Мозг человека — уникальное вещество в природе: можно сказать, что он находится на границе вещественного и духовного. Принципы его работы таят ещё много загадок, но конкретно тут осуществляется обработка сенсорной инфы, поступающей от органов эмоций, и рождение мысли. Мозг состоит из сотен млрд нервных клеток, либо нейронов, любой из которых совершает от 1-го до 10 тыщ контактов.
Эти точки контакта нейронов именуются синапсами, через синапсы информация от 1-го нейрона передается другим. Фото (Creative Commons license): Robert Cudmore
Чувства, которые мы испытываем средством органов эмоций, — это наш важный источник инфы о окружающем мире и своем теле. Любые ограничения этого потока — для человека тяжкое испытание. Ведь даже если слух и зрение в порядке, но их владелец посиживает в глухом черном карцере, первейший источник мучения в том, что для этих эмоций фактически нет объекта приложения, вся жизнь — кое-где там, за стенками. У малышей, из-за глухоты и слепоты с ранешнего юношества ограниченных в получении инфы, происходят задержки психологического развития. Если с ними не заниматься в ранешном возрасте и не учить особым приёмам, компенсирующим эти недостатки за счёт осязания, их психическое развитие станет неосуществимым.
Чувства, возникающие как реакция нервной системы на раздражитель, обеспечиваются деятельностью особых нервных аппаратов — анализаторов. Каждый состоит из трёх частей: периферического отдела, именуемого сенсором; афферентных, либо чувствительных, нервишек, проводящих возбуждение в нервные центры; и фактически нервных центров — отделов мозга, в каких и происходит переработка нервных импульсов.
Но не всегда чувства человека дают ему верное представление об окружающей его реальности, есть, так сказать, «ложные» сенсорные феномены, искажающие начальные раздражения либо возникающие при отсутствии какого бы то ни было раздражения вообщем. Практикующие докторы на их нередко не обращают свое внимание, квалифицируют как странность либо аномалию. А исследователи, интересующиеся высшей нервной деятельностью, напротив, не так давно стали проявлять к ним особенное внимание: тщательное их исследование позволяет получить новые представления о функционировании мозга человека.
Доктор Калифорнийского института в Сан-Диего (University of California, San Diego), директор Исследовательского центра высшей нервной деятельности (Center for Brain and Cognition) Вилейанур Рамачандран (Vilayanur S. Ramachandran) занимается исследованием неврологических нарушений, вызванных конфигурацией в маленьких отделах мозга пациентов. Он уделил повышенное внимание «ложным» сенсорным парадоксам в собственных Рейтовских лекциях (Reith Lectures) 2003 года, которые были собраны в книжку «Рождение разума» (The Emerging mind).
«Всё достояние нашей психологической жизни — наши настроения, эмоции, мысли, драгоценные жизни, религиозные чувства и даже то, что любой из нас считает своим своим „я“ — всё это просто активность малеханьких желеобразных крупинок в наших головах, в нашем мозгу», — пишет доктор.
Память о том, чего уже нет
Одно из таких «ложных» чувств — это фантомные конечности (phantom limb). Фантомом именуют внутренний образ либо устойчивое воспоминание о части тела, обычно конечности, сохраняющееся у человека месяцами либо даже годами после её утраты. Фантомы были известны ещё в древности. Во время штатской войны в США это явление тщательно обрисовал южноамериканский невролог Сайлас Митчелл (Silas Weir Mitchell, 1829–1914), конкретно он в 1871 году в первый раз и именовал ихтакие чувства фантомными конечностями.
Любопытную историю о фантомах приводит узнаваемый невролог и психолог Оливер Сакс (Oliver Sacks) в книжке «Человек, который принял супругу за шляпу»:
Одному мореплавателю в итоге злосчастного варианта отрезало указательный палец на правой руке. Все следующие 40 лет его истязал раздражающий фантом этого пальца, так же вытянутого и напряженного, как во время самого происшествия. Каждый раз, поднося руку к лицу во время пищи либо чтоб почесать нос, мореплаватель страшился выколоть для себя глаз. Он отлично знал, что это на физическом уровне нереально, но чувство было неодолимо.
Моторный и сенсорный Гомункулус Пенфилда. На определённых участках мозга размещены «представительства» мускул горла, рта, лица, руки, тела, ноги. Что любопытно, площадь участков коры совсем не пропорциональна размеру частей тела.
Доктор Рамачандран работал с пациентом, которому отрезали руку выше локтя. Когда учёный касался его левой щеки, пациент убеждал его, что ощущает прикосновения к собственной ампутированной руке — то к большенному пальцу, то к мизинцу. Чтоб осознать, почему же так происходило, следует вспомнить некие особенности нашего мозга.
Гомункулус Пенфилда
Кора мозга — это высокодифференцированный аппарат, строение разных её областей отличается. И нейроны, входящие в состав определённого отдела, нередко оказываются так специфическими, что реагируют лишь на определённые раздражители.
Ещё в конце XIX века физиологи отыскали в коре мозга собак и кошек зону, при электронной стимуляции которой наблюдалось непроизвольное сокращение мускул обратной стороны тела. Удалось даже точно найти, какие конкретно участки мозга связаны с той либо другой группой мускул. Позже эту моторную зону мозга обрисовали и у человека. Она находится впереди от центральной (роландовой) борозды.
Канадский невролог Уайлдер Грейвс Пенфилд (Wilder Graves Penfield, 1891–1976) нарисовал на этом месте смешного человечка — гомункулуса с большущим языком и губками, большенными пальцами и малеханькими руками, ногами и туловищем. Гомункулус есть и сзади центральной борозды, только он не моторный, а сенсорный. Участки этой зоны коры мозга связаны с кожной чувствительностью разных частей тела. Позже было найдено ещё одно полное двигательное «представительство» тела наименьшего размера, отвечающее за поддержание позы и некие другие сложные неспешные движения.
Тактильные сигналы от поверхности кожи левой стороны тела человека проецируются в правом полушарии мозга, на вертикальном участке корковой ткани, которая именуется постцентральной извилиной (gyrus postcentralis). А проекция лица на карте поверхности мозга находится сходу прямо за проекцией руки. По всей видимости, после операции, перенесённой пациентом Рамачандрана, та часть коры мозга, которая относится к ампутированной руке, перестав получать сигналы, стала испытывать голод по сенсорной инфы. И сенсорные данные, идущие от кожи лица, стали заполнять примыкающую свободную местность. И сейчас прикосновения к лицу ощущалось пациентом как прикосновение к утраченной руке. Магнитоэнцефалография подтвердила эту догадку учёного о преобразовании карты мозга — вправду, прикосновения к лицу пациента активировали не только лишь область лица в мозгу, да и область руки в согласовании с картой Пенфилда. В обыкновенной ситуации прикосновения к лицу активируют только лицевую область коры.
Позже Рамачандран и его коллеги, изучая делему фантомных конечностей, столкнулись с 2-мя пациентами, перенёсшими ампутацию ног. Оба получали чувства фантомных конечностей от гениталий. Учёные подразумевают, что некие малозначительные «перекрёстные» соединения есть даже в норме. Может быть, конкретно этим можно разъяснить, почему ноги нередко считают эрогенной зоной и воспринимаются некими как фетиш.
Эти исследования позволили сделать очень принципиальное предположение, что мозг взрослого человека обладает колоссальной податливостью и «пластичностью». Возможно, утверждения, что связи в мозгу закладываются на эмбриональной стадии либо в младенчестве и их нереально поменять в зрелом возрасте, не соответствуют реальности. У учёных пока нет чёткого осознания, как конкретно использовать изумительную «пластичность» взрослого мозга, но некие пробы предпринимаются.
Сержант Никола Попор (Nicholas Paupore) испытывал боли в фантомной правой ноге, которую он растерял в Ираке. Решить делему посодействовала «зеркальная терапия». Фото: Donna Miles/US DoD
Так, некие пациенты доктора Рамачандрана сетовали, что их фантомные руки
ощущали «онемение», «парализованность». Об этом же писал в собственной книжке и Оливер Сакс. Нередко у таких пациентов и до ампутации рука находилась в гипсе либо была парализована, другими словами пациент после ампутации оказался с парализованной фантомной рукою, его мозг «запомнил» это состояние. Тогда учёные попробовали перехитрить мозг, пациент был должен получить зрительную оборотную связь о том, что фантом подчиняется командам мозга. С боковой стороны от пациента было установлено зеркало, так что когда он смотрел на него, то лицезрел отражение собственной здоровой конечности, другими словами он лицезрел две работающие руки. Каково же было изумление участников и организаторов опыта, когда пациент не только лишь увидел фантомную руку, да и ощутил её движения. Этот опыт был повторён не один раз, зрительная оборотная связь вправду «оживляла» фантомы и избавляла от противных чувств парализованности, мозг человека получал новейшую информацию — всё, дескать, в порядке, рука двигается — и чувство скованности исчезало.
Смешанные чувства, либо Лурия и его Ш.
В романе Альфреда Бестера (Alfred Bester, 1913–1987) «Тигр! Тигр!» описано необыкновенное состояние героя:
Цвет был болью, жаром, стужей, давлением, чувством непереносимых высот и захватывающих дух глубин, колоссальных ускорений и убийственных сжатий… Запах был прикосновением. Раскалённый камень пах как ласкающий щёку бархат. Дым и пепел крепким шероховатым вельветом тёрли его кожу… Фойл не был слеп, не был глух, не лишился эмоций. Он чувствовал мир. Но чувства проступали профильтрованные чрез нервную систему исковерканную, спутанную и короткозамнутую. Фойл находился во власти синестезии, того редчайшего состояния, когда органы эмоций воспринимают информацию от беспристрастного мира и передают её в мозг, но там все чувства путаются и перемешиваются вместе.
Синестезия — совсем не выдумка Бестера, как можно было бы представить. Это сенсорный парадокс, при котором под воздействием раздражения 1-го анализатора появляются чувства, соответствующие для других анализаторов, другими словами, это смешение эмоций.
Узнаваемый нейрофизиолог Александр Романович Лурия (1902–1977) в течение пары лет работал с некоторым Ш., который обладал феноменальной памятью. В собственной работе «Маленькая книга о большой памяти» он тщательно обрисовал этот уникальный случай. В процессе бесед с ним Лурия установил, что Ш. обладал исключительной выраженностью синестезии. Этот человек принимал все голоса окрашенными, звуки вызывали у Ш. зрительные чувства разных цветов (от ярко-желтого до фиолетового), цвета же, напротив, ощущались им как «звонкие» либо «глухие».
«Какой у вас жёлтый и рассыпчатый голос», — произнес он однажды беседовавшему с ним Л.С. Выготскому. «А вот есть люди, которые говорят как-то многоголосно, которые отдают целой композицией, букетом, — гласил он позже, — таковой глас был у покойного С.М. Эйзенштейна, будто бы какое-то пламя с жилками надвигалось на меня». «Для меня 2, 4, 6, 5 — не просто числа. Они имеют форму. 1 — это острое число, независимо от его графического изображения, это что-то законченное, жесткое… 5 — полная законченность в виде конуса, башни, базовое, 6 — это 1-ая за „5“, беловатая. 8 — невинное, голубовато-молочное, схожее на известь».
В психологии отлично известны факты «окрашенного слуха», который встречается у многих людей, и в особенности у музыкантов. Любая нотка принуждает их созидать определённый цвет. Иллюстрация: Олег Сендюрев / «Вокруг света» по фото am y (SXC license)
Лурия изучал этот уникальный случай годами и пришёл к выводу, что значение этих синестезий для процесса запоминания состояло в том, что синестезические составляющие делали вроде бы фон каждого запоминания, неся дополнительно «избыточную» информацию и обеспечивая точность запоминания.
С любознательным видом синестезии столкнулись совершенно не так давно нейрофизиологи из Калифорнийского технологического института (California Institute of Technology). Они нашли новейшую схожую связь: люди слышат звук, схожий на жужжание, во время просмотра недлинной заставки. Нейрофизиолог Мелисса Саенз (Melissa Saenz) проводила в собственной лаборатории экскурсионную поездку для группы студентов старших курсов. Перед монитором, который был разработан специально для «включения» определённого центра зрительной коры мозга, один из студентов вдруг спросил: «Кто-нибудь слышит странноватый звук?». Юноша слышал нечто схожее на свист, хотя картина не сопровождалась никакими звуковыми эффектами. Саенз не отыскала ни 1-го описания подобного вида синестезии в литературе, но ещё больше опешила, когда, опросив студентов института по электрической почте, нашла ещё троих таких же студентов.
Своими уникальными возможностями заинтересовал нейропсихологов института Цюриха (Universität Zürich) швейцарский музыкант: когда она слышит музыку, то чувствует различные вкусы. И что любопытно, она чувствует разные вкусы зависимо от интервалов меж нотками. Созвучие может быть для неё сладковато-горьким, солёным, кислым либо сливочным. «Она не представляет эти вкусы, а вправду испытывает их», — утверждает один из создателей исследования Микаэла Эсслен (Michaela Esslen). У девицы наблюдается и поболее распространённая форма синестезии — она лицезреет цвета, когда слышит нотки. К примеру, нотка «фа» принуждает её созидать фиолетовый, а «до» — красноватый. Учёные считают, что экстраординарная синестезия, возможно, содействовала музыкальной карьере девицы.
Куцее мозговое замыкание
Синестезия была в первый раз описана Фрэнсисом Гальтоном (Francis Galton, 1822–1911) ещё в XIX веке, но в неврологии и психологии ей не уделяли особенного внимания, и длительное время она оставалась просто курьёзом. С целью обосновать, что это вправду сенсорный парадокс, а совсем не плод воображения человека, желающего привлечь к для себя внимание, Рамачандран и его коллеги разработали тест. На дисплее компьютера появлялись чёрные двойки и расположенные в случайном порядке пятёрки. Не синестетику очень тяжело вычленить очертания, которые образуют двойки. Синестетик же просто увидит, что числа образуют треугольник, ведь он лицезреет эти числа цветными. Используя подобные испытания, Рамачандран и его коллеги нашли, что синестезия всераспространена намного больше, чем числилось ранее — этот парадокс наблюдается приблизительно у 1-го из двухсотен человек.
Рамачандран и его ученик Эдвард Хаббард (Edward Hubbard) изучали структуру в височной доле, которая именуется веретенообразной извилиной (g. fusiformis, BNA). Эта извилина содержит область цвета V4 (Visual area V4), обрабатывающую цветовую информацию. Энцефалографические исследования проявили, что область цифр в мозгу, представляющая видимые числа, размещается конкретно за ней, фактически касаясь области цвета. Напомним, что самым распространённым видом синестезии являются конкретно «цветные цифры». Области цифр и цвета находятся в конкретной близости друг от друга, в одной и той же структуре мозга. Учёные представили, что у синестетиков есть скрещения областей, «перекрёстная активация», связанная с какими-то генетическими переменами в мозгу. О том, что тут задействованы гены, свидетельствует тот факт, что синестезия передаётся по наследию.
Самый распространённый вид синестезии — «цветные цифры». Одну и ту же картину синестетик и не-синестетик лицезреют по-разному. Иллюстрация: Edward Hubbard et al.
Последующие изыскания обосновали, что есть и такие синестетики, которые лицезреют в цвете деньки недели либо месяцы. Пн может казаться им красноватым, декабрь — жёлтым. По всей видимости, у таких людей также происходит скрещение областей мозга, но только других его участков.
Что любопытно, синестезия еще почаще встречается у творческих людей — живописцев, писателей, поэтов. Всех их соединяет воединыжды способность к метафорическому мышлению, умение созидать связи меж несходными вещами. Рамачандран выдвигает предположение, что у людей, склонных к метафорическому мышлению, ген, вызывающий «перекрёстную активацию», имеет огромную распространённость, не локализуется только в 2-ух участках мозга, а создаёт «гиперсвязанность».
Фантомные конечности и синестезия — только два примера сенсорных феноменов, исследование которых позволило учёным продвинуться в осознании того, как устроен и как работает мозг человека. Но схожих неврологических синдромов сильно много — это и «слепозрение», когда человек, ослепший в итоге повреждения мозга, различает объекты, которые он не лицезреет, и синдром Котара, при котором некие пациенты ощущают себя мёртвым из-за того, что чувственные центры оказываются разъединёнными от всех чувств, и синдром «игнорирования», и разные виды дизестезии, и многие другие. Исследование схожих отклонений помогает просочиться в потаенны работы людского мозга и разобраться с загадками нашего сознания.
Элла Бикмурзина
