Дэвид Линден - Осязание. Чувство, которое делает нас людьми

Недавно осязательная карта первичной соматосенсорной коры была исследована с помощью специальных томографов, способных выявлять локальную деятельность мозга в ответ на прикосновения. Ее удалось создать и для лабораторных животных посредством записи электрической активности отдельных нейронов в соматосенсорной коре и последующего определения соответствующего места на поверхности кожи, прикосновение к которому вызывало подобную активность. Оказывается, что карты присущи всем сенсорным системам мозга и, как и осязательная карта, нередко искажены. Первичная визуальная кора содержит карту видимого мира (перевернутого и вывернутого наизнанку), в которой значительно увеличен центр сетчатки, плотно заполненной светоулавливающими клетками. Слуховая кора имеет карту тонов. Карты химических чувств, например запахов, понять сложнее, поскольку зона запахов проявляет себя не так отчетливо, как зона кожи или сетчатки.

Поклонники мастера ужасов Говарда Лавкрафта часто сравнивают крота-звездорыла с Ктулху – инопланетным существом – творением Лавкрафта, появившимся в рассказе 1928 года: «монстром, очертания которого смутно напоминали антропоидные, однако у него была голова осьминога, лицо представляло собой массу щупалец, тело было чешуйчатым, гигантские когти на передних и задних лапах, а сзади – длинные, узкие крылья». Ну ладно, крыльев у крота нет, но тем не менее…

Мировой лидер в изучении крота-звездорыла – Кеннет Катанья из Университета Вандербильта. Ускорив видеозапись, он показал, что при поисках пищи звездорылы шевелят своими лучами хаотичным образом. Но как только луч обнаруживает потенциальный источник еды, звезда поворачивается так, что к объекту приближается специализированный сверхчувствительный луч номер 11. Обычно, чтобы понять, действительно ли этот объект можно употребить в пищу, требуется одно или несколько касаний этим лучом. Когда профессор Катанья тщательно изучил осязательную карту коры звездорыла, он обнаружил: мало того, что звезда занимает очень большое место на карте в соматосенсорной коре, но и луч 11 превосходит на ней по размерам все остальные лучи.

Забавная подробность: информацию от ряда дисков Меркеля на подушечке пальца (2–3 мм в диаметре), переносит только один сенсорный аксон. Но если сделать запись электрической активности этого аксона, при уколе пальца чем-то острым, окажется, что аксон реагирует на стимуляцию меньшей области – диаметром около1мм. Это так называемое рецептивное поле аксона. Расхождения между рецептивным полем и анатомическим распределением окончаний определенно сулит нам что-то интересное. Возможно, диски Меркеля на краю этой зоны посылают только слабый сигнал, а возможно, их сигналы активно блокируются, когда ветви аксона сходятся на пути к спинному мозгу.

Открытие столбцовой организации новой коры принадлежит Вернону Маунткаслу и его коллегам по медицинской школе Университета Джонса Хопкинса.

Организация вторичной соматосенсорной коры пока недостаточно изучена, но похоже, что, как и первичная соматосенсорная кора, она состоит из функционально различающихся зон, некоторые из которых получают только тактильные (кожные) сигналы, а некоторые – смесь тактильных сигналов и информации о конфигурации кисти/конечности/тела (проприоцептивных сигналов).

Это было четко показано в серии экспериментов Эстер Гарднер и ее коллег по медицинской школе Нью-Йоркского университета: они записывали активность задней теменной коры мозга обезьян, обученных тянуться за объектами и хватать их. Оказалось, что нейроны в этой области активизировались, когда обезьяна только тянулась за объектом – задолго до того, как она к нему прикасалась. Более того, работа нейронов во время движения обезьяны к объекту, похоже, отражала предположения о вероятной эффективности этого движения. Нейронные отклики после контакта с объектом могут либо подтвердить, либо опровергнуть эти предсказания, тем самым давая обезьяне информацию, благодаря которой она получит возможность оптимизировать свои движения на основании опыта, то есть научиться более эффективной моторике.

Каковы функциональные последствия увеличения левой руки на осязательной карте? Последние исследования показывают, что моторика ни левой, ни правой руки у музыкантов не улучшилась по сравнению с участниками контрольной группы. Тестов на тактильную дискриминацию, правда, не проводилось.

Пытливые умы желают знать: характерна ли такая пластичность карты и для кормящих грудью?

Вывод о том, что женщины лучше справляются с задачами на осязательную зоркость, стал побочным результатом основной темы этих исследований – эффектов слепоты. Влияние слепоты на осязание мы затронем в следующих главах.

Конечно, есть некоторые ограничения. Во-первых, предположение о том, что плотность расположения потовых желез примерно соответствует плотности расположения дисков Меркеля, нуждается в доказательствах. Во-вторых, хотя, с точки зрения статистики, размером кончика пальца можно объяснить бо́льшую часть разброса осязательной зоркости, это не отменяет возможность наличия половых различий в осязательных структурах мозга, которые также вносят свой вклад в разницу в осязательной зоркости. Голдрейх и коллеги решили узнать, не отличаются ли дети, чьи пальчики еще меньше женских, еще большей осязательной зоркостью. Ответ оказался довольно интересным. В среднем потовые железы детей – а следовательно, как мы предполагаем, и диски Меркеля – действительно расположены более плотно. И дети с более крупными пальцами демонстрируют более низкую осязательную зоркость. Но с ростом пальцев осязательная зоркость у детей не уменьшается. Можно предположить, что, хотя рост пальцев у детей снижает плотность расположения дисков Меркеля, это компенсируется одновременным повышением способности мозга извлекать информацию из этих рецепторов.

Фиксированно ли количество механорецепторов на женской груди? По своему ограниченному эротическому опыту я могу сказать, что женщины с меньшим размером груди демонстрируют более яркую реакцию на нежное поглаживание этой области. Когда я поделился этим наблюдением с З., она сказала: «Размер груди не имеет значения, потому что эрогенные зоны – это соски и ареолы. Окружающая кожа гораздо менее чувствительна». Она отметила, что, хотя размеры соска и груди не коррелируют, размеры ареолы и груди такую корреляцию демонстрируют. Поэтому вполне возможно, что у женщин с большой грудью плотность механорецепторов в этой области снижена, но есть вероятность, что плотность механорецепторов вообще мало связана с эротическими реакциями. Мы будем говорить об этом в двух следующих главах. Я наткнулся на несколько публикаций, где сообщается, что многие женщины, решающиеся на операцию по уменьшению груди, жалуются на недостаток ощущений в области сосков и ареол. Эти данные были подтверждены экспериментально: когда стандартными нитями, пороговым тестом на двухточечную дискриминацию или вибрациями измерялась чувствительность ареолы, женщины с большой грудью (чашка D и больше) демонстрировали устойчиво меньшую чувствительность, чем женщины с чашками А и В.