Головна · Печія та відрижка · Причини відмінності сенсорного та моторного гомункулусів. Зміщення шиї у гомункулусі головного мозку. Змішані почуття, або Лурія та його Ш

Причини відмінності сенсорного та моторного гомункулусів. Зміщення шиї у гомункулусі головного мозку. Змішані почуття, або Лурія та його Ш

Мозок людини- Найскладніший за своєю організацією і досконалий, по суті, орган.

Подумати тільки він забезпечує все в нашому житті: можливість ходити, дихати, бачити, чути, говорити, думати, жити!

Мозок координує та регулює всі життєво важливі функції організму людини, більш того мозок контролює його поведінку.

Якщо мозок перестає працювати, то організм людини переходить у пасивний стан, коли на будь-яку стимуляцію, ззовні чи зсередини немає реакції. Людина не зможе чути, бачити, відчувати, усвідомлено рухатися - вона як овоч, який просто існує, але в повній ізоляції, депривації від зовнішнього світу.

Всі ми знаємо, що мозок вищого ссавця поділяється на дві основні частини: спиннийі головний.

Головний мозок за своєю структурою симетричний.

  • При народженні малюка його мозок важить приблизно 300 г,
  • у міру зростання людини він збільшується і у дорослого він важить близько 1500
  • мозок чоловіків, як правило, трохи важчий за мозок жінки.

У здорового дорослого індивіда вага мозку становить близько 2% загальної ваги людини.

Не варто думати, що чим більше важить мозок, тим розумніша і геніальніша людина. Вчені давно довели, що рівень інтелекту та геніальність зовсім не пов'язані з вагою мозку.

Геніальність та інтелект залежать від кількості нервових зв'язків, що створює сам мозок.

Що ж є головний мозок людини, які відділи він містить?

1) Продовгуватий мозок, який керує вегетативними функціями організму людини.

Він відповідає, перш за все, за регуляцію дихання, серцево-судинну діяльність, травні рефлекси, обмін речовин.

2)Задній мозок:мозок і варолів міст.

Саме він відповідальний, за координацію рухів

3) Середній мозоквідповідає за первинні орієнтовні рефлекси людини на зовнішні подразники.

Рух очей, поворот голови у бік джерела звуку чи світла – це робота середнього мозку, так званого нашого зорового центру.

4) Проміжний мозок:

а) таламус який забезпечує обробку більшої частини імпульсів від наших рецепторів (ну крім нюхових), а також відповідає за емоційне забарвлення інформації;

б) гіпоталамус, який регулює вегетативні функції організму

У ньому розташовані центри почуття насичення, голоду, спраги, задоволення, та забезпечує регуляцію сну та неспання людини.

5) Передній мозокявляє собою дві півкулі: ліву та праву. Його поверхня покрита борознами та звивинами, що збільшує поверхню, отже забезпечує більш досконалу роботу мозку. Півкулі становлять до 80% маси всього мозку.

Завдяки корі великих півкуль можлива робота найвищих психічних функцій.

Вважається що ліва півкулявідповідає за розумові процеси, рахунок та лист, а праве – за сприйняття сигналів зовнішнього світу. Ліва півкуля – абстрактно-логічна, праве– творче та образне.

Проте в даний час вчені вважають такий розподіл досить умовним, тому що в реалізації вищої психічної діяльності людини, її поведінці беруть участь рівнозначно обидві півкулі, хоча звичайно вони відіграють різну роль у формуванні образів сприйняття.

Кора головного мозкувідповідає за низку специфічних функцій.

  • Скронева частка відповідає за слух та нюх,
  • потилична за зір,
  • тім'яна за дотик і смак,
  • лобна за мовлення, рух та мислення.

Причому чим складніша дія, тим більша частина кори відповідає за нього.

У психології та нейропсихології існує таке поняття як гомункулус.

Гомункулус– це якась фізіологічна та психологічна метафора.

Середньовічні алхіміки говорили про істоту, подібну до людської, яку можна створити штучним шляхом. Наприклад, Парацельс у XVI столітті пропонував такий «рецепт»: людську сперму, необхідно укласти в особливу судину, потім провести з нею тривалі процеси обробки (деякі маніпуляції) і вона стане гомункулом, який треба «годувати» людською кров'ю.

У XVII-XVIII століттях вважалося, що гомункул міститься в спермі людини, а коли потрапляє в організм майбутньої мами, то перетворюється на людину. Гомункул виступає тут як «ген передачі», якась істота, яка живе в тілі людини, що регулює її мораль і цінності, що керує поведінкою людини.

Звичайно це лише припущення та припущення властиві розвитку думки та науки того часу. Однак термін залишився та прижився для визначення складної роботи кори головного мозку людини.

Виходить, гомункулус у сучасній науці– це схематичне зображення моторних та сенсорних функцій людини на кірковій проекції. Ми бачимо пропорції тіла людини, її функцій і дій, її поведінку, у відношенні кількості кори, задіяної у роботі цих функцій.

Чим складніша дія, чим дрібніша моторика, чим вища психічна функція, тим велика площа кориза нього відповідає.

Отже, підіб'ємо підсумки:

1) нормальна робота його відділів забезпечує функціонування всього організму, здоров'я людини, можливість діяльності людини, її потенціал, її реакцію на всі види подразників, її поведінкові реакції.

2) робота великих півкуль - функціонування кори головного мозку, яка забезпечує весь широкий спектр його психічних функцій: відчуття та сприйняття, увага, мислення та мовлення, його пам'ять, уява тощо – словом все те, що становить сутність його психічної діяльності , його свідомість.

Свідомість людини – це вища форма відображення дійсності, воно пов'язане, найтіснішим чином, із роботою мозку людини: з промовою, мисленням (абстрактним та логічним), пам'яттю. Свідомість – це функція мозку

Саме воно забезпечує єдність та регулювання людської діяльності та поведінки.

Все наше життя пронизане алгоритмами. З появою комп'ютерів поняття алгоритму стало чи не ключовим у багатьох галузях знань. Алгоритм як послідовність дій, яка веде до потрібного результату, - це не тільки спосіб вирішення практичних завдань, це ще й критерій розуміння. Якщо ми можемо створити алгоритм, який відтворює результати роботи природної системи, ми часто вважаємо, що робота цієї системи нам зрозуміла. Звичайно, тут криється певна каверза. З того, що алгоритм видає аналогічний результат, не можна зробити висновок, що природа отримує його тим самим способом. Треба дуже обережно підходити до використання алгоритмічних аналогій, коли йдеться про роботу мозку. Варто враховувати: те, що ми спостерігаємо як певний функціональний результат, може бути, з одного боку, наслідком роботи генетично зумовлених структур, і тоді алгоритмічний опис цілком доречний, а може бути наслідком самоорганізації та набуття нових властивостей, і тоді алгоритмічний опис результату не має особливу цінність без розуміння принципів самоорганізації.

Основне уявлення про самоорганізацію пов'язане з корою мозку, що утворює його зовнішню поверхню. У людини кора займає понад 40 відсотків загального обсягу мозку. У всіх інших живих істот розмір кори значно скромніший. Більшість обсягу кори в людини посідає нову кору — неокортекс. Свою назву "нова" ця частина кори отримала тому, що виникла на пізніх етапах еволюції. У нижчих ссавців ця частина кори лише намічена. Іноді нову кору називають новим мозком, інші структури - древнім мозком.

Малюнок 1. Будова мозку людини

1. Борозна мозолистого тіла. 2. Кутова борозна. 3. Кутова звивина. 4. Мозолисте тіло. 5. Центральна борозна. 6. Парацентральна часточка. 7. Передклиння. 8. Тіменно-потилична борозна. 9. Клин. 10. Шпорна борозна. 11. Шишкоподібне тіло. 12. Пластинка чотирипагорба. 13. Мозочок. 14. Четвертий шлуночок. 15. Міжталамічний зрощення, таламус. 16. Довгастий мозок. 17. Варолієв міст. 18. Ніжка мозку. 19. Гіпофіз. 20. Третій шлуночок. 21. Передня (біла) спайка. 22. Прозора перегородка

У другій половині XIX століття було виявлено, що поверхня кори не однорідна, а складається із зон, що мають певну спеціалізацію.

1861 року до французького лікаря Поля Брока прийшов пацієнт, який втратив здатність говорити і міг сказати лише «тан-тан». Коли пацієнт помер, Брока дослідив його мозок і виявив, що ділянка лівої лобової частки розміром із куряче яйце було пошкоджено. Брока дійшов висновку, що ця частина мозку відповідає за мовленнєві здібності. Дослідження головного мозку інших пацієнтів з аналогічними симптомами підтвердили припущення Брока, і з того часу ця зона називається на його честь. Нездатність вимовити нічого, крім повторюваних складів, назвали афазією Брока.

1871 року німецький лікар-невролог Карл Верніке діагностував у кількох своїх пацієнтів інший тип афазії. Вони могли відповідати на певні запитання, але їхні відповіді не мали сенсу та містили безглуздий набір звуків замість окремих слів. Наприклад, якби ви запитали одного з пацієнтів Верніке, де він живе, він міг би відповісти: Так, звичайно. Сумно думати па рідко пестувати. Але якщо ви вважаєте барашто, то це думка, тоді стрептайте». Провівши аутопсію, Верніке виявив, що такий тип афазії був викликаний ураженням іншої зони, розташованої поряд із зоною Брока. І хворобу, і зону мозку було названо на честь Вернике.

Щоб зрозуміти призначення різних зон, дослідники почали проводити досліди із роздратуванням кори електричним струмом. Досліди на тваринах показали, що при подразненні окремих ділянок кори виникає скорочення м'язів кінцівок, причому в тій половині тіла, яка протилежна дратівливій півкулі.

У 20-х роках XX століття Уайлдер Пенфілд займався хірургічним лікуванням епілепсії. Він розробив методику, яка полягала в тому, що під час операції на відкритому мозку проводилася електрична стимуляція різних відділів, що дозволяло більш точно локалізувати епілептичне вогнище. Під час операції хворі перебували у свідомості та описували свої відчуття, які ретельно фіксувалися, а потім аналізувалися. Пенфілд використовував інформацію, отриману в ході сотень операцій на мозку для створення функціональних карт поверхні кори мозку. Він узагальнив результати картографії основних моторних та сенсорних областей кори і вперше точно наніс на карту кіркові області, що стосуються мови. Пенфілд показав, що чим більше має та чи інша функціональна система організму, тим більшу територію займає її проекція. Так виникли відомі схеми, які називають "людиною Пенфілда". Він має непропорційно великі губи, рот, руки, але маленький тулуб і ноги - відповідно до ступеня керованості тих чи інших груп м'язів та їхнього загального функціонального значення. Пенфілд встановив, що сенсорні та рухові зони мозку схожі на карти людського тіла. Сусідні ділянки тіла, зазвичай, представлені сусідніми ділянками кори мозку.

Малюнок 2. "Гомункулус" Пенфілда. Зліва – кіркова проекція чутливості; справа – кіркова проекція рухової системи

Для дослідження того, як поширюється збудження всередині кори, було вигадано метод хімічної стимуляції. Папірець, змочений розчином стрихніну, накладали на певну ділянку кори головного мозку, тим самим дратуючи його. Потім електроди послідовно прикладали до сусідніх ділянок, промацуючи таким чином, чи далеко поширюється викликане роздратування. Експерименти показали, що на стимуляцію однієї ділянки іноді відповідали різні зони кори, розташовані іноді на значній відстані від дратівливого пункту. Таким чином, сформувалося уявлення про ієрархію проекцій зон кори. Зони, які відповідають за проекції сенсорної та рухової інформації, назвали первинними. Зони, які найбільше пов'язані з первинними, назвали вторинними. І нарешті, зони, які порушуються за вторинними, назвали третинними.

Досліди з електростимуляції показали, що з переходом від нижніх рівнів до вищих ускладнюються і образи, що викликаються - як зорові, так і слухові. Роздратування первинних відділів зорової кори викликало у пацієнтів на операційному столі елементарні відчуття. Хворі бачили миготливі світлові точки, пофарбовані кулі, язики полум'я… Аналогічна картина спостерігалася при подразненні і первинних ділянок слухової кори, з тією різницею, що у цих випадках люди з'являлися елементарні слухові галюцинації (шуми, звуки різного тону).

Роздратування вторинних відділів зорової кори викликало складні, химерно оформлені зорові образи: піддослідні бачили людей, звірів тощо. Причому, як у статиці, і у русі.

Вплив на аналогічні області слухової кори призводив до появи складних слухових галюцинацій - звучання музичних мелодій, іноді фраз відомих пісень, при цьому пацієнт усвідомлював, що зовнішнє джерело звуку відсутнє.

Вплив електричних імпульсів на третинні відділи зорової кори призводило до багатопланових галюцинацій, що супроводжуються звуковими компонентами. Хворі бачили розгорнуті сцени, цілі картини, чули звуки оркестру (Penfild та ін., 1968).

Дуже спрощено поширення активності в корі можна так. Вся сенсорна інформація тим чи іншим шляхом проектується первинні зони кори. Первинні зони проектуються на безліч інших зон, які, у свою чергу, проектуються далі. Складність системи проекцій можна уявити, глянувши на малюнок 3.

3. Структура зв'язків мозку людини. За матеріалами університету Індіани (Stu)

Коли в результаті проектування інформація відображається на рухові зони, це призводить до вчинків. Коли ж відображення доводиться, на первинні сенсорні зони, це сприймається як уявний образ.

June 24th, 2015 , 01:12 am

У 1940-1950-х роках канадський нейрохірург Уайлдер Пенфілд разом із колегами проводив експерименти на пацієнтах з епілепсією, стимулюючи їх мізки електрикою, щоб зрозуміти, які ділянки рухової кори відповідають за рух тих чи інших м'язів тіла. Результати він представив у вигляді "моторного гомункулуса", натягнутого на зріз однієї з півкуль мозку вмілою рукою маніяка-розчленовувача. Тулуб жертви недбало накинуто на верхню частину мозку, розпухла кисть нависає над несамовитою головою, а під її нижньою щелепою судомно смикається відірваний язик.

Моторний гомункулус

Контроль шийних м'язів, судячи з нещасного гомункулусу, відбувається десь між ділянками, які керують пальцями та ликом (чорна стрілка). Однак це не зовсім так, судячи з нових даних, отриманих нейробіологами з Університету Еморі (США). За допомогою сучасних методів функціональної магнітно-резонансної томографії вони показали, що ділянка, що контролює рухи шиї, насправді розташовується між тулубовою та плечовою зонами (червона стрілка). Така локація не тільки більше відповідає реальному розміщенню шиї на тілі людини, а й «сенсорному гомункулусу», який описує розташування ділянок мозку, що обробляють дотики до різних частин тіла.

Соматосенсорний гомункулус

Щоб отримати акуратні дані у МРТ-дослідженні, учасник повинен тримати голову нерухомо, тому вчені закріплювали її ремінцями. Потім просили випробуваного намагатися повертати голову ліворуч-праворуч - суглоби при цьому не рухаються, але шийні м'язи напружуються, і на моніторі можна побачити, де в корі мозку відбувається збудження.

Отримані результати цінні не тільки радістю гомункулуса з приводу уточнення його нейроанатомії, але й тим, що їх можна використовувати в подальшому при вивченні рухових розладів, що зачіпають шию, включаючи тремор голови та шийну дистонію (кривошею).

Кортикальні клітини, рецептивні поля яких розташовуються на поверхні тіла поруч, групуються разом і в корі. В результаті первинної соматосенсорної кори утворюється представництво контрлатеральної поверхні тіла, яке може бути картировано за допомогою мікроелектродної техніки. Карта поверхні тулуба та обличчя людини, що знаходиться на постцентральній звивині, отримала назву "сенсорний гомункулус". Зображення на цій карті непропорційні, оскільки найбільший об'єм нервової тканини відноситься до областей тіла з особливо щільною іннервацією - область довкола рота, великий палець руки та інші пальці (рис. 34.11, рис. 7.15а)). Таке представництво іноді називають соматосенсорним гомункулусом.

Вперше це явище виявили канадський нейрохірург Уайлдер Пенфілд (Wilder Penfield) під час операцій на головному мозку при місцевій анестезії. Щоб переконатися, що ті чи інші висічення мозку не призведуть до катастрофічних наслідків, Пенфілд стимулював кору в різних точках і запитував у пацієнта, що він відчуває. Оскільки розміри РП кортикальних клітин варіюють так сильно, карта, що вийшла, надзвичайно неізоморфна. Слід зазначити, що у соматосенсорной корі " присутній " один гомункулус, а чотири - по одному у кожному з субрегіонів - тобто. полях Бродмана 1, 2, 3а та 3b. Ці карти здебільшого збігаються між собою.

Мозок людини - унікальна речовина в природі: можна сказати, що вона знаходиться на межі матеріального та духовного. Принципи його роботи таять ще багато загадок, але саме тут здійснюється обробка сенсорної інформації, що надходить від органів чуття, і народження думки.

Мозок складається із сотень мільярдів нервових клітин, або нейронів, кожен з яких здійснює від одного до десяти тисяч контактів. Ці точки контакту нейронів називаються синапсами, через синапс інформація від одного нейрона передається іншим. Фото (Creative Commons license): Robert Cudmore

Відчуття, які ми відчуваємо за допомогою органів чуття, - це наше найважливіше джерело інформації про зовнішній світ та власне тіло. Будь-які обмеження цього потоку – для людини тяжке випробування. Адже навіть якщо слух і зір у порядку, але їхній власник сидить у глухому темному карцері, найперше джерело страждання в тому, що для цих почуттів практично немає об'єкта застосування, все життя - десь там, за стінами. Діти, через глухоти і сліпоти з раннього дитинства обмежених отримання інформації, відбуваються затримки психічного розвитку. Якщо з ними не займатися в ранньому віці і не навчати спеціальних прийомів, які компенсують ці дефекти за рахунок дотику, їхній психічний розвиток стане неможливим.

Відчуття, що виникають як реакція нервової системи на подразник, забезпечуються діяльністю спеціальних нервових апаратів – аналізаторів. Кожен складається із трьох частин: периферичного відділу, званого рецептором; аферентних, чи чутливих, нервів, які проводять збудження в нервові центри; і власне нервових центрів - відділів мозку, у яких відбувається переробка нервових імпульсів.

Однак не завжди відчуття людини дають їй вірне уявлення про навколишню дійсність, існують, так би мовити, «хибні» сенсорні феномени, що спотворюють вихідні роздратування або виникають за відсутності будь-якого роздратування взагалі. Практикуючі лікарі на них часто не звертають уваги, кваліфікують як дивність чи аномалію. А дослідники, які цікавляться вищою нервовою діяльністю, навпаки, нещодавно почали виявляти до них підвищену увагу: ретельне вивчення дозволяє отримати нові уявлення про функціонування мозку людини.

Професор Каліфорнійського університету в Сан-Дієго (University of California, San Diego), директор Дослідницького центру вищої нервової діяльності (Center for Brain and Cognition) Вілейанур Рамачандран (Vilayanur S. Ramachandran) займається дослідженням неврологічних порушень, спричинених змінами у невеликих відділах мозку пацієнтів. Він приділив особливу увагу «неправдивим» сенсорним феноменам у своїх Рейтівських лекціях (Reith Lectures) 2003 року, які були зібрані в книгу «Народження розуму» (The Emerging mind).

«Все багатство нашого психічного життя – наші настрої, емоції, думки, дорогоцінні життя, релігійні почуття і навіть те, що кожен з нас вважає своїм власним „я“ – все це просто активність маленьких желеподібних крупинок у наших головах, у нашому мозку», – пише професор.

Пам'ять у тому, чого немає

Одне з таких «хибних» відчуттів – це фантомні кінцівки (phantom limb). Фантомом називають внутрішній образ або стійке враження про частину тіла, зазвичай кінцівки, що зберігається в людини місяцями або роками після її втрати. Фантоми були відомі ще в давнину. Під час громадянської війни в США це явище докладно описав американський невролог Сайлас Мітчелл (Silas Weir Mitchell, 1829–1914), саме він у 1871 році вперше назвав такі відчуття фантомними кінцівками.

Цікаву історію про фантоми наводить відомий невролог та психолог Олівер Сакс (Oliver Sacks) у книзі «Людина, яка прийняла дружину за капелюх»:

Одному моряку внаслідок нещасного випадку відрізало вказівний палець на правій руці. Усі наступні сорок років його мучив настирливий фантом цього пальця, так само витягнутого й напруженого, як під час події. Щоразу, підносячи руку до обличчя під час їжі або щоб почухати ніс, моряк боявся виколоти собі око. Він чудово знав, що це фізично неможливо, але відчуття було непереборним.

Моторний та сенсорний Гомункулус Пенфілда. На певних ділянках мозку розташовані "представництва" м'язів гортані, рота, обличчя, руки, тулуба, ноги. Що цікаво, площа ділянок кори не пропорційна розміру частин тіла.

Лікар Рамачандран працював із пацієнтом, якому ампутували руку вище ліктя. Коли вчений торкався його лівої щоки, пацієнт запевняв його, що відчуває дотик до своєї ампутованої руки – то великого пальця, то мізинця. Щоб зрозуміти, чому так відбувалося, слід згадати деякі особливості нашого мозку.

Гомункулус Пенфілда

Кора мозку - це високодиференційований апарат, будова різних її областей відрізняється. І нейрони, що входять до складу певного відділу, часто виявляються настільки специфічними, що реагують лише на певні подразники.

Ще наприкінці XIX століття фізіологи виявили в корі мозку собак і кішок зону, при електричній стимуляції якої спостерігалося мимовільне скорочення м'язів протилежної сторони тіла. Вдалося навіть точно визначити, які саме ділянки мозку пов'язані з тією чи іншою групою м'язів. Пізніше цю моторну зону мозку описали і в людини. Вона знаходиться попереду від центральної (роландової) борозни.

Канадський невролог Уайлдер Грейвс Пенфілд (Wilder Graves Penfield, 1891-1976) намалював на цьому місці кумедного чоловічка - гомункулуса з величезним язиком і губами, великими пальцями та маленькими руками, ногами та тулубом. Гомункулус є і позаду центральної борозни, тільки він не моторний, а сенсорний. Ділянки цієї зони кори мозку пов'язані зі шкірною чутливістю різних частин тіла. Пізніше було знайдено ще одне повне рухове «представництво» тіла меншого розміру, що відповідає за підтримку пози та деякі інші складні повільні рухи.

Тактильні сигнали від поверхні шкіри лівого боку тулуба людини проектуються у правій півкулі мозку, на вертикальній ділянці кіркової тканини, яка називається постцентральною звивиною (gyrus postcentralis). А проекція обличчя на карті поверхні мозку знаходиться відразу за проекцією руки. Очевидно, що після операції, перенесеної пацієнтом Рамачандрана, та частина кори головного мозку, яка відноситься до ампутованої руки, переставши отримувати сигнали, почала відчувати голод за сенсорною інформацією. І сенсорні дані, що йдуть від шкіри обличчя, стали заповнювати вакантну територію, що примикає. І тепер дотик до обличчя відчувався пацієнтом як дотик до втраченої руки. Магнітоенцефалографія підтвердила цю гіпотезу вченого про перетворення карти мозку - дійсно, дотик до обличчя пацієнта активували не тільки область обличчя в мозку, але й область руки відповідно до карти Пенфілда. У звичайній ситуації дотику до обличчя активують лише лицьову ділянку кори.

Пізніше Рамачандран та його колеги, вивчаючи проблему фантомних кінцівок, зіткнулися з двома пацієнтами, які перенесли ампутацію ніг. Обидва отримували відчуття фантомних кінцівок геніталій. Вчені припускають, деякі незначні «перехресні» сполуки існують навіть у нормі. Можливо, саме цим можна пояснити, чому ноги часто вважають ерогенною зоною та сприймаються деякими як фетиш.

Ці дослідження дозволили зробити дуже важливе припущення, що мозок дорослої людини має колосальну податливість і «пластичність». Ймовірно, твердження, що зв'язки в мозку закладаються на ембріональній стадії або в дитинстві та їх неможливо змінити у зрілому віці, не відповідають дійсності. Вчені поки що не мають чіткого розуміння, як саме використовувати дивовижну «пластичність» дорослого мозку, але деякі спроби робляться.

Сержант Нікола Попор (Nicholas Paupore) зазнавав болю у фантомній правій нозі, яку він втратив в Іраку. Вирішити проблему допомогла «дзеркальна терапія».
Так, деякі пацієнти доктора Рамачандрана скаржилися, що їхні фантомні руки відчували «оніміння», «паралізованість». Про це писав у своїй книзі і Олівер Сакс. Часто у таких пацієнтів і до ампутації рука знаходилася в гіпсі або була паралізована, тобто пацієнт після ампутації опинився з паралізованою фантомною рукою, його мозок «запам'ятав» цей стан. Тоді вчені спробували перехитрити мозок, пацієнт мав отримати зоровий зворотний зв'язок у тому, що фантом підпорядковується командам мозку. Збоку від пацієнта було встановлено дзеркало, тож коли він дивився на нього, то бачив відображення своєї здорової кінцівки, тобто він бачив дві працюючі руки. Яке ж було подив учасників та організаторів експерименту, коли пацієнт не тільки побачив фантомну руку, а й відчув її рухи. Цей досвід був повторений неодноразово, візуальний зворотний зв'язок справді «оживляв» фантоми і позбавляв неприємних відчуттів паралізованості, мозок людини отримував нову інформацію – все, мовляв, гаразд, рука рухається – і відчуття скутості зникало.

Змішані почуття, чи Лурія та її Ш.

У романі Альфреда Бестера (Alfred Bester, 1913-1987) «Тигр! Тигр!» описано незвичайний стан героя:

Колір був болем, жаром, холодом, тиском, відчуттям нестерпних висот та захоплюючих дух глибин, колосальних прискорень та вбивчих стисків… Запах був дотиком. Розпечений камінь пах як лагідний щоку оксамит. Дим і попіл терпким шорстким вельветом терли його шкіру ... Фойл не був сліпий, не був глухий, не зомлів. Він відчув світ. Але відчуття проступали профільтровані через нервову систему зіпсовану, переплутану і короткозамнуту. Фойл перебував при владі синестезії, того рідкісного стану, коли органи почуттів сприймають інформацію від об'єктивного світу і передають її в мозок, але там усі відчуття плутаються та перемішуються один з одним.

Синестезія - зовсім не вигадка Бестера, як можна було б припустити. Це сенсорний феномен, у якому під впливом роздратування одного аналізатора виникають відчуття, характерні інших аналізаторів, іншими словами, це змішання почуттів.

Відомий нейрофізіолог Олександр Романович Лурія (1902-1977) протягом декількох років працював з якимсь Ш., який мав феноменальну пам'ять. У своїй роботі "Маленька книжка про велику пам'ять" він докладно описав цей унікальний випадок. У ході розмов з ним Лурія встановив, що Ш. мав виняткову виразність синестезії. Ця людина сприймала всі голоси забарвленими, звуки викликали у Ш. зорові відчуття різних відтінків (від яскраво-жовтого до фіолетового), кольори ж, навпаки, відчувалися їм як «дзвінкі» чи «глухі».

«Який у вас жовтий і розсипчастий голос», - сказав він якось Л.С. Виготському. «А ось є люди, які розмовляють якось багатоголосо, які віддають цілою композицією, букетом, – говорив він пізніше, – такий голос був у покійного С.М. Ейзенштейна, ніби якесь полум'я з жилками насувалося на мене». «Для мене 2, 4, 6, 5 – не просто цифри. Вони мають форму. 1 – це гостре число, незалежно від його графічного зображення, це щось закінчене, тверде… 5 – повна закінченість у вигляді конуса, вежі, фундаментальне, 6 – це перша за „5“, білувата. 8 - невинне, блакитно-молочне, схоже на вапно».

У психології добре відомі факти «забарвленого слуху», що зустрічається у багатьох людей, і особливо музикантів. Кожна нота змушує їх бачити певний колір. Ілюстрація: Олег Сендюрєв / «Навколо світу» по фото am y (SXC license)

Лурія вивчав цей унікальний випадок роками і дійшов висновку, що значення цих синестезій для процесу запам'ятовування полягало в тому, що синестезичні компоненти створювали як би фон кожного запам'ятовування, несучи додатково надмірну інформацію і забезпечуючи точність запам'ятовування.

З цікавим видом синестезії зіткнулися нещодавно нейрофізіологи з Каліфорнійського технологічного інституту (California Institute of Technology). Вони виявили новий подібний зв'язок: люди чують звук, схожий на дзижчання, при перегляді короткої заставки. Нейрофізіолог Мелісса Саєнз (Melissa Saenz) проводила у своїй лабораторії екскурсію для групи студентів старших курсів. Перед монітором, розробленим спеціально для «включення» певного центру зорової кори головного мозку, один із студентів раптом запитав: «Хтось чує дивний звук?». Молода людина чула щось схоже на свист, хоча картинка не супроводжувалась жодними звуковими ефектами. Саєнз не знайшла жодного опису подібного виду синестезії в літературі, але ще більше здивувалася, коли, опитавши студентів інституту електронною поштою, виявила ще трьох таких самих студентів.

Своїми унікальними здібностями зацікавив нейропсихологів університету Цюріха (Universität Zürich) швейцарський музикант: коли вона чує музику, то відчуває різні смаки. І що цікаво, вона відчуває різні уподобання в залежності від інтервалів між нотами. Співзвуччя може бути для неї солодкувато-гірким, солоним, кислим або вершковим. "Вона не уявляє ці смаки, а дійсно відчуває їх", - стверджує один з авторів дослідження Мікаела Есслен (Michaela Esslen). У дівчини спостерігається і поширена форма синестезії - вона бачить кольори, коли чує ноти. Наприклад, нота "фа" змушує її бачити фіолетовий, а "до" - червоний. Вчені вважають, що екстраординарна синестезія, ймовірно, сприяла музичній кар'єрі дівчини.

Коротке мозкове замикання

Синестезія була вперше описана Френсісом Гальтоном (Francis Galton, 1822-1911) ще в XIX столітті, проте в неврології та психології їй не приділяли особливої ​​уваги, і довгий час вона залишалася просто курйозом. З метою довести, що це справді сенсорний феномен, а зовсім не плід уяви людини, яка бажає привернути до себе увагу, Рамачандран та його колеги розробили тест. На екрані комп'ютера з'являлися чорні двійки та розташовані у випадковому порядку п'ятірки. Чи не синестетику дуже важко вичленувати обриси, які утворюють двійки. Синестетик легко побачить, що цифри утворюють трикутник, адже він бачить ці цифри кольоровими. Використовуючи подібні тести, Рамачандран та його колеги виявили, що синестезія поширена набагато більше, ніж вважалося раніше – цей феномен спостерігається приблизно у однієї із двохсот осіб.

Рамачандран та його учень Едвард Хаббард (Edward Hubbard) вивчали структуру у скроневій частці, яка називається веретеноподібною звивиною (g. fusiformis, BNA). Ця звивина містить область кольору V4 (Visual area V4), що обробляє колірну інформацію. Енцефалографічні дослідження показали, що область цифр у мозку, що представляє зримі числа, розташовується безпосередньо за нею, практично торкаючись області кольору. Нагадаємо, що найпоширенішим видом синестезії є саме «кольорові цифри». Області цифр і кольори знаходяться в безпосередній близькості одна від одної, в одній і тій же структурі мозку. Вчені припустили, що в синестетиків існують перетину областей, «перехресна активація», пов'язана з генетичними змінами в мозку. Про те, що тут задіяні гени, свідчить той факт, що синестезія передається у спадок.

Найпоширеніший вид синестезії – «кольорові цифри». Одну й ту саму картинку синестетик та не-синестетик бачать по-різному. Ілюстрація: Edward Hubbard та ін.

Подальші дослідження довели, що є й такі синестетики, які бачать у кольорі дні тижня чи місяці. Понеділок може здаватися ним червоним, грудень – жовтим. Очевидно, у таких людей також відбувається перетин областей мозку, але тільки інших його ділянок.

Що цікаво, синестезія набагато частіше зустрічається у творчих людей – художників, письменників, поетів. Усіх їх поєднує здатність до метафоричного мислення, уміння бачити зв'язок між несхожими речами. Рамачандран висловлює припущення, що у людей, схильних до метафоричного мислення, ген, що викликає «перехресну активацію», має велику поширеність, не локалізується лише у двох ділянках мозку, а створює «гіперзв'язаність».

Фантомні кінцівки та синестезія - лише два приклади сенсорних феноменів, вивчення яких дозволило вченим просунутися у розумінні того, як влаштований та як функціонує мозок людини. Але подібних неврологічних синдромів дуже багато - це і «сліпозір», коли людина, що осліпла в результаті пошкодження мозку, розрізняє об'єкти, які вона не бачить, і синдром Котара, при якому деякі пацієнти почуваються мертвим через те, що емоційні центри виявляються роз'єднаними від усіх відчуттів, і синдром «ігнорування», і різні види дизестезії, та багато інших. Вивчення подібних відхилень допомагає проникнути в таємниці роботи людського мозку та розібратися із загадками нашої свідомості.