Магнитно-резонансный томограф предназначен лишь для одного человека, и до недавнего времени это оставалось аксиомой.
Однако, финские ученые в попытке усовершенствовать исследование функциональной активности мозга изготовили специальную катушку, которая позволила регистрировать сигналы одновременно у двух людей, помещенных в томограф. Подробности такого нестандартного подхода описаны в статье, опубликованной на портале препринтов bioRxiv.org и недавно также опубликована в тематическом выпуске Social Interaction in Neuropsychiatry журнала Frontiers in Psychiatry.
Несмотря на свои минусы в плане низкого временного разрешения (хотя и его пытаются улучшать) функциональная магнитно-резонансная томография остается одним из основных методов, позволяющих наиболее точно изучать активность мозга во время покоя и выполнения каких-либо заданий. Мы неоднократно про изучение с помощью этого метода того, как человек, к примеру, слушает и читает, как осознает информацию, насколько он социален и так далее. Тем не менее, изучать, используя фМРТ, межличностные взаимодействия, оставалось за гранью возможности.
Преодолеть очередную техническую границу на пути к пониманию работы мозга решились ученые из Университета Турку. В томографе, помимо основного магнитного поля, которое создается самим аппаратом, есть еще несколько элементов, формирующих дополнительные, градиентные поля, нужные для более точной настройки, а также радиочастотные импульсы (их вы слышите в виде звуковых сигналов разной частоты). Эти сигналы генерируют (и часто принимают ответ тканей после, из которого формируется изображение) так называемые катушки. Они бывают разные по размерам и строению, в зависимости от тех областей, которые исследуются в данный момент.
Ученые заказали нестандартную катушку, рассчитанную на две головы, в которой отдельно расположенные проводящие элементы позволили одновременно регистрировать сигнал от мозга двух человек. Правда, пришлось пожертвовать качеством сигнала – стандартная головная катушка имеет 32 канала, а эти стали восьмиканальными. При этом людям предстояло находится в довольно сильной близости друг к другу, то есть лежать в обнимку. Поэтому клиническую проверку работы катушек после фантомов провели на десяти парах друзей или романтических партнеров.
Испытуемые выполняли два типа заданий: в первом им предстояло прослушивать какие-либо инструкции, и так регистрировалась активность сенсорных речевых зон. А во втором они поочередно касались пальцами губ друг друга, и это должно было проявить активность сенсомотороной коры.
Ученым, несмотря на низкое соотношение сигнал/шум, удалось зарегистрировать кластеры активности, причем, во втором случае паттерны «чувствующих» и «трогающих» различались.
Исследователи считают, что подобный усовершенствованный инструмент позволит лучше изучать социальные взаимодействия между людьми. Однако, нужны дополнительные технические улучшения, чтобы повышать соотношение сигнал/шум и качество изображений. А также, конечно, дополнительные экспериментальные проверки.
Текст: Анна Хоружая