Мозг и душа: как нервная деятельность формирует наш внутренний мир - Крис Фрит

В данном случае наш мозг может совершать адекватные действия, несмотря на то что мы сами не видим нужды в этих действиях. В других случаях наш мозг может совершать адекватные действия, несмотря на то что эти действия отличаются от тех, которые мы считаем нужным совершить.

Представьте себе, что вы сидите в темноте. Я мельком показываю вам черное пятно в пределах рамки. Сразу после этого я снова мельком показываю вам черное пятно в пределах рамки. На этот раз пятно не меняет своего положения, но рамка оказывается смещенной вправо. Если я попрошу вас описать увиденное, вы скажете: "Пятно сдвинулось влево". Это типичная зрительная иллюзия, связанная с тем, что зрительные области мозга ошибочно решили, что рамка осталась на месте, а, значит, пятно должно было сместиться.[80] Но если я попрошу вас дотронуться до места, где вначале находилось пятно, то вы дотронетесь до правильного места на экране – никакие перемещения рамки не помешают вам правильно указать это место. Ваша рука "знает", что пятно не сместилось, хотя вы и думаете, что оно сместилось.

Рис. 3.5. Иллюзия Рулофса.

Если рамка сдвигается вправо, наблюдателю кажется, что черное пятно сдвинулось влево, несмотря на то что оно оставалось на месте. Но если наблюдатель протягивает руку, чтобы дотронуться до запечатленного в памяти положения пятна, он не совершает подобной ошибки.

Эти наблюдения демонстрируют, что наше тело может превосходно взаимодействовать с окружающим миром даже тогда, когда мы сами не знаем, что оно делает, и даже тогда, когда наши представления об окружающем мире не соответствуют действительности. Может быть, наш мозг и связан с нашим телом напрямую, но поставляемые нам мозгом сведения о состоянии нашего тела, похоже, носят такой же косвенный характер, как и поставляемые нам сведения об окружающем мире. Мозг может не сообщить нам, что наше тело движется не так, как мы хотели. Мозг может обмануть нас, заставив думать, что тело находится не там, где оно находится на самом деле. И все эти примеры относятся к взаимодействию здорового мозга со здоровым телом. Когда с человеком не все в порядке, его мозг способен вытворять и не такое.

Фантомы у нас в мозгу

Люди, у которых ампутирована рука или нога, нередко ощущают на ее месте фантомную конечность. Лишившемуся руки человеку может казаться, что его несуществующая рука принимает в пространстве то или иное положение. В некоторых случаях человек может даже двигать кистью и пальцами своей фантомной руки. И все же он видит, что руки у него нет, а значит, нет и нервных окончаний, посылавших от нее сигналы. Так что эти фантомы формируются у него в мозгу. Со временем фантомная рука может распасться, так что будет ощущаться фантомная кисть, но не предплечье. Кроме того, человек может утратить способность двигать своей фантомной рукой. Но хуже всего то, что в фантомной руке могут возникнуть настоящие, серьезные боли. Иногда такие боли возникают как бы оттого, что кисть фантомной руки застревает в каком-то очень неудобном положении, изменить которое не получается. Лечить такие боли очень сложно.

Рис. 3.6. Фантомная рука.

Люди, у которых ампутирована конечность, нередко ощущают на ее месте фантомную конечность. Со временем фантомная конечность может уменьшаться или меняться. Алекса Норт и Питер Халлиган сделали этот фотомонтаж, показывающий, на что похоже это ощущение. В данном случае ощущение кисти остается, но предплечье исчезло.

До восьмидесятых годов нейрофизиологов учили, что после того, как мы достигаем возраста около шестнадцати лет, наступает зрелость мозга и рост его полностью прекращается. Если разрушатся волокна, связывающие какие-то нейроны, эти нейроны навсегда останутся разъединенными. Если потерять нейрон, он никогда не восстановится. Теперь мы знаем, что это не так. Наш мозг очень пластичен, особенно в молодости, и сохраняет свою пластичность на всю жизнь. Связи между нейронами постоянно возникают и разрушаются в ответ на перемены в окружающей среде.[81]

Мышцы, которыми мы не пользуемся, постепенно усыхают, но наш мозг реагирует на неиспользуемые части тела иначе. Если у человека ампутирована рука, небольшой участок его мозга перестает получать какие-либо сигналы от нервных окончаний, находившихся в этой руке. Но нейроны этого участка не погибают. Они начинают использоваться для других целей. К этому участку непосредственно примыкает другой, который получает сигналы от нервных окончаний лица.

Рис. 3.7. "Чувствительный гомункулус" у нас в мозгу.

Сразу за центральной бороздой расположена полоска коры головного мозга, содержащая "карту" различных частей тела. Левая сторона тела представлена на правой стороне мозга, а правая – на левой. Если дотронуться до ноги, то усиление активности будет наблюдаться в верхнем участке этой полоски, а если до лица – то в нижнем. Площадь области, связанной с каждой частью тела, зависит от чувствительности этой части тела, так что губам и пальцам соответствуют обширные области. Лицо и руки на этой карте расположены близко друг от друга.

Если область, отвечающая за руку, перестает использоваться, она может быть присвоена областью, отвечающей за лицо. В результате, если прикоснуться к лицу, человек будет чувствовать это прикосновение как обычно, но, кроме того, почувствует и прикосновение к определенной части фантомной руки.[82] Питер Халлиган (Peter Halligan) и его коллеги подробно исследовали этот эффект на примере женщины, ощущавшей фантомную руку. Халлиган по очереди прикасался к разным участкам ее лица и просил ее описать, в какой части фантомной руки она ощущала это прикосновение. Это позволило ему составить схему, отражающую связь участков лица с частями фантомной руки. Несмотря на то что соответствующие нейроны теперь реагировали на прикосновения к лицу, эти прикосновения воспринимались одновременно и как прикосновения к руке, которой больше не было.

Рис. 3.8. Фантомная рука на лице.

После ампутации правой руки пациентка D.M. начала испытывать ощущение фантомной конечности. Когда к правой стороне ее лица прикасались ватной палочкой, она чувствовала это касание наряду с отчетливым ощущением покалывания в определенной части фантомной конечности. На схеме показана связь между участками ее лица и соответствующими им частями фантомной руки.

Обычно ощущение фантомной конечности возникает в результате ампутации руки или ноги. В таких случаях мозг человека, испытывающего подобные ощущения, остается неповрежденным. Но фантомные конечности могут быть также следствием повреждений мозга. Пациентка E.P. из Финляндии попала в больницу с сильной головной болью и параличом левой стороны тела. Было установлено, что причиной этого был лопнувший кровеносный сосуд в лобной доле коры ее мозга, и была проведена операция, чтобы восстановить поврежденный сосуд. Однако у E.P. навсегда остался поврежденным небольшой участок лобной доли, связанный с управлением движениями. Я познакомился с E.P. через несколько лет после этой операции. Она полностью выздоровела, если не считать одного очень необычного симптома. Она нередко ощущала, что у нее есть дополнительная "призрачная" рука на левой стороне тела. Когда появилась эта фантомная рука, она занимала то же положение, в котором минуту или две назад находилась ее настоящая левая рука. Когда E.P. испытывает это ощущение, ей кажется, что у нее три руки. Но стоит ей посмотреть на свою настоящую левую руку, как фантомная рука исчезает. E.P. знает, что на самом деле у нее не три руки, и понимает, что это ощущение вызвано мозговой травмой. Однако дополнительная рука ощущается так отчетливо, что иногда, когда она ходит за покупками, ей кажется, что она может задеть других покупателей, потому что она чувствует, что в каждой из трех рук у нее по большой сумке.

Рис. 3.9. Женщина с тремя руками.

После травмы лобной доли коры головного мозга пациентка E.P. иногда испытывает ощущение, что у нее есть дополнительная левая рука (и нога). Это ее рисунок, показывающий, что она чувствует, когда ходит за покупками.

Я познакомился с E.P., когда она прилетела из Хельсинки в Лондон, чтобы Дейв Макгонигл (из Лаборатории функциональной томографии в Блумсбери) мог просканировать ее мозг и узнать, какой его участок активируется, когда она чувствует, что у нее три руки. Я присоединился к ним, и мы провели всю субботу в лаборатории за очень увлекательными занятиями, что совершенно не нашло отражения в статье, которую мы написали об этом впоследствии.[83] E.P. была уже совсем готова к началу сканирования, когда мы обнаружили (о ужас!), что у нее в мозгу остался зажим, установленный в ходе операции по восстановлению лопнувшего сосуда. МРТ требует использования мощного магнитного поля, поэтому опасно сканировать по этой методике мозг людей, у которых в голове находится что-то металлическое.[84] Из чего был сделан этот зажим? E.P. временно покинула нас, чтобы кое-что купить на Оксфорд-стрит, а мы тем временем стали пытаться найти хирурга, проводившего эту операцию. Умелое использование мобильных телефонов позволило в конце концов найти его на площадке для гольфа где-то в Финляндии. Зажим оказался из титана, немагнитного материала, а значит, не представлял опасности. Каков же был результат нашего эксперимента? E.P. чувствовала, что у нее есть третья рука, всякий раз, когда происходило усиление активности небольшого участка в центральной части ее мозга.[85] Но это оказался не участок, ответственный за восприятие положения тела. Это был участок, ответственный за посылание сигналов, контролирующих положение тела. Этот факт очень важен для понимания того, как наш креативный мозг доносит до нас сведения о нашем теле.