Как ученые развлекаются? 6 странных экспериментов в МРТ-сканере

В 2010 году немецкая гражданке, имя которой до сих пор неизвестно, родила в МРТ-сканере. Чтобы поместить роженицу в МРТ-сканер, пришлось собрать специальный большой аппарат. Врачи получили уникальные снимки приближения плода к родовым путям, женщина — незабываемые впечатления (сканер очень-очень громко гудит, что не могло не добавить драмы родам). А чтобы поберечь слух новорожденного, прибор выключили сразу после того, как порвался амниотический мешок.

Чарльз Лимб, нейробиолог из университета Джона Хопкинса и джазовый пианист-любитель, решил узнать, как для мозга отличаются музыкальная импровизация и проигрыванее разученных мелодий. Для этого он смастерил инструмент, который можно было взять с собой в сканер для фМРТ — синтезатор почти без металлических деталей (металл искажает показания прибора), и просил музыкантов-добровольцев поиграть, находясь в сканере.

Когда участники эксперимента играли чью-то музыку, в их мозге активно работала зона префронтальной коры, которую принято считать «внутренним сторожем» человека: она отвечает за оценку и контроль действий. Во время импровизации эта часть мозга отключалась. Лимбу как музыканту это было очень понятно: нельзя импровизировать, постоянно контролируя и оценивая свои действия.

Чтобы выяснить, как мозг актера работает во время перевоплощения, британские ученые попросили актрису Фиону Шоу почитать наизусть поэму Томаса Элиота «Бесплодная земля», лёжа в МРТ-сканере. В промежутках между строфами актриса просто считала в уме. Когда женщина считала, аппарат давал вполне обычную картину активности бодрствующего мозга. А вот когда она вспоминала и зачитывала мрачные строки Элиота, активизировался небольшой участок теменной доли коры больших полушарий — часть, которую принято считать ответственной за память о разных местах и положении вещей в пространстве. Исследователи заключили, что актеры, как и музыканты, запоминают роли.

Израильские ученые набрали добровольцев — офидиофобов (людей, которые боятся змей), уложили их в аппараты для МРТ и принесли то, чего несчастные добровольцы боялись больше всего — ручного лабораторного удава по кличке Нахшон. Не ясно только, что именно удалось увидеть ученым — мозг, объятый страхом, или отвагу и выдержку: добровольцам приходилось постоянно преодолевать ужас, чтобы неподвижно лежать в аппарате рядом с живой змеей.

А нейробиологи из Кембриджа пугали людей огромными пауками-тарантулами, помещая их в ту же коробку, где во время МРТ находились ноги пациентов. Так же, как и израильские ученые с удавом, британские ученые обнаружили, что интенсивность работы мозга зависит от расстояния до страшного животного. Кроме того, британцам удалось установить, что по мере отдаления угрозы участок коры, который называется орбитофронтальная кора (см. фото ниже), активизируется. Ученые предположили, что эта часть мозга отдает команду «вольно», когда организму больше не угрожает опасность.

Барри Комиссарук (Barry Komisaruk) из университета Рутгерса — большой специалист по женским оргазмам. Он так долго занимается этой темой, что успел написать очень много научных статей и две научно-популярных книги. Он же первым в истории решил посмотреть, что происходит с мозгом во время оргазма. Доброволец — 32-летняя британка по имени Кейт Сюкель — осталась наедине со сканером, и научный мир получил первое в истории изображение работы мозга во время оргазма. Выяснились некоторые любопытные детали: оказывается, сигнал приходит в головной мозг не через спинной мозг, как считалось ранее, а по блуждающему нерву, который соединяет мозг с органами брюшной полости.

В игре приходится решать задачи. Чем больше опыт игрока, тем ему легче: люди учатся. Чтобы заглянуть в мозг, занятый процессом научения, ученые из университета штата Иллинойс положили своих подопытных в сканер и дали им поиграть в игру, 30 с лишним лет назад придуманную и написанную в институте как раз для таких целей: чтобы заставлять мозг работать, постоянно решая задачи разного типа, удерживая в памяти много фактов и манипулируя объектами на экране с помощью джойстика и нескольких дополнительных клавиш.

Оказалось, что по МРТ ученые способны с большой точностью предсказывать уровень обучаемости конкретного человека, а также предполагать, удастся ли ему решить очередную задачу.