Мы в период бодрствования регистрировали активность нейронов. Это уже не суммарная ЭЭГ. Тут используется тонкий микро-электрод. Кончик у него один-два микрона, он погружается внутрь коры мозга, подходит близко к одиночной нервной клетке в мозге, и регистрирует его электрические импульсы.
Нервные клетки, как они устроены, что это за штука? Я не буду, конечно, рассказывать детали. Нервные клетки общаются друг с другом с помощью электрических импульсов, практически как наши компьютеры. У них есть вход, у них есть выход. На вход к ним поступают сигналы от других, соседних нейронов, выход у нейрона обычно один. Выходное волокно может идти в самых разных направлениях до какого-то другого нейрона, в другую часть мозга или в другой части тела.
Эти волокна могут быть очень длинные. Везде и всюду по ним идут просто электрические импульсы. Вы ставите рядом электрод, и вы можете регистрировать эти электрические импульсы. Так вы можете решить, в какой ситуации этот нейрон активируется, то есть, за что он отвечает, и в чем его смысл жизни. Если нейрон начинает реагировать на вашу стимуляцию, значит, нейрон в данный момент анализирует приходящие сигналы, которые вы ему даете.
Верхняя картинка здесь, это такая запись. А вот где красная стрелочка, я в это время перед мордой кошки вожу рукой. Вы видите, нейроны зрительной коры очень бурно реагируют на это дело. Тут они молчали, а тут они все вспыхнули, их довольно много, разных, но все они вспыхнули и дружно ответили, что они действительно видят мою руку. Это самое примитивное дело, конечно, в настоящих экспериментах мы водим не руку, задачи посложнее даются. Но самое простое увидеть, что он зрительный, это вот так подвигать рукой перед мордой.
Когда мы получили такой зрительный ответ, мы оставили электрод в этом же самом месте, и дали кошке заснуть. И вот когда кошка заснула, мы током простимулировали кишечник. Предварительно кошке были имплантированы электроды в стенку кишечника, и когда кошка спала, на кишечник был дан импульс тока. Такой слабенький, что он ее не разбудил. А потом оказалось даже, что когда начинаешь ей стимулировать кишечник, она начинает спать еще глубже, что вообще говоря, исходя из этой теории, можно было ожидать. Так вот, мы в момент, отмеченный красной полоской, простимулировали ей кишечник. И вы видите, что ответ нейронов в зрительной коре оказался даже еще мощнее, чем на зрительную стимуляцию.
Вот эта картинка уже более наукообразная. В сущности, то же самое. Тут уже одиночный нейрон зрительной коры и нет зрительной стимуляции. Здесь мы только смотрим ответы этого нейрона на стимуляцию током кишечника. Вот эта красная линия, это момент стимуляции, каждая точечка на строчках - это появление одиночного импульса. Вот это идет фоновая активность нейрона, тут мы провели электрическую стимуляцию, через некоторый, так называемый, латентный период, видите, точек стало больше, то есть нейрон среагировал на эту стимуляцию.
Здесь было девять таких стимуляций проведено, когда мы все это сложили, получили вот такую гистограмму, видно, что на эту стимуляцию во время сна этот нейрон дал такой хороший ответ. А вот теперь мы кошку разбудили, и в состоянии бодрствования дали ту же самую стимуляцию на кишечник. И вы видите, что ответы этого нейрона на стимуляцию кишечника тут же исчезают, и тот же самый нейрон переключается на зрительную функцию. Зрительные ответы на этом рисунке я не показываю.
Это то же самое, но сделано не на зрительной коре, а на соматосенсорной, но результат был такой же.
Обезьяны. Кошки от человека все-таки далеко. Можно было легко сказать: «Ну ладно, у кошки может быть и так. А уж у человека точно не так». Обезьянка все-таки более похожа на человека, и с ней можно было сделать примерно то же самое. Только здесь уже не одиночный нейрон, а другой вариант эксперимента. Можно поставить электрод, и регистрировать суммарный ответ многих нейронов. Каждый нейрон в тот момент, когда он генерирует импульс тока, генерирует еще медленные отклонения потенциала. Если их суммировать с некоей зоны мозга, то можно увидеть суммарную активность большого количества нейронов в этой части мозга. Это, так называемые, вызванные потенциалы мозга.