Неймовірні феномени мозку людини
Відео: 10 РЕАЛЬНИХ ЛЮДЕЙ З суперздатностями - Моя Десятка
Мозок людини - унікальна речовина в природі: можна сказати, що він знаходиться на кордоні матеріального і 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 з сотень мільярдів нервових клітин, або нейронів, кожен з яких робить від одного до десяти тисяч контактів. Ці точки контакту нейронів називаються синапсами, через синапси інформація від одного нейрона передається іншим.
Відчуття, які ми відчуваємо за допомогою органів почуттів, - це наш найважливіший джерело інформації про навколишній світ і власному тілі. Будь-які обмеження цього потоку - для людини тяжке випробування. Адже навіть якщо слух і зір в порядку, але їхній власник сидить в глухому темному карцері, найперший джерело страждання в тому, що для цих почуттів практично немає об`єкта додатка, все життя - десь там, за стінами. У дітей, через глухоту і сліпоти з раннього дитинства обмежених в отриманні інформації, відбуваються затримки психічного розвитку. Якщо з ними не займатися в ранньому віці і не навчати спеціальним прийомам, що компенсує ці дефекти за рахунок дотику, їх психічний розвиток стане неможливим.
Відчуття, що виникають як реакція нервової системи на подразник, забезпечуються діяльністю спеціальних нервових апаратів - аналізаторів. Кожен складається з трьох частин: периферичного відділу, званого рецептором- аферентних, або чутливих, нервів, які проводять збудження в нервові центри- і власне нервових центрів - відділів мозку, в яких і відбувається переробка нервових імпульсів.
Однак не завжди відчуття людини дають йому вірне уявлення про навколишньої дійсності, існують, так би мовити, «помилкові» сенсорні феномени, які спотворюють вихідні роздратування або виникають при відсутності якого б то не було роздратування взагалі. Практикуючі лікарі на них часто не звертають увагу, кваліфікують як дивина або аномалію. А дослідники, які цікавляться вищої нервової діяльністю, навпаки, недавно стали проявляти до них підвищену увагу: ретельне їх 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, викликаних зміною в невеликих відділах мозку пацієнтів. Він приділив особливу увагу «помилковим» сенсорним феноменам в своїх Рейтовскіх 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 &bdquo-я&ldquo- - все це просто активність маленьких желеподібних крупинок в наших головах, в нашому мозку », - пише професор.
Пам`ять про те, чого вже немає
Одне з таких «хибних» відчуттів - це фантомні кінцівки (phantom limb). Фантомом називають внутрішній образ або стійке враження про частини тіла, зазвичай кінцівки, що зберігається у людини місяцями або навіть 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 в 1871 році вперше і назвав такі відчуття фантомними кінцівками.
Цікаву історію про фантомах наводить відомий невролог і психолог Олівер Сакс (Oliver Sacks) в книзі «Людина, яка прийняла дружину за капелюх»:
Одному морякові в результаті нещасного випадку відрізало вказівний палець на правій руці. Усі наступні сорок років його мучив настирливий фантом цього пальця, так само витягнутого і напруженого, як під час самої події. Всякий раз, підносячи руку до обличчя під час їжі або щоб почухати ніс, моряк боявся виколоти собі око. Він відмінно знав, що це фізично неможливо, але відчуття було непереборно.
Доктор Рамачандран працював з пацієнтом, якому ампутували руку вище ліктя. Коли вчений стосувався його лівої щоки, пацієнт запевняв його, що відчуває дотики до своєї ампутованою руці - то до великого пальця, то до мізинця. Щоб зрозуміти, чому ж так відбувалося, слід згадати деякі особливості нашого мозку.
Відео: Неймовірний Мозок - Факти, Міфи, Феномени
гомункулус Пенфилда
Кора головного мозку - це високодиференційований апарат, будова різних її областей відрізняється. І нейрони, що входять до складу певного відділу, часто виявляються настільки специфічними, що реагують тільки на певні подразники.
Ще в кінці XIX століття фізіологи знайшли в корі мозку собак і кішок зону, при електричній стимуляції якої спостерігалося мимовільне скорочення м`язів протилежного боку 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 у людини. Вона знаходиться спереду від центральної (роландовой) борозни.
Канадський невролог Уайлдер Грейвс Пенфилд (Wilder Graves Penfield, 1891-1976) намалював на цьому місці забавного чоловічка - гомункулуса з величезним мовою і губами, великими пальцями і маленькими руками, ногами і 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 і деякі інші складні повільні рухи.
Тактильні сигнали від поверхні шкіри лівого боку тулуба людини проектуються в правій півкулі мозку, на вертикальній ділянці корковою тканини, яка називається постцентральної звивиною (gyrus postcentralis). А проекція особи на карті поверхні мозку знаходиться відразу слідом за проекцією руки. По всій видимості, після операції, перенесеної пацієнтом Рамачандран, та частина кори головного мозку, яка відноситься до ампутованої руці, переставши отримувати сигнали, стала відчувати голод по сенсорної інформації. І сенсорні дані, що йдуть від шкіри обличчя, стали заповнювати примикає вакантну територію. І тепер дотику до обличчя відчувалося пацієнтом як дотик до втраченої руці. Магнітоенцефалографія підтвердила цю гіпотезу вченого про перетворення карти мозку - дійсно, дотики до обличчя пацієнта активували не тільки область особи в мозку, але і область руки відповідно до карти Пенфилда. У звичайній ситуації дотику до обличчя активують тільки лицьову область кори.
Пізніше Рамачандран і його колеги, вивчаючи проблему фантомних кінцівок, зіткнулися з двома пацієнтами, що перенесли ампутацію ніг. Обидва отримували відчуття фантомних кінцівок від геніталій. Вчені припускають, що деякі незначні «перехресні» з`єднання існують навіть в нормі. Можливо, саме цим можна пояснити, чому ноги часто вважають ерогенною зоною і сприймаються деякими як фетиш.
Ці дослідження дозволили зробити дуже важливе припущення, що мозок дорослої людини має колосальну піддатливість і «пластичністю». Ймовірно, твердження, що зв`язки в мозку закладаються на ембріональній стадії або в дитинстві і їх неможливо змінити в зрілому віці, не відповідають дійсності. У вчених поки немає чіткого розуміння, як саме використовувати дивовижну «пластичність» дорослого мозку, але деякі спроби робляться.
Так, деякі пацієнти доктора Рамачандран скаржилися, що їх фантомні руки відчували «оніміння», «паралізованість». Про це ж писав у своїй книзі і Олівер Сакс. Часто у таких пацієнтів і до ампутації рука перебувала в гіпсі або була паралізована, тобто пацієнт після ампутації опинився з паралізованою фантомної рукою, його мозок «запам`ятав» цей стан. Тоді вчені спробували перехитрити мозок, пацієнт повинен був отримати зорову зворотний зв`язок про те, що фантом підпорядковується командам мозку. Збоку від пацієнта було встановлено дзеркало, так що коли він дивився на нього, то бачив відображення своєї здорової кінцівки, тобто він бачив дві працюючі руки. Яке ж було здивування учасників і організаторів експерименту, коли пацієнт не тільки побачив фантомний руку, але і відчув її руху. Цей досвід був повторений неодноразово, візуальна зворотний зв`язок дійсно «оживляла» фантоми і позбавляла від неприємних відчуттів паралізованості, мозок людини отримував нову інформацію - все, мовляв, гаразд, рука рухається - і відчуття скутості зникало.
Змішані почуття, або Лурія і його Ш.
У романі Альфреда Бестера (, 1913-1987) описано незвичайний стан героя:
Відео: На що здатна людина уві сні? Шокуюче відкриття вчених: таємниці сплячого мозку
колір був болем, жаром, холодом, тиском, відчуттям нестерпних висот і захоплюючих дух глибин, колосальних прискорень і вбивчих стиснень&hellip- запах був дотиком. Розпечений камінь пах як пестить щоку оксамит. Дим і попіл терпким шорстким вельветом терли його шкіру&hellip- Фоїл ні сліпий, ні глухий, не зомлів. Він відчував світ. Але відчуття проступали профільтровані через нервову систему спотворену, переплутану і короткозамнутую. Фоїл перебував у владі синестезії, того рідкісного стану, коли органи чуття сприймають інформацію від об`єктивного світу і передають її в мозок, але там все відчуття плутаються і перемішуються один з одним.
Синестезія - зовсім не вигадка Бестера, як можна було б припустити. Це сенсорний феномен, при якому під впливом роздратування одного аналізатора виникають відчуття, характерні для інших аналізаторів, іншими словами, це змішання почуттів.
Відео: Brain of the person. What secrets are covered in itself by a brain of the person
відомий нейрофізіолог (1902-1977) протягом декількох років працював з таким собі Ш., який мав феноменальну пам`ять. У своїй роботі він докладно описав цей унікальний випадок. В ході бесід з ним Лурія встановив, що Ш. мав виняткову виразністю синестезії. Ця людина сприймав все голосу забарвленими, звуки викликали у Ш. зорові відчуття різних відтінків (від
«Який у вас жовтий і розсипчастий голос», - сказав він
якось раз розмовляв з ним Л.С. Виготському. «А ось є люди, які розмовляютьякось багатоголосо, які віддають цілої композицією, букетом, - говорив він пізніше, - такий голос був у покійного С.М. Ейзенштейна, як нібиякесь 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, цещось закінчене, тверде&hellip- 5 - повна закінченість у вигляді конуса, вежі, фундаментальне, 6 - це перша за &bdquo-5&ldquo-, білувата. 8 - невинне,блакитно-молочне , схоже на вапно ».
Лурія вивчав цей унікальний випадок роками і прийшов до висновку, що значення цих синестезій для процесу запам`ятовування полягало в тому, що сінестезіческіе компоненти створювали як би фон кожного запам`ятовування, несучи додатково «надлишкову» інформацію і забезпечуючи точність запам`ятовування.
З цікавим видом синестезії зіткнулися зовсім недавно нейрофізіологи з Каліфорнійського технологічного інституту (California Institute of Technology). Вони виявили нову подібну зв`язок: люди чують звук, схожий на дзижчання, при перегляді короткої заставки. Нейрофізіолог Мелісса Саенз (Melissa Saenz) проводила в своїй лабораторії екскурсію для групи студентів старших курсів. Перед монітором, який був розроблений спеціально для «включення» певного центру зорової кори головного мозку, один зі студентів раптом запитав: «Хто-небудь чує дивний звук?». Молода людина чув щось схоже на свист, хоча картинка не супроводжувалася жодними звуковими ефектами. Саенз не знайшла жодного опису подібного виду синестезії в літературі, але ще більше здивувалася, коли, опитавши студентів інституту по електронній пошті, виявила ще трьох таких же студентів.
Своїми унікальними здібностями заінтригував нейропсихологов університету Цюріха (Universit t Z rich) швейцарський музикант: коли вона чує музику, то відчуває різні смаки. І що цікаво, вона відчуває різні смаки в залежності від інтервалів між нотами. Співзвуччя може бути для неї слідкувати-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 більш 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 мозковий замикання
Синестезія була вперше описана Френсісом Гальтон (Francis Galton, 1822-1911) ще в XIX столітті, однак в неврології та психології їй не приділяли особливу увагу, і довгий час вона залишалася просто курйозом. З метою довести, що це дійсно сенсорний феномен, а зовсім не плід уяви людини, яка хоче привернути до себе увагу, Рамачандран і його колеги розробили тест. На екрані комп`ютера з`являлися чорні двійки і розташовані у випадковому порядку п`ятірки. Чи не сінестетіку дуже важко виокремити обриси, які утворюють двійки. Сінестетік же легко побачить, що цифри утворюють трикутник, адже він бачить ці цифри кольоровими. Використовуючи подібні тести, Рамачандран і його колеги виявили, що синестезія поширена набагато більше, ніж вважалося раніше - цей феномен спостерігається приблизно у одного з двохсот чоловік.
Рамачандран і його учень Едвард Хаббард (Edward Hubbard) вивчали структуру в скроневій частці, яка називається веретенообразной звивиною (g. Fusiformis, BNA). Ця звивина містить область кольору V4 (Visual area V4), обробну колірну інформацію. Енцефалографіческіх дослідження показали, що область цифр в 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 кольору знаходяться в безпосередній близькості один від одного, в одній і тій же структурі мозку. Вчені припустили, що у сінестетіков існують перетину областей, «перехресна активація», пов`язана з якимись генетичними змінами в мозку. Про те, що тут задіяні гени, свідчить той факт, що синестезія передається у спадок.
Найпоширеніший вид синестезії - «кольорові цифри». Одну і ту ж картинку сінестетік і не-сінестетік бачать по-різному. Ілюстрація: Edward Hubbard et al. |
Подальші дослідження довели, що є і такі сінестетікі, які бачать в кольорі дні тижні або місяці. Понеділок може здаватися їм червоним, грудень - жовтим. По всій видимості, 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. Всіх їх об`єднує здатність до метафоричного мислення, вміння бачити зв`язку між несхожими речами. Рамачандран висуває припущення, що у людей, схильних до метафоричного мислення, ген, що викликає «перехресну активацію», має велику поширеність, що не локалізується лише в двох ділянках мозку, а створює «гіперсвязанность».
Фантомні кінцівки і синестезія - лише два приклади сенсорних феноменів, вивчення яких дозволило вченим просунутися в розумінні того, як влаштований і як функціонує мозок людини. Але подібних неврологічних синдромів дуже багато - це і «слепозреніе», коли людина, що осліпнув в результаті пошкодження мозку, розрізняє об`єкти, які він не бачить, і синдром Котара, при якому деякі пацієнти відчувають себе мертвим через те, що емоційні центри виявляються роз`єднаними від всіх відчуттів, і синдром «ігнорування», і різні види дизестезії, і багато інших. Вивчення подібних відхилень допомагає проникнути в таємниці роботи людського мозку і розібратися з загадками нашої свідомості.
Елла Бікмурзіна
