Живой мозг. Удивительные факты о нейропластичности и возможностях мозга - Дэвид Иглмен

Steinmann, AL.com. Родившийся в Алабаме младенец без носа; его мама считает, что он безукоризненно совершенен, ABC News, www.abcnews.go.com.

6. Lourgos AL (2015). Family of peoria baby born without eyes prepares for treatment in Chicago, Chicago Tribune, www.chicagotribune.com.

7. Данная патология называется LAMM-синдромом (labyrinthine aplasia, microtia, and microdontia — аплазия лабиринта, микротия, микродентия). Проявляется в аномалии развития ушей и зубов, а внешне — в виде ушных раковин очень малого размера и очень мелких разреженных зубов. Причина в том, что мутировавший ген (FGF3) запускает каскад клеточных реакций, которые ведут к формированию структур внутреннего и внешнего уха, а также зубов. В результате мутации ген FGF3 не посылает правильного сигнала активации клеток, что и приводит к LAMM-синдрому.

8. Wetzel F (2013). Woman born without tongue has op so she can speak, eat, and breathe more easily, Sun, Jan. 18, 2013.

9. Такую аномалию называют врожденной нечувствительностью к боли, или врожденной анальгезией. См. Eagleman DM, Downar J (2015). Brain and behavior (New York: Oxford University Press).

10. Abrams M, Winters D (2003). Can you see with your tongue? Discover.

11. Macpherson F, ed. (2018). Sensory substitution and augmentation (Oxford: Oxford University Press); Lenay C et al. (2003). Sensory substitution: limits and perspectives, in touching for knowing: Cognitive Psychology of Haptic Manual Perception, ed. Y Hatwell, A Streri, and E Gentaz (Philadelphia: John Benjamins), 275–292; Poirier C, De Volder AG, Scheiber C (2007). What neuroimaging tells us about sensory substitution, Neurosci Biobehav Rev 31: 1064–1070; Bubic A, Striem-Amit E, Amedi A (2010). Large-scale brain plasticity following blindness and the use of sensory substitution devices, in Multisensory Object Perception in the Primate Brain, ed. MJ Naumer and J Kaiser (New York: Springer), 351–380; Novich SD, Eagleman DM (2015). Using space and time to encode vibrotactile information: toward an estimate of the skin’s achievable throughput, Exp Brain Res 233 (10): 2777–2788; Chebat DR et al. (2018). Sensory substitution and the neural correlates of navigation in blindness, in Mobility of Visually Impaired People (Cham: Springer), 167–200.

12. Bach-y-Rita P (1972). Brain mechanisms in sensory substitution (New York: Academic Press); Brain mechanisms in sensory substitution; Bach-y-Rita P (2004). Tactile sensory substitution studies, Ann NY Acad Sci 1013: 83–91.

13. Hurley S, Noë A (2003). Neural plasticity and consciousness, Biology and Philosophy 18 (1): 131–168; Noë A (2004). Action in Perception (Cambridge, Mass: MIT Press).

14. Bach-y-Rita P et al. (2003). Seeing with the brain, Int J Human-Computer Interaction, 15 (2): 285–295; Nagel SK et al. (2005). Beyond sensory substitution — learning the sixth sense, J Neural Eng 2 (4): R13–R26.

15. Starkiewicz W, Kuliszewski T (1963). The 80-channel elektroftalm, in Proceedings of the International Congress on Technology and Blindness (New York: American Foundation for the Blind).

16. Гипотезу о том, что кора головного мозга везде фундаментально одинакова, но приобретает форму под действием входящих потоков информации, первоначально изучал нейрофизиолог Вернон Маунткасл; позже ученый и изобретатель Джефф Хокинс реанимировал гипотезу Маунткасла и подарил ей новую жизнь. См. Hawkins J, Blakeslee S (2005). On Intelligence (New York: Times Books).

17. Pascual-Leone A, Hamilton R (2001). The metamodal organization of the brain, in Vision: From Neurons to Cognition, ed. C Casanova and M Ptito (New York: Elsevier Science), 427–445.

18. Sur M (2001). Cortical Development: Transplantation and rewiring studies, in International Encyclopedia of the Social and Behavioral Sciences, ed. N Smelser and P Baltes (New York: Elsevier).

19. Sharma J, Angelucci A, Sur M (2000). Induction of visual orientation modules in auditory cortex, Nature 404: 841–847. Клетки в этой обновленной слуховой коре теперь реагируют, скажем, на различную пространственную ориентацию линий.

20. Хочу предупредить об одной тонкости (подробнее рассмотрим ее в следующих главах): мозг приходит в мир не как абсолютно чистый лист. И по этой причине у хорька реагирующая на визуальные данные слуховая кора несколько неряшливее в кодировании по сравнению с нормальной зрительной корой. Генетические настройки местного значения придают одним участкам коры чуть большую предрасположенность к определенному типу входящей сенсорной информации. Между жестко заданными планами построения (генетикой) и гибкостью в зависимости от вида активности (живая, динамически переменчивая нейронная связь), как между краями спектра, располагается непрерывный диапазон постепенно меняющихся значений. Почему так? Потому что в масштабах эволюционного времени устойчивые входные данные медленно переходят из разряда заученного на протяжении жизни в разряд генетически запрограммированного. А наша цель — сосредоточить внимание на колоссальной гибкости мозга, наблюдаемой в пределах продолжительности человеческой жизни.

21. Bach-y-Rita P et al. (2005). Late human brain plasticity: vestibular substitution with a tongue brainport human-machine interface, Intellectica 1 (40): 115–122; Nau AC et al. (2015). Acquisition of visual perception in blind adults using the brainport artificial vision device, Am J Occup Ther 69 (1): 1–8; Stronks HC et al. (2016). Visual task performance in the blind with the brainport V100 vision aid, Expert Rev Med Devices 13 (10): 919–931.

22. Sampaio E, Maris S, Bach-y-Rita P (2001). Brain plasticity: “visual” acuity of blind persons via the tongue, Brain Res 908 (2): 204–207.

23. Levy B (2008). The blind climber who “sees” with his tongue, Discover, June 22, 2008.

24. Bach-y-Rita P et al. (1969). Vision substitution by tactile image projection, Nature 221: 963–964; Bach-y-Rita P (2004). Tactile Sensory Substitution Studies, Ann NY Acad Sci 1013: 83–91.

25. Эту область обозначают как MT+. См. Matteau I et al. (2010). Beyond visual, aural, and haptic movement perception: hMT+ is activated by electrotactile motion stimulation of the tongue in sighted and in congenitally blind individuals, Brain Res Bull 82 (5–6): 264–270. См. также Amedi A et al. (2010). Cortical activity during tactile exploration of objects in blind and sighted humans, Restor Neurol Neurosci 28 (2): 143–156; Merabet L et al. (2009). Functional recruitment of visual cortex for sound encoded object identification in the blind, Neuroreport 20 (2): 132. У незрячих также активируются многие другие участки затылочной доли коры, именно этого нам и следует ожидать вследствие кортикальных захватов, которые мы рассматривали в главе 3.

26. WIRED Science video: “Mixed Feelings”.

27. Forehead Retina System — разработка японской корпорации EyePlusPlus Inc. и Tachi Laboratory Токийского университета. Для имитации сетчатки в приборе применяется выделение контуров (для повышения контрастности) и временная фильтрация полосы частот.

28. Это хороший способ не позволять талии попусту бездельничать. См. Lobo L et al. (2018). Sensory substitution: using a vibrotactile device to orient and walk to targets, J