Режем по живому

Автор: Сергей Борисов
Опубликовано в журнале "Компьютерра" №23 от 21 июня 2005 года.

Если кто-то считает, что чтение мыслей - выдумка фантастов или, по крайней мере, дело отдаленного будущего, то он заблуждается. Пока, правда, косвенные и не очень обширные, но уже вполне ощутимые результаты в этом направлении получены благодаря функциональной магниторезонансной томографии (МРТ).

МРТ принадлежит к славной плеяде томографических методов, совершивших переворот в медицинской диагностике. Исходная посылка проста. Если взять обычный рентгеновский аппарат и равномерно перемещать в боковых направлениях противоположно друг другу источник излучения и фотопленку, то на определенной глубине объекта образуется плоскость, в которой рентгеновский луч всегда (несмотря на перемещения) будет попадать на одну и ту же точку на пленке. Соответственно изображение этой плоскости ("среза") получится четким, а изображение других "уровней" объекта расплывется. Однако, как показал американский ученый Алан Кормак (Allan Cormack), при таком подходе используется лишь малая толика потенциально доступной информации. Кормак разработал математический аппарат для исчерпывающего использования данных о поглощении объектом сканирующего рентгеновского луча и вместе с англичанином Годфри Хаунсфилдом (Godfrey Hounsfield) ввел в практику метод компьютерной аксиальной томографии (КАТ или КТ). Слово "компьютерная" в названии метода вовсе не дань моде: производить множество отсчетов показаний датчиков и в приемлемые сроки выполнять математические преобразования без вычислительной техники невозможно. Но и результат хорош: не только одномоментное изготовление целой серии виртуальных срезов, но при желании и 3D-реконструкция объектов (скажем, объемная картинка одних только кровеносных сосудов в органе). Впрочем, это метод не для профилактических обследований: как и рентген, КТ может вредить (в отличие от "КТ", которая полезна в любой дозе).

МРТ сходна с КТ по способу анализа данных, но принцип измерения здесь другой. В его основе лежит эффект Зеемана: атомы и ядра, обладающие магнитным моментом, ведут себя как крошечные магнитики и выстраиваются вдоль линий внешнего магнитного поля, что приводит к расщеплению энергетических уровней. А это, в свою очередь, вызывает резонансное поглощение излучения с энергией квантов, равной величине расщепления. Практически применяемая МРТ нацелена на "отстройку" ядер водорода (то есть протонов), в организме это в основном вода. Конечно, этот метод столь же нереализуем без вычислительной техники, как и КТ. Но "компьютерная ядерная магниторезонансная томография" уж слишком длинно, вот и сокращают до МРТ.

МРТ позволяет отследить изменения активности отдельных областей мозга (в основном по изменению интенсивности кровоснабжения) непосредственно в ходе того или иного опыта. Как при этом можно чуть-чуть "заглянуть в мысли", уже рассказывалось на страницах "КТ" (см. #571): метод, возможно, станет неплохим детектором лжи, ибо показывает, что кривящий душой человек активирует большее число мозговых центров.

А исследователи из группы Дэвида Кремера (David Kraemer) в Дартмутском колледже (США), вооружившись магниторезонансным томографом, буквально воочию наблюдали, как "оседают" в голове навязчивые песенные мотивчики. Добровольцы слушали знакомые и незнакомые песни и инструментальные композиции; причем музыка произвольным образом чередовалась с паузами. МРТ показывала, как в слуховой области коры (часть мозга, ответственная за анализ сигналов, поступающих от органов слуха) возникают очаги возбуждения. Когда мелодии были знакомыми, очаги активности сохранялись и во время пауз. Как рассказывали испытуемые, они мысленно продолжали слышать музыку. Если же мелодия была незнакомой, очагов активности во время пауз не наблюдалось. Эффект был более явственно выражен при наличии в композиции поэтического текста, так что память, видимо, больше завязана на речь, чем на музыку.

Джерент Рис (Geraint Rees) и Джон-Дилан Хейнс (John-Dylan Haynes) из Лондонского университета и вовсе взялись читать подсознательное. Когда испытуемым показывали на экране компьютера две мелькнувшие одна за другой картинки, они успевали зафиксировать в сознании только последнюю. Получалось так, что ученые, сидящие за пультом томографа, лучше могли сказать, что было на самом деле: они видели реакцию подкорки на сигнал, не зафиксированный сознанием. Другие исследовательские команды сообщают о том, что с помощью функциональной МРТ могут распознать, какие полосы разглядывает испытуемый - горизонтальные или вертикальные.

Похоже, со временем из кинематографа уйдут драматические эпизоды вроде допроса радистки Кэт. К чему все эти ужасы? Показал фото резидента - и включай томограф. А то еще можно какую-нибудь детскую песенку поставить с предполагаемой родины подозреваемого. И отзовутся, отзовутся на знакомое очаги в глубине мозга.