Мозг человека

Однако не всегда ощущения человека дают ему верное представление об окружающей его действительности, существуют, так сказать, «ложные» сенсорные феномены, искажающие исходные раздражения или возникающие при отсутствии какого бы то ни было раздражения вообще. Практикующие врачи на них часто не обращают внимание, квалифицируют как странность или аномалию. А исследователи, интересующиеся высшей нервной деятельностью, напротив, недавно стали проявлять к ним повышенное внимание: тщательное их изучение позволяет получить новые представления о функционировании мозга человека.

Память о том, чего уже нет

Одно из таких «ложных» ощущений — это фантомные конечности (phantom limb). Фантомом называют внутренний образ или устойчивое воспоминание о части тела, обычно конечности, сохраняющееся у человека месяцами или даже годами после её потери. Фантомы были известны ещё в древности. Во время гражданской войны в США это явление подробно описал американский невролог Сайлас Митчелл ,именно он в 1871 году впервые и назвал такие ощущения фантомными конечностями.

Любопытную историю о фантомах приводит известный невролог и психолог Оливер Сакс:

Одному моряку в результате несчастного случая отрезало указательный палец на правой руке. Все последующие сорок лет его мучил назойливый фантом этого пальца, так же вытянутого и напряженного, как во время самого происшествия. Всякий раз, поднося руку к лицу во время еды или чтобы почесать нос, моряк боялся выколоть себе глаз. Он отлично знал, что это физически невозможно, но ощущение было непреодолимо.

Доктор Рамачандран работал с пациентом, которому ампутировали руку выше локтя. Когда учёный касался его левой щеки, пациент уверял его, что чувствует прикосновения к своей ампутированной руке — то к большому пальцу, то к мизинцу. Чтобы понять, почему же так происходило, следует вспомнить некоторые особенности нашего мозга.

Гомункулус Пенфилда

Кора головного мозга — это высокодифференцированный аппарат, строение различных её областей отличается. И нейроны, входящие в состав определённого отдела, часто оказываются настолько специфичными, что реагируют только на определённые раздражители.

Ещё в конце XIX века физиологи нашли в коре мозга собак и кошек зону, при электрической стимуляции которой наблюдалось непроизвольное сокращение мышц противоположной стороны тела. Удалось даже точно определить, какие именно участки мозга связаны с той или иной группой мышц. Позднее эту  моторную зону мозга описали и у человека. Она находится спереди от центральной (роландовой) борозды.

Канадский невролог Уайлдер Грейвс Пенфилд нарисовал на этом месте забавного человечка — гомункулуса с огромным языком и губами, большими пальцами и маленькими руками, ногами и туловищем. Гомункулус есть и позади центральной борозды, только он не моторный, а сенсорный. Участки этой зоны коры мозга связаны с кожной чувствительностью различных частей тела.

Тактильные сигналы от поверхности кожи левой стороны туловища человека проецируются в правом полушарии мозга, на вертикальном участке корковой ткани, которая называется постцентральной извилиной . А проекция лица на карте поверхности мозга находится сразу вслед за проекцией руки. По всей видимости, после операции, перенесённой пациентом Рамачандрана, та часть коры головного мозга, которая относится к ампутированной руке, перестав получать сигналы, стала испытывать голод по сенсорной информации. И сенсорные данные, идущие от кожи лица, стали заполнять примыкающую вакантную территорию. И теперь прикосновения к лицу ощущалось пациентом как прикосновение к утраченной руке. Магнитоэнцефалография подтвердила эту гипотезу учёного о преобразовании карты мозга — действительно, прикосновения к лицу пациента активировали не только область лица в мозгу, но и область руки в соответствии с картой Пенфилда. В обычной ситуации прикосновения к лицу активируют только лицевую область коры.

Позднее Рамачандран и его коллеги, изучая проблему фантомных конечностей, столкнулись с двумя пациентами, перенёсшими ампутацию ног. Оба получали ощущения фантомных конечностей от гениталий. Учёные предполагают, что некоторые незначительные «перекрёстные» соединения существуют даже в норме. Возможно, именно этим можно объяснить, почему ноги часто считают эрогенной зоной и воспринимаются некоторыми как фетиш. 

Эти исследования позволили сделать очень важное предположение, что мозг взрослого человека обладает колоссальной податливостью и «пластичностью». Вероятно, утверждения, что связи в мозгу закладываются на эмбриональной стадии или в младенчестве и их невозможно изменить в зрелом возрасте, не соответствуют действительности. У учёных пока нет чёткого понимания, как именно использовать удивительную «пластичность» взрослого мозга, но некоторые попытки предпринимаются.

Так, некоторые пациенты доктора Рамачандрана жаловались, что их фантомные руки чувствовали «онемение», «парализованность». Об этом же писал в своей книге и Оливер Сакс. Часто у таких пациентов и до ампутации рука находилась в гипсе или была парализована, то есть пациент после ампутации оказался с парализованной фантомной рукой, его мозг «запомнил» это состояние. Тогда учёные попытались перехитрить мозг, пациент должен был получить зрительную обратную связь о том, что фантом подчиняется командам мозга. Сбоку от пациента было установлено зеркало, так что когда он смотрел на него, то видел отражение своей здоровой конечности, то есть он видел две работающие руки. Каково же было изумление участников и организаторов эксперимента, когда пациент не только увидел фантомную руку, но и почувствовал её движения. Этот опыт был повторён неоднократно, визуальная обратная связь действительно «оживляла» фантомы и избавляла от неприятных ощущений парализованности, мозг человека получал новую информацию — всё, мол, в порядке, рука двигается — и ощущение скованности исчезало.

После ампутации руки или ноги человек может продолжать чувствовать конечность: ощущать в ней боль, считать, что в состоянии двигать ею и, даже забывая, что она удалена, пытаться ею пользоваться

У взрослых почти всегда при ампутации наблюдается фантом конечности. Иногда описанные ощущения проходят быстро, иногда сохраняются на всю жизнь. Часто характер их меняется. Например, Д. Кац сообщил, что фантомная рука может постепенно сокращаться до размеров культи, так что в конечном счете она ощущается как маленькая рука. Он рассказывает также о следующем факте: "Если ампутированный подходит вплотную к стене, ему кажется, что фантомная рука проходит через стену, то есть для него перестает действовать закон непроницаемости вещества".

М. Л. Симмел провела широкие и остроумные исследования этого необычного феномена. Ее основная гипотеза состоит в том, что фантом представляет собой продолжающееся действие сформированной ранее схемы тела. Это означает, что могут возникать фантомы только тех частей тела, которые человек имел время освоить. Гипотеза дала возможность провести несколько интересных исследований. Прежде всего Симмел и другие авторы выяснили вопрос, бывают ли фантомы тех частей тела, которые отсутствовали у человека со дня рождения. Ответ оказался четко отрицательным.

Однако из этого факта не следует, что в процесс овладения схемой тела, включено обучение в обычном смысле слова. Может быть, фантом возникает при ампутации конечности, которую человек имел хотя бы очень непродолжительное время после рождения? Симмел предположила, что это не так, что только длительное пользование рукой, накопление ее двигательного и осязательного опыта создают достаточно прочную схему, которая сохраняется и после ампутации. Из этого предположения следовало, что чем старше человек к моменту ампутации, тем вероятнее

Начиная с 9 лет ампутация всегда ведет к возникновению фантома. Отмечая, что перцептивное и познавательное развитие у детей обнаруживает ту же зависимость от возраста, Симмел делает вывод, что овладение схемой тела является частным случаем относительно сложного процесса научения.

Есть и другая группа факторов, подтверждающая связь фантома с процессом формирования схемы тела. Работая с прокаженными, Симмел обнаружила, что фантом не возникает, если части тела (преимущественно пальцы рук и ног) постепенно разрушаются. Такой процесс у прокаженных идет очень медленно, часто растягивается на 10 и более лет и не сопровождается болью. Однако когда остатки зараженных пальцев ампутируются, фантом возникает почти всегда. Симмел объясняет это следующим образом: "В процессе разрушения схема продолжает соответствовать физической реальности, благодаря постепенным изменениям, которые она претерпевает вместе с изменениями тела. При ампутации же физическое изменение организма происходит так быстро, что схема не успевает измениться, и сохранность ее порождает фантом".

Говоря более общими словами, всякий раз, когда мы не можем адаптироваться к новой ситуации, мы вынуждены обходиться старыми способами восприятия и реагирования.

На примере фантома мы видим, что изучение таких, к счастью редких, патологических явлений может сказать нам кое-что и о нормальных психических процессах. При всех отклонениях человек остается самим собой, и общие принципы могут объяснить все его поведение.