- PVSM.RU - https://www.pvsm.ru -
Первый сын Ребекки Сакс [1], Артур, впервые попал в трубу машины МРТ для построения скана
Всем родителям интересно, что происходит в голове младенца, но мало у кого есть возможность выяснить это. К тому времени, как Сакс забеременела, она уже много лет работала с коллегами над разработкой схемы для получения изображений активности
За последние лет 20 исследователи использовали функциональную МРТ для исследования работы
Но Сакс хотела выяснить [3], как младенцы видят мир при бодрствовании. Ей нужно было получить изображение
Сакс провела декретный отпуск, зависая с Артуром внутри машины. «Иногда ему это не нравилось, иногда он засыпал, или капризничал, или обделывался,- говорит она. – Редко удаётся получить хорошие данные по младенческому мозгу». Между сессиями Сакс с коллегами исследовали данные, подстраивали эксперименты, искали закономерности в работе
Недавняя работа [5], появившаяся в Nature Communications – это кульминация более чем двухлетней работы с изображениями работы
* * *
фМРТ – возможно, наиболее полезный инструмент, за исключением вскрытия черепа, который имеется у учёных. Он зависит от изменений потоков крови в наиболее активных областях
Разные области коры головного
Сакс, быстро говорящую и лучащуюся интеллектом, более всего волнуют философские и фундаментальные вопросы о
Эволюционировал ли
* * *
Райли Лебланк [Riley LeBlanc] выплёвывает свою соску и начинает орать. Ей пять месяцев, на голове у неё копна волнистых каштановых волос, и она суетится в своих пелёнках, в то время, как Хезер Косаковски [Heather Kosakowski], управляющий лаборатории Сакс, укачивая Райли, стоит рядом с громадной машиной для МРТ на первом этаже здания департамента исследований
Здесь всё сделано так, чтобы успокоить Райли. Комната подсвечивается неярко, из динамиков раздаются колыбельные в виде позвякивающих версий популярных песен для игрушечного пианино (в данный момент это Guns N’ Roses, «Sweet Child o’ Mine»).
Совсем не игрушечное пианино, но зато хорошее исполнение
На лежаке сканера находится специально разработанная радиочастотная катушка – лежанка и шлем детского размера – которая должна работать как антенна для радиосигналов во время сканирования. МРТ-машина запрограммирована так, чтобы выдавать меньше шума, чем обычно, чтобы не повредить деликатный слух младенца.
После нескольких фальстартов Райли готова полежать в катушке без суеты. Её мать располагается, лёжа на животе, так, чтобы её руки и лицо были рядом с Райли и могли её успокаивать. Козаковски задвигает мать с ребёнком в сканер и переходит в соседнюю комнаду, а Лайни Херрера [Lyneé Herrera], ещё одна лаборантка, остаётся в комнате с МРТ и руками даёт Козаковски знать, открыты ли у Райли глаза и смотрит ли она в зеркало над головой, в котором отображаются изображения, проецируемые с задней части машины.
Цель команды – набрать 10 минут данных с каждого младенца, без движения смотрящего видео. Для этого обычно хватает данных, набранных за два часа работы. «Чем чаще младенец приезжает к нам, тем больше вероятность набрать 10 минут», — говорит Козаковски. Это уже восьмой визит Райли.
Когда Херрера подаёт сигнал о том, что Райли проснулась, Козаковски запускает сканер и запускает набор видеоклипов, поскольку дети с большей вероятностью будут смотреть на двигающиеся изображения, чем на неподвижные. Через некоторое время Херрера сжимает пальцы, обозначая, что глаза у Райли опять закрылись. «Иногда мне кажется, что у нас младенцам спится лучше всего», — смеётся Козаковски.
Изучение младенцев всегда требовало творческого подхода. «Это была интересная задача, — говорит Чарльз Нельсон [8], нейробиолог-когнитивист из Гарвардской медицинской школы и Бостонского детского госпиталя, изучающий развитие детей,- поскольку вы имеете дело с невербальным, ограниченным в высказываниях организмом с дефицитом внимания, и пытаетесь выяснить, что происходит у него в голове». Иногда технологии для изучения младенцев совпадают с технологиями для изучения животных-приматов, или детей с ограниченными возможностями, неспособными разговаривать. «У нас есть целый набор скрытых методов, позволяющих заглянуть внутрь обезьяны, младенца или ребёнка с проблемами в развитии», — говорит Нельсон.
Проще всего наблюдать за его поведением и отмечать направления его взгляда, либо через внешнее наблюдение, либо через технологии для отслеживания движений глаз. Можно измерять активность
Оба метода отслеживают изменения активности
При помощи других методов исследователи обнаружили намёки на то, что младенцы по-разному реагируют на визуальные стимулы разных категорий, в частности, на лица. Лица – «заметная часть окружения», — говорит Мишель де Хаан [12][Michelle de Haan], нейробиолог, специализирующаяся на вопросах развития
Есть доказательства, что младенцы дольше всего задерживают взгляд на лицах. Со временем и опытом реакция на лицо у младенца становится более специфической. К примеру, взрослым тяжело различать лица, расположенные вверх ногами, но у младенцев до 4 лет такой проблемы нет – они различают перевёрнутые лица так же хорошо, как неперевёрнутые. Но после 4 месяцев жизни они приобретают склонность к правильно расположенным лицам. В возрасте 6 месяцев у младенцев, увидевших лицо, появляется ЭКГ, схожая с ЭКГ рассматривающего лицо взрослого человека.
Белые и голубые цвета отмечают регионы
Но, как говорит Дин, хотя исследование утверждает, что в
Для текущей работы Сакс с коллегами получили данные о девяти из 17 младенцев, просканированных ими. И хотя лаборатория всё больше полагается на помощь третьих лиц, им очень помог «поток лабораторных младенцев», включая Артура, второго сына Сакс, Перси, сына её сестры и сына кандидата наук. Младенцам показывали фильмы с лицами, изображения природы, человеческие тела, игрушки, а также перемешанные изображения, у которых были перепутаны части. Сакс говорит, что те концентрировались на лицах, а не на обстановке, потому что в
Что интересно, эту же закономерность обнаружили и у младенцев. «Каждый регион, известный нам, с предпочтением реагирующий на лица или обстановку, так же реагирует и у младенцев от 4 до 6 лет», — говорит Сакс. Это показывает, что у коры «уже появляется специализация».
Рождаются ли дети с этими возможностями? «Нельзя строго утверждать, что всё у них врождённое», – говорит Дин. «Мы можем сказать, что развивается оно очень рано». Сакс отмечает, что эти реакции простираются за пределы зрительной зоны коры
При этом, хотя команда Сакс обнаружила, что сходные области
* * *
Удивительно, как похожа работа
«Выглядит, будто бы плохая фотография, не так ли?» – говорит Козаковски. Она объясняет, что на этом этапе у младенцев недоразвита жировая изоляция нервных волокон, миелин [13], из которой состоит белое вещество. Мозолистое тело, хомут из нервных волокон, соединяющий два полушария
В таком возрасте
Изучение развития здорового
Мы только начинаем понимать организацию
Автор: SLY_G
Источник [16]
Сайт-источник PVSM.RU: https://www.pvsm.ru
Путь до страницы источника: https://www.pvsm.ru/biotehnologii/237246
Ссылки в тексте:
[1] Ребекки Сакс: http://saxelab.mit.edu/
[2] мозга: http://www.braintools.ru
[3] хотела выяснить: https://www.youtube.com/watch?v=PDefVd8DRxM
[4] копия взрослого мозга: https://www.quantamagazine.org/20151110-evolution-of-big-brains/
[5] Недавняя работа: http://nature.com/articles/doi:10.1038/ncomms13995
[6] Нэнси Кэнвайзер : http://web.mit.edu/bcs/nklab/
[7] моделью психики человека: https://ru.wikipedia.org/wiki/Модель_психического_состояния_человека
[8] Чарльз Нельсон: http://www.hms.harvard.edu/dms/neuroscience/fac/nelson.php
[9] электроэнцефалографии : https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3491357/
[10] спектроскопии в ближней инфракрасной области: https://ru.wikipedia.org/wiki/Спектроскопия_в_ближней_инфракрасной_области
[11] Бен Дин: https://cbmm.mit.edu/about/people/deen
[12] Мишель де Хаан : http://www.ucl.ac.uk/cdcn/aboutus/steering/Haan
[13] миелин: https://ru.wikipedia.org/wiki/Миелин
[14] удаления целого полушария мозга: http://chasa.org/medical/hemispherectomy/
[15] интерпретацией лиц: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2174902/
[16] Источник: https://geektimes.ru/post/285126/
Нажмите здесь для печати.