Так в чем же дело?

Подобные утверждения начались с исследования 2001 года, включавшего 19 детей.

И что это за исследование?

Ученые показывали детям изображения людей с испуганными лицами и делали снимки мозга, чтобы понять, что в это время в нем происходит.

Впечатляюще.

Да, но у исследования были разного рода ограничения.

Например?

Помимо технических ограничений, возникающих при сканировании мозга людей, глядящих на картинки, и попытки объяснить, как все это связано с реальным миром, в исследовании участвовало всего 19 детей.

И что же?

Если у вас только 19 детей, любой ребенок может исказить результаты.

А это важно?

Это очень важно.

То есть вы говорите, что люди взяли небольшую часть исследования и на ее основе сделали какие-то выводы, хотя само исследование их не подтверждает?

Именно это я и хочу сказать.

«Слух девочек в семь раз лучше слуха мальчиков, поэтому мальчики могут не услышать мягкий голос женщин-учителей»

Теперь вы скажете, что и это неправда.

Нет.

Значит, правда?

Почти.

Объясните.

С этим утверждением связаны очень сложные и долгие споры, но если разобраться, мы увидим, что, хотя у девочек действительно может быть более тонкий слух, разница не настолько серьезна, чтобы на что-то влиять.

Извините за каламбур, но я часто об этом слышу. Не значит ли это, что в утверждении все же должно что-то быть?

Тот факт, что вы о чем-то слышали, не означает правдивости услышанного.

«Сканирование мозга показывает, что к моменту поступления в школу мозг мальчиков отстает в развитии от мозга девочек на срок от 6 месяцев до 2,5 лет»

На снимках действительно видны различия между мозгом мальчиков и девочек, но это небольшие различия с многочисленными индивидуальными вариантами.

Что это значит?

Это значит, что, несмотря на небольшую разницу между снимками мозга мальчиков и девочек, между самими мальчиками, равно как и между девочками, будут очень сильные индивидуальные различия, и усредненное сравнение двух этих групп окажется бессмысленным.

Получается, сканирование мозга не служит неоспоримым доказательством?

Конечно нет. Когда вы пытаетесь сделать выводы о реальном мире, основываясь на снимках мозга, возникает множество самых разных проблем.

А как работает компьютерная томография?

Это сложный процесс, и не каждому он интересен, поэтому информацию о сканировании мозга я приведу отдельно, чтобы те, кому техническая информация неинтересна, могли бы ее пропустить и читать дальше.

Надеюсь, это не сексистский намек о женщинах и науке?

Нет, но я исхожу из того, что не все интересуются математикой и физикой магнитно-резонансного сканирования.

Что ж, это верно.

«Сканирование мозга: все, что вам надо знать, чтобы выглядеть умными на вечеринках»

Говоря о сканировании мозга, люди чаще всего имеют в виду МРТ, или магнитно-резонансную томографию. Существует множество способов, которыми ученые исследуют мозг (приведу немного аббревиатур: ПЭТ, ЭЭГ, ЯМРТ, МРС, УЗИ), но поскольку магнитно-резонансная томография — наиболее распространенная техника, я представлю ее краткий обзор, чтобы вы могли склонить голову, потрясенные всей сложностью проблемы.

Работает МРТ следующим образом: человека кладут внутрь очень большой и очень дорогой машины, которая начинает щелкать, вращаться и стучать. В результате этого щелканья, вращения и стука компьютер выдает изображение того, что творится в мозге человека.

Здесь возникает сложность (впрочем, большинству из нас все это и так покажется чересчур сложным): машина не делает снимков возбужденных нейронов — клеток мозга; вместо этого она измеряет активность мозга косвенно, получая электронную величину изменений насыщенности крови кислородом, которая называется сигналом BOLD (уровень оксигенации крови). Чем больше клеток мозга возбуждается, тем сильнее изменяется оксигенация крови. Сигналы об активации компьютер превращает в вокселы, маленькие трехмерные кубики (< 3 мм3), подобные пикселам цифровой фотокамеры.

Не измеряя активность клеток мозга напрямую, МРТ делает это косвенно, измеряя сигнал BOLD, меняющийся в зависимости от возбуждения клеток мозга, и превращая полученную информацию в эквивалент пиксела, который по неизвестным нам причинам назвали вокселем. Чем больше клеток мозга возбуждается, тем сильнее изменяется оксигенация крови, тем мощнее будет сигнал активации и тем ярче будет воксел на окончательном изображении.

Довольно сложно, не так ли?

Да, сложновато.

Значит, теперь мы можем делать выводы о том, как работает человеческий мозг, сперва давая ему какую-то задачу, а потом изучая аккуратный снимок мозга в вокселах?

Нет, не совсем.

Хм-м…

Да.

Почему же?

К сожалению, есть некоторые проблемы с точностью выводов на основании МРТ. Дело не ограничивается измерением сигналов BOLD, превращением их в аккуратный узор из вокселей и расшифровкой того, как именно работает мозг.

Вот досада.

Еще какая.

А есть простое и не слишком долгое объяснение, почему это так?

Конечно есть: пишущие узлы. Я расскажу вам, почему расшифровывать МРТ-снимки (так называемые сканы мозга) следует с большой осторожностью:

♦ Главная проблема заключается в том, что вы не можете проверить способности человека в реальной обстановке. Людей испытывают, когда они лежат внутри машины, и это создает проблемы в проекции полученных данных на настоящие способности в реальном мире.

♦ Сигналы BOLD могут меняться в зависимости от исследуемой части мозга, типа задания, используемого стимула, возраста и здоровья человека, от того, употреблял ли он кофеин или никотин (стоит надеяться, что последний фактор у детей не встречается). В общем, сигналы подвержены изменениям.

♦ Сигналы BOLD у одного человека могут быть разными в разное время, и установить точку отсчета сложно.

♦ Иногда интересующая часть мозга бывает слишком маленькой, чтобы вокселы ее выделили. Ученые работают над созданием прибора с размером вокселей до 1 мм3, что очень поможет в исследованиях, но пока такого аппарата еще нет.

♦ Мы не знаем, как на сигналы BOLD влияют развивающиеся области детского мозга. Ряд исследований показывает сходство между сигналами BOLD у детей и взрослых, однако многое требуется уточнить, прежде чем можно будет делать какие-то определенные выводы о значении МРТ у детей.