МРТ-сканер чаще ассоциируется с медицинской диагностикой, но ученые изобретают все более оригинальные способы его применения. От музыкальных экспериментов до изучения человеческого поведения – вот шесть самых необычных исследований, когда-либо проведенных в МРТ-сканере.

Unsplash

МРТ позволяет наблюдать работу мозга. В 80-х годах стали применяться МРТ-сканеры. В середине 90-х появился способ визуализации активности отдельных групп нейронов — функциональная магнитно-резонансная томография (фМРТ). Эта технология основана на изменении кровотока по сосудам, обеспечивающим мозг кислородом. Оба сканера стали востребованы среди врачей и исследователей. Ученые постоянно открывают новые возможности для исследования людей в МРТ-сканере.

1. Рожать детей

В 2010 году немецкая гражданка, имя которой до сих пор неизвестно, родила в МРТ-сканере. Для размещения роженицы понадобился специальный большой аппарат. Врачи получили уникальные снимки приближения плода к родовым путям, а женщина — незабываемые впечатления (сканер очень громко гудит, что добавило драматизма родам). Чтобы защитить слух новорожденного, прибор выключили сразу после того, как порвался амниотический мешок.

2. Играть джаз

Чарльз Лимб, нейробиолог из университета Джона Хопкинса и любитель джазового пианино, изучал различия в работе мозга во время импровизации и исполнения разученных мелодий. Для этого он создал инструмент, который можно было помещать в сканер для фМРТ — синтезатор с минимальным содержанием металла (металл искажает показания прибора) и попросил музыкантов-добровольцев играть в сканере.

Во время воспроизведения чужой музыки у участников эксперимента активнизировалась префронтальная кора – «внутренний сторож» человека, отвечающий за оценку и контроль действий. При импровизации эта область мозга отключалась. Лимбу это было ясно как музыканту: нельзя импровизировать, постоянно контролируя и оценивая свои действия.

3. Читать стихи

Британские учёные изучали работу мозга актрисы Фионы Шоу во время перевоплощения. Ей предложили наизусть прочитать поэму Томаса Элиота «Бесплодная земля», лёжа в МРТ-сканере. В перерывах актриса считала в уме. Во время счёта аппарат показывал обычную активность бодрствующего мозга, а при чтении стихов активизировался участок теменной доли коры больших полушарий, отвечающий за память о местах и положении вещей. Учёные пришли к выводу, что актеры, подобно музыкантам, запоминают роли.

4. Паниковать

Израильские исследователи позвали участников эксперимента — людей, испытывающих страх перед змеями. Участникам предложили пройти исследование с помощью МРТ, во время которого рядом с ними находился ручной удав по кличке Нахшон. Что именно удалось увидеть ученым в ходе исследования – мозг, охваченный страхом, или же силу духа добровольцев, которые преодолевали ужас, чтобы оставаться неподвижными?

Нейробиологи из Кембриджа пугали людей большими… пауками-тарантуламиКладя предметы в ту же коробку, где во время МРТ находились ноги пациентов, британские ученые обнаружили, что интенсивность работы мозга зависит от расстояния до страшного животного. Кроме того, им удалось установить, что по мере отдаления угрозы активизируется участок коры, который называется орбитофронтальной корой. Ученые предположили, что эта часть мозга отдает команду «вольно», когда организму больше не угрожает опасность.

5. Испытывать оргазм

Барри Комиссарук из университета Рутгерса — специалист по женским оргазмам. Его исследования в этой области принесли множество научных статей и две научно-популярные книги. Комиссарук первым в истории провёл сканирование мозга во время оргазма. Доброволец, 32-летняя британка Кейт Сюкель, осталась наедине со сканером, что позволило получить первое изображение работы мозга во время оргазма. Были выявлены любопытные детали: сигнал поступает в головной мозг не через спинной мозг, как считалось раньше, а по блуждающему нерву, соединяющему мозг с органами брюшной полости.

6. Играть в видеоигры

Игра предполагает решение задач. С ростом опыта игрока процесс упрощается: люди учатся. Чтобы изучить работу мозга во время обучения, ученые из университета штата Иллинойс поместили испытуемых в сканер и предложили им поиграть в игру, разработанную более 30 лет назад в институте специально для подобных исследований. Игра заставляет мозг работать, постоянно решая задачи различного типа, храня информацию и манипулируя объектами на экране с помощью джойстика и дополнительных клавиш.

По данным МРТ, учёные могут с высокой точностью прогнозировать уровень обученности конкретного человека и возможность решения им новой задачи.