Ежеминутно наш мозг поддерживает внутренний «образ тела», позволяющий ему знать о текущем положении туловища и конечностей. Известно, что с помощью специально организованных прикосновений созданную мозгом модель можно видоизменять. Мозг обманывается, если поступающая тактильная информация не соответствует визуальной. Однако выяснилось, что «образ тела» может перестраиваться и без воздействия извне, исключительно силой воображения самого мозга.
Ученые из Австралии и Швейцарии (G. Lorimer Moseley и P. Brugger) экспериментально показали, что новые элементы схемы тела в мозге могут возникать засчет внутренних механизмов и при отсутствии информации от нервных окончаний. Для этого они привлекли к исследованию людей с ампутированными руками, испытывающих ощущения фантомных конечностей. Ученым удалось выяснить, что мысленные движения фантомами приводят к их неслучайному изменению. Кроме того, эти изменения подчиняются базовым закономерностям настоящего физического тела.
Фантомная конечность возникает обычно после ампутации, когда мозг не успевает перестроиться и в его «схеме тела» конечность по-прежнему присутствует. Иногда человек способен ей двигать, испытывая при этом настоящие ощущения движения. Исследователи в описываемом эксперименте попросили добровольцев научиться выполнять движения фантомами, физически невозможные для здоровой кисти. После этого испытуемые подвергались тестированию на скорость распознавания специальных изображений. Картинки показывали человеческую кисть в определенном положении. Добровольцам нужно было максимально быстро определить, какая (правая или левая) кисть изображена перед ними.
Тесты опирались на прошлые исследования, которые показали, что обычные люди в условиях данной задачи мысленно разворачивают свою кисть в то положение, которое изображено на картинке, чтобы получить ответ на вопрос. По времени, затрачиваемому на размышление, можно судить о сложности требуемого движения. При прохождении данного теста ампутанты, научившиеся «невозможным» движениям, давали правильные ответы заметно быстрее. Картинки были подобраны таким образом, чтобы такие манипуляции давали выигрыш во времени. Соответственно, можно заключить, что участвующие в эксперименте действительно разворачивали фантомные кисти нехарактерным образом. При этом до обучения, а также задействуя здоровую руку, испытуемые тратили стандартное время на выполнение указанной задачи.
Данный эксперимент впервые предоставил качественные и количественные доказательства того, что в результате мысленных упражнений и в отсутствие сенсорного отклика репрезентация тела в мозге может меняться. По утверждению добровольцев, их фантомные конечности обзавелись новым суставом, позволяющим «невозможные» движения и одновременно затрудняющим движения обычные. Иными словами, их «образ тела» изменился, причем исключительно путем внутренних механизмов мозга – мозг реально перестроил себя сам. Кроме того, в ходе этих изменений сохранялась взаимозависимость формы и функции: новый сустав естественным образом ограничил ряд ранее допустимых движений. Это произошло, несмотря на то, что мозг моделировал новые движения в отсутствие реального физического субстрата.
Исследование расширяет наше понимание пластичности мозга. Тот факт, что для изменения «образа тела» не требуется обратной связи с телом, может оказаться полезен при коррекции различных неврологических нарушений. Например, связанных с осанкой, походкой и более серьезными проблемами, включая искажения внутренней схемы тела в мозге, таких как анорексия.
Ученые из Австралии и Швейцарии (G. Lorimer Moseley и P. Brugger) экспериментально показали, что новые элементы схемы тела в мозге могут возникать засчет внутренних механизмов и при отсутствии информации от нервных окончаний. Для этого они привлекли к исследованию людей с ампутированными руками, испытывающих ощущения фантомных конечностей. Ученым удалось выяснить, что мысленные движения фантомами приводят к их неслучайному изменению. Кроме того, эти изменения подчиняются базовым закономерностям настоящего физического тела.
Фантомная конечность возникает обычно после ампутации, когда мозг не успевает перестроиться и в его «схеме тела» конечность по-прежнему присутствует. Иногда человек способен ей двигать, испытывая при этом настоящие ощущения движения. Исследователи в описываемом эксперименте попросили добровольцев научиться выполнять движения фантомами, физически невозможные для здоровой кисти. После этого испытуемые подвергались тестированию на скорость распознавания специальных изображений. Картинки показывали человеческую кисть в определенном положении. Добровольцам нужно было максимально быстро определить, какая (правая или левая) кисть изображена перед ними.
Тесты опирались на прошлые исследования, которые показали, что обычные люди в условиях данной задачи мысленно разворачивают свою кисть в то положение, которое изображено на картинке, чтобы получить ответ на вопрос. По времени, затрачиваемому на размышление, можно судить о сложности требуемого движения. При прохождении данного теста ампутанты, научившиеся «невозможным» движениям, давали правильные ответы заметно быстрее. Картинки были подобраны таким образом, чтобы такие манипуляции давали выигрыш во времени. Соответственно, можно заключить, что участвующие в эксперименте действительно разворачивали фантомные кисти нехарактерным образом. При этом до обучения, а также задействуя здоровую руку, испытуемые тратили стандартное время на выполнение указанной задачи.
Данный эксперимент впервые предоставил качественные и количественные доказательства того, что в результате мысленных упражнений и в отсутствие сенсорного отклика репрезентация тела в мозге может меняться. По утверждению добровольцев, их фантомные конечности обзавелись новым суставом, позволяющим «невозможные» движения и одновременно затрудняющим движения обычные. Иными словами, их «образ тела» изменился, причем исключительно путем внутренних механизмов мозга – мозг реально перестроил себя сам. Кроме того, в ходе этих изменений сохранялась взаимозависимость формы и функции: новый сустав естественным образом ограничил ряд ранее допустимых движений. Это произошло, несмотря на то, что мозг моделировал новые движения в отсутствие реального физического субстрата.
Исследование расширяет наше понимание пластичности мозга. Тот факт, что для изменения «образа тела» не требуется обратной связи с телом, может оказаться полезен при коррекции различных неврологических нарушений. Например, связанных с осанкой, походкой и более серьезными проблемами, включая искажения внутренней схемы тела в мозге, таких как анорексия.
Обсуждения Изменения мозга