женщина которая изучает мозг
Профессия: нейробиолог
Как почувствовать себя детективом, изучая мозг и нервную систему
Нейробиология изучает устройство и развитие нервной системы, а также поведение человека с точки зрения генетики, биохимии и физиологии. До середины XX века нейробиологические исследования относили к разным дисциплинам. В 60-х годах университеты США стали открывать самостоятельные отделения нейробиологии для изучения психики и мозга.
Школьники, которые хотят помогать людям, часто выбирают медицинские профессии или становятся психологами. Современные проблемы развития и поддержки человека требуют новых подходов. Чтобы разобраться в причинах проблем, нужно выйти за рамки отдельных областей. Нейробиолог похож на Шерлока Холмса в сфере диагностики заболеваний. В этой статье мы рассказываем, что делает этот специалист и как стать нейробиологом, если в вузах такой специальности пока нет.
Как стать нейробиологом
Как я пришла в профессию
Я окончила факультет естественных наук и защитила кандидатскую диссертацию по биологии. В центре иммунологии я получила возможность исследовать влияние медикаментов на работу нейтрофильной фракции лейкоцитов.
В 2013 году у моего ребёнка диагностировали расстройство аутистического спектра. Тогда в Красноярске не было проверенных методик работы с такими детьми, и я искала способ помочь сыну. Я нацелилась на «запуск» его речи. Через восемь месяцев занятий ребёнок заговорил, но оказалось, что я решала не ту задачу: появилась речь, но не было коммуникации. Тогда я переквалифицировалась в олигофренопедагога и дефектолога — окончила курсы профессиональной переподготовки и сменила профессию.
Я начала работать в «Клинике коррекционных и развивающих технологий», использовать нейроэнергокартирование, изучать электроэнцефалограммы. Мне пригодились знания биохимии и цикл Кребса. При этом пришлось освоить много нового: методику невербального театра Ричарда Хейхау, ПЕКС (Picture Exchange Communication System) — коммуникацию с помощью картинок, floor-time подход — взаимодействие с ребёнком на полу, на его уровне.
Где учиться
Нейробиолог изучает головной мозг с разных сторон. Получить такое образование на одном факультете невозможно. Нейробиолог — это, пожалуй, не профессия, а призвание.
Стать нейробиологом может выпускник факультета естественных наук или медицины, поскольку для этого нужно изучать биохимию, биологию и патофизиологию. Безусловно, любому специалисту придётся дополнительно изучать какие-то научные области: нейропсихологу — физиологию мозга, биохимию и генетику; неврологу и нейрофизиологу — особенности функционирования головного мозга.
Что делает нейробиолог
Детективная работа
По статистике, каждый третий новорождённый имеет неврологические нарушения.
Нейробиолог — это учёный, а не врач. Он помогает семье разобраться в проблеме, если отдельные специалисты затрудняются с постановкой диагноза или лечение не даёт результатов.
Например, приходят ко мне на приём мама, папа и ребёнок. Родителей беспокоит отсутствие речи, нарушение движения, сна, гиперактивность ребёнка или другие симптомы. Невролог или дефектолог видят верхушку айсберга: аутизм или ДЦП (детский церебральный паралич). Это не помогает выработать стратегию поддержки. Я же могу выявить источник проблем и предложить комплекс коррекционных занятий. Для этого я изучаю все доступные данные о ребёнке: результаты анализов мочи и крови, ультразвуковых исследований, МРТ, электроэнцефалограммы, заключения неврологов, генетиков, кардиологов, психологов, дефектологов и других специалистов.
В этом году к нам обратилась мама ребёнка, который страдал нарушением функции поджелудочной железы. Невролог убедил родителей сделать ребёнку генетический скрининг. Стоимость таких исследований составляет от 50 до 250 тысяч рублей. Скрининг показал мутацию по некоему хромосомному плечу. Маме выдали список из 50 синдромов, которые могут быть вызваны данной мутацией. Проблема была в том, что ни один из синдромов у ребёнка диагностировать не удалось.
Во время работы с этой семьёй я заметила, что результаты биохимического анализа крови ребёнка с рождения отклоняются от нормы. Ферменты поджелудочной железы превышали допустимые значения в десять раз. После нейробиологической диагностики и беседы с родителями мы пришли к выводу, что у ребёнка инфекция.
Оказалось, что во время беременности у матери был герпес и два дня держалась высокая температура. Сдали анализы — подтвердилась цитомегаловирусная инфекция (ЦМВ). Поэтому мы решили помимо телесной терапии с ребёнком подключить к работе иммунолога.
Иногда родители жалуются на проблемы со слухом, а сурдолог говорит, что ухо ребёнка функционирует нормально. В таком случае я направляю ребёнка на исследование вызванных потенциалов. Если на пути к головному мозгу звуковой импульс теряется, вероятно, нарушена миелинизация нерва, то есть он не полностью покрыт оболочкой. Даже если слуховой нерв недостаточно развит, лекарства помогают его восстановить.
Создание общей картины развития
Родители приносят в нашу клинику толстые медицинские карты своих детей. Отчаявшиеся мамы и папы платят за ненужные дорогостоящие обследования, но не получают внятного ответа на свои вопросы. При этом существенные отклонения в самых обычных анализах педиатр или участковый невролог иногда не замечают или игнорируют. В итоге у родителей копятся бумажки, а что делать с ребёнком и как ему помочь, никто не говорит.
Я не измеряю линейкой графики ЭЭГ, но могу понять заключение нейрофизиолога и рассказать родителям об альфа-, бета- и тетаритмах. Например, к нам приводят ребёнка с нарушением и говорят: «Врач сказал, всё нормально». Я объясняю, что означают результаты диагностики, предлагаю сделать нейропсихологические тесты. Нейроэнергокартирование, к примеру, может показать, почему ребёнку трудно учиться: интеллект сохранен, но нет связей между участками коры головного мозга.
Исследование работы мозга
Во время двухчасовой нейропсихологической диагностики я оцениваю сенсорные каналы: как ребёнок слышит, видит, реагирует на лёгкие прикосновения и ощутимое давление. Я расспрашиваю родителей об особенностях поведения, режиме сна и бодрствования, вкусовых предпочтениях, реакциях на различные раздражители и обстоятельства. Подобно неврологу я оцениваю коленные, локтевые, запястные, ахилловы рефлексы и рефлексы пирамидного пути. Важная часть сбора анамнеза — вопросы, как протекала беременность.
Работа в команде
На основе полученной информации я предлагаю родителям маршрут дальнейшего движения — какие занятия, терапию и обследования стоит провести. Эффективность работы с ребёнком зависит от специалистов, которые подхватят его на этом маршруте. Развивающие, поддерживающие, коррекционные занятия с ребёнком проводят логопед, невролог, нейропсихолог, телесный терапевт и массажист. Важно, чтобы все они говорили на одном языке, работали в едином подходе — это должна быть слаженная команда, а не отдельные профессионалы в разных центрах.
Доход и перспективы профессии
Стоимость консультации
Государственные медицинские центры пока не предоставляют консультаций нейробиолога. Можно пойти работать в НИИ и зарабатывать столько, сколько и другие учёные. Частные клиники более гибко реагируют на спрос.
Год назад моя консультация в Красноярске длилась 60 минут и стоила 800 рублей. Я набиралась опыта, училась, читала и использовала всё больше методик. Сейчас я провожу двухчасовую диагностику за 2000 рублей. В Москве это будет стоить примерно в три раза дороже. Доход нейробиолога зависит от объёма работы: если я буду проводить по две консультации каждый будний день, за месяц выйдет 80 тысяч рублей.
Два направления работы
С каждым годом растёт число людей с проблемами развития и функционирования психики. Чаще всего это дети и пожилые люди.
Некоторые дети имеют врождённые проблемы, но бывает, что здоровый с виду ребёнок внезапно перестаёт говорить, слышать, нормально двигаться. Помощь нейробиолога особенно эффективна на ранних этапах. Наш опыт показывает, что в течение первого года жизни удаётся нивелировать многие неврологические проблемы и даже снять диагнозы. Мы занимаемся ранней педагогикой: не только лечим ребёнка, но и учим родителей создавать благоприятные условия дома.
Люди старшего возраста сталкиваются с проблемами памяти, восприятия и мышления. К нам уже обращались пожилые люди с симптомами болезни Альцгеймера и Паркинсона, но пока мы не можем предложить им комплексную помощь. Чтобы работать с пожилыми людьми, нужна отдельная команда профессионалов, которые любят свою работу. Сейчас наш центр специализируется на работе с детьми и поддержке родителей.
Советы старшеклассникам
Проверьте, насколько вы готовы
Если вас заинтересовала профессия нейробиолога, лучше сразу проверить, насколько вам подходит медицинская специальность и работа с людьми с ОВЗ. Посмотрите документальные фильмы о работе врачей и физиологов, например, цикл видеоматериалов об экспериментах И. П. Павлова. Полезно хотя бы несколько дней поработать на подхвате в клинике, куда приходят люди с аутизмом, ДЦП, синдромом Дауна.
Прочтите книги
Если вы не брезгливы, вас не пугает шум и непредсказуемое поведение — беритесь за книжки. Рекомендую прочесть «Лабиринты мозга» Натальи Бехтеревой, внучки знаменитого российского физиолога. Она написана непростым языком, но лично у меня вызвала сильные эмоции и научный интерес.
Учебник «Патохимия» А. Ш. Зайчика и Л. П. Чурилова написан с юмором и читается как художественная литература. Чтобы понять феномен аутизма, советую учебник О. Б. Богдашиной «Расстройства аутистического спектра: введение в проблему аутизма» и статьи этого автора о нарушении работы сенсорно-перцептивного профиля людей с РАС.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter
Эта женщина тестирует мозговой имплантат для восстановления зрения. Как продвигаются дела?
В 42-летнем возрасте американка Берна Гомес (Berna Gomez) столкнулась с очень серьезным заболеванием — оптической нейропатией. У людей с этим недугом, из-за разных причин, разрушаются соединяющие глаза с головным мозгом зрительные нервы. Всего за несколько дней женщина перестала различать лица своих детей и мужа, а также была вынуждена навсегда распрощаться со своей карьерой учителя естественных наук. Однако, когда ей в 2018 году исполнилось 57 лет, она приняла смелое решение. Женщина разрешила установить в зрительную область своего мозга крошечный электрод с сотнями микроскопических иголок. На протяжении нескольких лет она ходит в лабораторию университета штата Юта и проходит обучение. На данный момент она уже умеет распознавать некоторые буквы алфавита и трехмерные объекты. Но как все это работает и смогут ли ученые полностью вернуть ей зрение?
Берна Гомес, которая тестирует имплантат для восстановления зрения
Новый способ восстановления зрения
О многообещающем проекте американских ученых было рассказано в научном издании Science Alert. На данный момент Берне Гомес 60 лет и она является первым человеком, в мозг которой встроен протез Moran Cortivis. Обыкновенные имплантаты сетчатки позволяют людям видеть объекты путем электрической стимуляции живых клеток зрительных органов. А новое устройство полностью обходит глаз и зрительные нервы женщины и воздействует напрямую в область мозга, который отвечает за работу зрения. Размеры протеза можно сравнить с небольшой таблеткой — его параметры равны всего лишь 4х4 миллиметрам.
Внешний вид и принцип работы имплантата Moran Cortivis
Суть работы устройства звучит довольно просто. При помощи сотен микроскопических иголок, ученые по-разному воздействуют на источник визуального восприятия в головном мозге. При этом у женщины возникают фосфены. Так называется зрительное ощущение, которое возникает без воздействия света на глаз. Можете прямо сейчас закрыть глаза и слегка на них надавить — вы увидите абстрактные образы, которые и являются этим явлением. Помимо механического воздействия, эти фигуры могут появляться при электрическом возбуждении зрительных центров коры головного мозга. Последней возможностью и воспользовались разработчики протеза, научившись при помощи электричества складывать из фосфенов определенные фигуры.
Художественное представление фосфенов, которые могут возникнуть при разного рода воздействии на глаза
Эксперименты со зрением
На протяжении шести месяцев Берна Гомес посещала лабораторию для того, чтобы научиться распознавать просто возникающие вспышки света. Как только она научилась это делать, авторы научной работы начали ставить перед ней более сложные задачи. Сначала они меняли силу электрических импульсов и женщина видела вспышки разного размера. Потом ее научили распознавать горизонтальные и вертикальные линии. По неизвестной на данный момент причине, распознавание вертикальных линий далось испытуемой тяжелее, чем горизонтальных.
Спустя некоторое время Берна Гомес смогла различить, в каком углу монитора появляется светлый квадрат
Последний месяц Берна Гомес училась распознавать символы. Когда ученые начали стимулировать зрительную область ее мозга одновременным включением 16 электродов в разном порядке, фосфены складывались в некоторые буквы алфавита вроде «L», «V», «C» и так далее. В конечном итоге женщина научилась даже понимать разницу между большой и маленькой буквой «O».
Берна Гомес проходит обучение
Можно ли полностью вылечить слепоту?
На данный момент женщина носит на голове камеру, которая распознает некоторые предметы в поле ее зрения и стимулирует зрительный отдел мозга таким образом, чтобы она могла иметь о них хоть какое-то представление. Работа над улучшением протеза ведется, однако он вряд ли сможет вернуть людям зрение полностью. Устройство сможет обеспечить только упрощенную форму зрения — слепые смогут заметить силуэты людей, автомобилей и других объектов, что уже хорошо. Когда именно такой метод лечения слепоты начнет применяться в больницах, неизвестно. Ученым нужно убедиться, что устройство не наносит вреда здоровью. На примере Берны Гомес видно, что имплантат не вызывает эпилептических припадков и нарушений в работе нервной системы, что является хорошим знаком. Но неизвестно, как устройство повлияет на ее организм в долгосрочной перспективе.
Безусловно, эта женщина вносит большой вклад в науку
Как вы уже могли понять, участвуя в эксперименте Берна Гомес идет на некоторый риск. За активное участие в проекте, ее имя числится в списке авторов научной статьи.
Я знаю, что я слепая и всегда буду слепой. Но я чувствовала, что могу что-то сделать, чтобы помочь людям в будущем. Я до сих пор так считаю, — поделилась женщина.
Между тем, существуют и другие способы восстановления зрения. Например, в 2016 году мы рассказывали, как австралийские ученые смогли вернуть зрение приматам. Вот ссылка.
Новости, статьи и анонсы публикаций
Свободное общение и обсуждение материалов
В ближайшие несколько дней, примерно до 5 апреля, все мы рискуем нарушить свой режим сна. А все дело в том, что в надежде замедлить распространение коронавир…
Бубонная чума, черная оспа и многие другие болезни унесли жизни миллионов людей. 💀 Но какими бы не были эпидемии смертельных болезней, рано или поздно они заканчивались. Рассказываем, каким образом людям удалось победить самые страшные болезни в истории
В мире существует множество заболеваний, которые связаны с нарушениями работы головного и спинного мозга, а также различных групп нервов. Эти болезни называю…
«Дверь» есть, но лишь в воображении»
Завершен первый этап изучения работы мозга монахов, практикующих тантрические медитации. Исследование проходило в тибетских монастырях Индии под руководством академика Святослава Медведева. Из монастыря Гьюдмед ученые привезли гигабайты записей энцефалограмм и конспекты многочисленных бесед с монахами о тайнах тантрических медитаций. О подробностях прохождения медитативного пути, а также путешествиях так называемого тонкого сознания в эксклюзивном интервью «Известиям» рассказал руководитель лаборатории нейрофизиологии и нейрокомпьютерных интерфейсов биологического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова профессор Александр Каплан.
— Александр Яковлевич, почему для изучения глубинных уровней сознания вы приехали именно в тантрический монастырь Гьюдмед?
— Это известный монастырь на юге Индии, который вот уже более 500 лет является одним из крупнейших буддистских университетов, где от наставника к ученику передаются сокровенные практики тантрических медитаций. После изгнания из Тибета монахи Гьюдмеда возродили свой монастырь в провинции Карнатака. Как психофизиологу мне хотелось изучить мозговые процессы возникновения мысленных образов, то есть работу воображения. Именно в медитациях монахов тантрической направленности присутствуют обязательные этапы создания и растворения образов божеств, составленных из сплетения цвета и графики сотен тонких деталей.
— Сколько человек было в вашей группе?
— Непосредственно нейрофизиологическим исследованием занимался я и мой аспирант Лев Яковлев. Однако невозможно было бы выполнить эту работу, если бы с нами постоянно не контактировали Юлия Жиронкина, руководитель фонда «Сохраним Тибет», посвятившая изучению буддизма не один десяток лет, а также переводчик с тибетского на русский — монах Санал Мукабенов из монастыря Дрепунг Гоманг. Много лет назад он приезжал в Москву из Калмыкии, хотел поступить в МГУ, но не прошел по конкурсу. После чего отправился в индийский монастырь, где уже много лет изучает буддийскую философию. Вскоре Санал получит звание геше — что-то вроде нашего кандидата наук. Часто по вечерам после ужина к нам приходили старшие монахи и мы с ними до ночи обсуждали тексты из древних книг.
— Много монахов участвовало в исследовании? Как находили с ними общий язык?
— На исследование согласились 12 монахов с большим стажем медитаций. Приходилось специально готовиться к общению, так как тантрическая традиция предполагает, что монахи ни с кем не делятся своими ощущениями в течение процесса. «Я вам очень благодарен, что вы нашли время для исследования, — говорил им я. — Мы это делаем с благословения его святейшества далай-ламы, который уверен, что медитации влияют на мозг, — вот мы хотим изучить это влияние». Для монахов этот текст звучал как пароль. Далее мой аспирант приступал к процедуре: надевал шапочку с электродами, подключал аппаратуру, и мы с Юлией и Саналом аккуратно уточняли некоторые детали их биографии и здоровья. А вот по поводу особенностей предстоящей медитации разрешалось спросить совсем немного. Мы обходились одним вопросом: какую практику предпочитает наш испытуемый?
— Что вы имеете в виду?
— Можно назвать это методикой медитации. Чаще всего ответ был: Гухьясамаджа-тантра. Мы были подготовлены и поэтому знали, что это означает. Центральной процедурой практики была мысленная сборка, а потом растворение очень сложного образа божества Гухьясамаджи: шесть рук, три лица, сидящего в позе лотоса на лунном диске, лежащем на лотосовом троне, и т.д. Вот она — работа воображения в наиболее ярком виде. Кстати, для монаха стадии визуализации и растворения в этой медитации не являются самоцелью. Это только вехи на пути отстранения от физической реальности и перехода к так называемому тонкому сознанию. Заключительный аккорд практики: стадия ясного света, когда, согласно тибетским учениям, завершается круг телесного существования и впереди только свободный полет, как после смерти. В буддизме считается, что приобретенный монахами опыт достижения ясного света может позволить ему в момент смерти сохранить «тонкое сознание» и таким образом оказаться медитирующим за пределами биологической жизни.
— Подождите, так что же здесь можно увидеть с помощью ЭЭГ, записи которой вы изучали у монахов во время прохождения ими духовных практик?
— Работу воображения. Мы чуть ли не первыми получили возможность записывать ЭЭГ у монахов во время тантрической медитации с таким четким разделением процесса на принципиально разные стадии состояний ума. Запись велась с одновременной регистрацией видео крупного и мелкого плана, дыхания, сердечной деятельности и движений, чтобы заметить мельчайшие признаки перехода от одной стадии к другой. Сейчас мы только приступаем к обработке и анализу данных. Еще не знаем как отразятся в ЭЭГ разные стадии медитативного процесса, как будет выглядеть визуализация образа и его растворение, что нам покажет стадия ясного света. И это всё не праздный интерес: по характеру изменений в ЭЭГ, по областям коры, в которых эти изменения обнаружатся, можно будет сделать выводы о механизмах и скрытых ресурсах мозга. А также сравнить наконец, чем отличается формирование мысленных образов у монахов и обычных людей.
— Для чего понадобились именно тибетские монахи? Почему нельзя было взять любого человека, который получит задание воспроизвести в воображении то, что он увидит, допустим, на картинке?
— Увы, для большинства из нас даже простое воображение движения собственной руки является затруднительным испытанием. Между тем эта способность оказывается очень важной, например, для пациентов после инсульта, так как повторные представления движений парализованной конечности ускоряют реабилитацию. Да и для здоровых людей воображение необходимо для творчества.
— То есть у большинства людей воображение вообще не работает?
— Да, наши предыдущие исследования с участием испытуемых из числа студентов МГУ показали, что по крайней мере у половины из них не получается сформировать и удерживать яркий зрительный образ. Похоже, это плоды цивилизации. Наше поколение «вывело» свое воображение на экран смартфонов, компьютеров, телевизоров. Мысленные усилия становятся ненужными и постепенно атрофируются. Вот почему мы становимся зависимыми от этих внешних генераторов мультимодальных образов. В этом смысле тибетские монахи, можно сказать, сейчас единственное «племя» на земле, которое сохраняет способность к воображению и вообще к интеллектуальным действиям в первозданном виде, когда еще всё нужно было держать в голове. Исследования ЭЭГ покажут, как далеко зашел этот негативный процесс у европейского человека и прошли ли мы уже точку невозврата.
— Но телевизор они же смотрят?
— Да, смотрят, в каникулы и по большим праздникам. И далеко не все.
— Хорошо, но можно же исследовать, допустим, художников, музыкантов… У них же развитое воображение?
— А это хороший вопрос. Я не знаю работ, где бы в ЭЭГ-исследовании сравнивали способность к воображению у людей разных профессий. Но что-то мне подсказывает, что воображение у средних художников или пианистов не сильно отличается от того, что есть у студентов МГУ, а у них с этим делом не очень.
— Итак, если вернуться к тантрической медитации. Многие ли из монахов сумели «приоткрыть дверь» в следующую жизнь, то есть пройти все стадии?
— Из наших 12 только четыре-пять, но тоже с разным качеством. Правда, никто не сказал, что прошел все восемь стадий, заглянул за «дверь». Этому им еще надо учиться.
— Подождите, вы действительно верите, что «дверь» существует?
— «Дверь», несомненно, есть. Однако лишь в воображении у монахов. Мне как ученому важно услышать ее «скрип» в отголосках электрической активности мозга. Хотелось бы также понять, какие структуры мозга и каким образом реагируют на этот «скрип».
— А реинкарнация?
— Это всего лишь одна из многочисленных метафор, которыми насыщены буддистские тексты. Буддисты говорят, что в каждом теле развивается новая личность со своим новым жизненным опытом. Будда дал, на мой взгляд, абсолютно материалистическую трактовку нашего психического статуса: всё творится в мозгу человека вплоть до мира, в котором он живет! Только не надо путать это представление с «Матрицей». Внешний мир у буддистов тоже существует, но переживаем мы всё же только то, что у нас в голове. Именно поэтому, согласно буддистскому учению, одними только усилиями мысли можно уничтожить страдание. Это действительно так и есть. Можно также побороть зло, открыть новое знание, заглянуть за ту самую «дверь» и даже заслать туда свое сознание на специальном носителе.
Встреча российских ученых с далай-ламой и монахами
— На каком носителе?
— В буддистском учении это едва ли не самый сакраментальный вопрос. Потребовалось несколько бесед с геше, чтобы здесь что-то прояснить. Оказалось, что в буддистских текстах есть упоминания о том, что «тонкое сознание» существует не само по себе, а только вместе со своим носителем, который там назван «иллюзорным телом». Я спросил, имеет ли это тело ощущения, память, способность к восприятию? Геше ответил утвердительно. Как я понимаю, «иллюзорное тело» в буддизме — это не материальный, а ментальный объект, своего рода аватар «тонкого сознания». Для нас же это — новый объект исследования в нейрофизиологии.
— Вы же не думаете, что их сознание действительно переселяется в другое тело?
— Я исследователь, мне интересно, как эти все трансформации будут отражаться на ЭЭГ, может, удастся раскрыть ранее неизвестные ресурсы мозга человека.
— В этой экспедиции была записана работа мозга монахов только в процессе медитации?
— Конечно, мы не упустили возможности исследовать у монахов воображение без медитации. Им предъявляли на экране культовые изображения и абстрактные картинки, а потом просили представить их в уме. Это своего рода контроль, чтобы оценить, как влияет на процессы воображения медитативные состояния. И еще это важно, чтобы сравнить, как работают механизмы воображения у монахов и у наших обычных испытуемых в Москве.
— Когда можно ожидать результаты анализа ЭЭГ, записанных вами у монахов в монастыре Гьюдмед?
— Вот сейчас только приступаем к этой работе. Будем применять самые современные аналитические методы. Месяца через два надеемся получить первые результаты.