксировать фактически происходящие нейронные процессы. «Гемодинамический ответ», который измеряется как признак реальной активности мозга, требует для собственного формирования в лучшем случае несколько сотен миллисекунд. Однако результаты электроэнцефалографии показывают, что активность коры головного мозга меняется в течение нескольких миллисекунд, например, под воздействием визуального стимула. То, что фиксирует фМРТ, – это накопленные во времени и совмещенные изображения всего, что происходило в мозге в пределах нескольких секунд.

Сравнение с начальным периодом фотографии неизбежно. Около 1840 года время экспозиции, требовавшееся для получения дагерротипа, составляло примерно 20 минут. Поэтому первоначально можно было фотографировать только неподвижные объекты – скажем, собор Парижской Богоматери. Хотя во время съемок около храма проходили десятки гуляющих, на готовом изображении не было ни одного человека. Только бледный и расплывчатый собор. Вполне возможно, что МРТ ожидает такой же быстрый технический прогресс, который выпал на долю фотографии. Совсем недавно физики и нейроученые из Беркли и Оксфорда продемонстрировали техническое усовершенствование, которое позволяет сканировать в семь раз быстрее [141] . Предполагается, что полное 3D-сканирование мозга можно будет делать всего за четыреста миллисекунд. В настоящее время типичное время сканирования варьируется от двух до трех секунд.

Тем не менее проблема далекого от действительности результата, в лучшем случае, может быть решена лишь частично. И это меньше связано с техническими особенностями МРТ, чем с непрямым принципом измерения. И, таким образом, с биологией мозга, которому все равно требуется непрактично долгое время, чтобы отреагировать на изменение активности нейронов изменением кровотока и потребления кислорода.

Недооцененным источником ошибок является также привязка анатомических зон к сигналам, получаемыми при фМРТ. Проблемы вызывают небольшие органы, например миндалины. Особенно при получении фМРТ-изображений на сканерах с напряженностью магнитного поля менее 5 Тесла. Немецкие и швейцарские ученые исследовали вопрос, насколько велик фактический локализационный коэффициент совпадений в случае миндалин.

Грубо говоря: есть ли на красочных фМРТ-изображениях миндалины, если они на них обозначены? Путем сравнения с атласами мозга с клеточным разрешением Тонио Балл и его коллеги рассчитали вероятность правильной идентификации миндалин в 114 исследованиях, в которых сообщалось об активации или деактивации этих областей мозга [142] . Результат оказался скромным. Из привязанных к миндалинам 339 BOLD– сигналов едва ли половина исходила от них с вероятностью более 80 %. Вероятность соответствия миндалинам 12 % «их» сигналов вообще была оценена как нулевая. В реальности за эти сигналы были приняты сигналы от гиппокампов. В остальных случаях коэффициент вероятности совпадений находился где-то между этими результатами.

Работа Балла и его коллег также стала образцом дипломатии. Все изученные исследования ученые распределили по авторам, а анатомическое расположение предполагавшихся миндалин представили в виде набора MNI– координат [143] . Было бы несложно выполнить таблицу и в ее колонках указать вычисленные вероятности правильного соотнесения сигналов с миндалинами для каждого исследования. Однако от такой формы решили воздержаться, очевидно, чтобы не компрометировать некоторых коллег.

Большинство фМРТ-исследований внушают, что можно визуализировать конкретные мозговые процессы, которые лежат в основе конкретного опыта восприятия. Но есть ли на самом деле какие-то специфические нейронные корреляты зависти, любви, морали или ревности, отделимые от другой работы мозга? Возможна ли в действительности фМРТ-фиксация лжи? Или мы наблюдаем только глобальные, неспецифические схемы мозговой активности, которые были бы одинаковыми или очень похожими во множестве разных опытов или в разных экспериментальных ситуациях? Если вы исследуете мозг и вас неожиданно спрашивают, где в нем происходит то или иное умственное действие, просто ответьте: в передней части поясной извилины коры головного мозга. Так вы с большой вероятностью ответите правильно. Недаром передняя часть поясной извилины считается особенно «неразборчивой областью мозга».

Вот несколько примеров. Активация этой области мозга обнаруживается не только среди недавно влюбленных и американских избирателей, которые видят изображения Хиллари Клинтон, но также когда китайско-английские билингвы при словообразовании отказываются от одного из языков [144] , когда женщинам приходится выбирать между потенциальными сексуальными партнерами [145] , когда голодный получает шоколадный молочный коктейль [146] , когда мужчины вспоминают о собственной смертности [147] , когда вегетарианцам показывают иллюстрации жестокого обращения с животными [148] , когда оптимисты представляют позитивные события [149] или когда человека щекочут в МРТ-сканере [150] . Можно было бы долго продолжать этот список. Общераспространенным является предположение, что передняя часть поясной извилины отвечает за связь между эмоциями и познанием [151] . Это имеет смысл и способно объяснить, почему она заведомо активна, что бы мы ни измеряли. В то же время обнаружение активации этой зоны при МРТ становится теоретико-познавательной тривиальностью. Ведь какое человеческое действие не сопровождается эмоциями и познанием?

На конференции организации Human Brain Mapping в Сан-Франциско в 2009 году одна научная работа молодых психологов недолговременно и развлекла, и разозлила публику. В стендовом докладе на тему «Построение модели и анализ» Крейг Беннетт, Майкл Миллер и Джордж Уолфорд представили своим коллегам – исследователям мозга поучительную работу. Ее название: «Нейронные корреляты межвидового восприятия мертвого атлантического лосося: аргумент в пользу поправки на множественные сравнения» [152] .