9 Мая 201618:44
1447 просмотров
Вилейанур Рамачандран
Вилейанур Рамачандран
О фантомах мозга
Вилейанур С. Рамачандран — доктор медицины, доктор философии, директор Центра мозга и познания, профессор психологии и нейрофизиологии Калифорнийского университета. Он с большим увлечением изучает и проясняет все проблемы, к которым прикасается, — будь то фантомные конечности, иллюзии и бредовые состояния, синестезия и ее связь с метафорой, творчество и искусство, важнейшие вопросы о взаимосвязи мозга и разума.

Его книга «Рождение разума» принадлежит к редкой категории научных книг — она так же доходчива, как и глубоко научна. Автор на основе своих исследований огромного числа пациентов объясняет загадочные неврологические и психиатрические симптомы.

Представленный в работе новый методологический подход к функциональным связям между различными локализациями мозга позволяет необыкновенно талантливому нейрофизиологу прийти к выводу о том, что наука о мозге может разрешать многие классические вопросы философии.

Ниже мы приводим размышления автора о фантомах мозга. Выдержки взяты из книги «Рождение разума. Загадки нашего сознания».
«Представительство» тела в мозге.
«Однажды я работал с пациентом, которому ампутировали руку выше левого локтя. Он сидел в моем кабинете с закрытыми глазами, пока я осторожно касался разных частей его тела и просил его говорить, каких именно. Все шло нормально, пока я не прикоснулся к его левой щеке, в этот момент он воскликнул: "О боже, вы дотронулись до большого пальца моей левой руки!" (иными словами, его фантомного пальца). Почему это происходит? [...]Тактильные сигналы от поверхности кожи левой стороны туловища проецируются в правом полушарии, на вертикальный участок корковой ткани, называемый постцентральной извилиной. На самом деле существует несколько таких карт, но для простоты мы предположим, что есть только одна, и назовем ее SI — на постцентральной извилине. Это достоверное "представительство" всей поверхности тела — как если бы там находился маленький человечек, прислонившийся к этой поверхности мозга. Мы называем его гомункулусом Пенфилда, и для большинства частей тела он неизменен — чему, собственно, и должна соответствовать карта. И все-таки здесь есть одна странность: проекция лица на карте поверхности мозга находится непосредственно сразу вслед за рукой, а не рядом с шеей, как можно было бы ожидать. Голова оказывается вывихнутой. Это дало мне ключ к тому, что произошло. Когда рука была ампутирована, больше ни один сигнал не был получен той частью коры головного мозга, которая относится к руке. Она стала испытывать голод по сенсорной информации, и в результате сенсорные данные, идущие от кожи лица, стали заполнять примыкающую вакантную территорию, относившуюся к утраченной руке. Затем сигналы от лица стали ошибочно восприниматься более высокими центрами мозга, исходящими от потерянной руки. Специфичность этих сигналов настолько велика, что кубик льда или теплая вода, приложенные к лицу, вызывают такие же ощущения холода или тепла в фантомной конечности».

1img_3.jpeg

«Рисунок указывает на те поверхности тела, которые вызвали ощущения в фантомной руке (эта левая рука пациента была ампутирована за 10 лет до нашего опыта). Обратите внимание на полную карту всех пальцев руки (обозначенных цифрами от 1 до 5) на лице, вторая карта находится на плече. Сенсорный сигнал от этих двух участков кожи, по-видимому, активирует территорию руки в мозгу (в таламусе или коре). Таким образом, прикосновение к этим участкам вызывает также ощущение от утраченной руки».
»
Синдром Капгра.
«Не так давно я смотрел пациента, который, попав в автомобильную аварию и получив травму головы, был в коме. Он вышел из комы через пару недель и, когда я обследовал его, не показал никаких неврологических симптомов. Однако он демонстрировал одно серьезное расстройство — глядя на свою мать, он говорил: "Доктор, эта женщина очень похожа на мою мать, но это не она — она обманщица". Что это означает? Примем во внимание, что во всем остальном этот пациент, назовем его Дейвид, совершенно здоров. [...] Чтобы разобраться в этом нарушении, вы должны прежде всего понять, что зрение — непростой процесс. Когда по утрам вы открываете глаза, все находится перед вами, и легко решить, что зрение является моментальным процессом, не требующим усилий. Но на самом деле все, что мы имеем внутри глазного яблока, — это крошечный искаженный и перевернутый образ мира. Изображение возбуждает фоторецепторы сетчатки, а далее сообщение про ходит по зрительному нерву к задней части мозга, где его анализируют 30 различных зрительных зон. Только после этого вы действительно начинаете окончательно видеть то, на что смотрите. Это ваша мать? Это змея? Это свинья? И такой процесс идентификации происходит частично в небольшом разделе мозга, называемом веретенообразной извилиной, — области, которая оказывается поврежденной у пациентов, страдающих прозопагнозией. В итоге, когда образ распознан, сообщение передается в структуру под названием миндалина, так сказать, "ворота" лимбической системы — эмоциональный центр вашего мозга, позволяющий оценивать эмоциональную значимость того, что вы видите. [...] В случае с Дейвидом, поскольку его мозг сообщает ему, что эта женщина похожа на его мать, по-видимому, веретенообразная извилина и все зрительные поля у него полностью в норме. Однако, грубо говоря, "провод", который идет от зрительных центров к миндалине, то есть к эмоциональным центрам, оборван в результате аварии. Поэтому он смотрит на свою мать и думает: "Она выглядит как моя мать, но если это так, почему я ничего не чувствую к ней? Нет, она не может быть моей матерью, это какая-то незнакомка, которая притворяется ею"».
»
Смешение сигналов.
«"Перекрест проводов" в мозгу, который иногда возникает в результате ампутации, также происходит вследствие генной мутации... Вместо того чтобы оставаться изолированными, мозговые структуры случайно "пересекаются", что приводит к удивительному явлению — синестезии, впервые описанной Фрэнсисом Голтоном в XIX веке. Синестезия, которая, по-видимому, передастся по наследству, проявляется в смешении ощущений. Например, слуховые ощущения, особенно музыкальные ноты, могут вызывать определенные цветовые ощущения: "до" — ярко-красная, "фа" — синяя и т.д. Зрительное восприятие цифр иногда вызывает тот же эффект: пятерка всегда представляется красной, шестерка — зеленой, семерка — всегда индиго, а восьмерка — всегда желтая... Синестезия — на удивление довольно распространенное явление и встречается у людей в одном из 200 случаев. Что же вызывает такое смешение сигналов? Мой студент Эд Хаббард и я рассматривали атласы мозга, и в частности веретенообразную извилину, где анализируется цветовая информация. Мы увидели, что ряд областей мозга, которые представляют зрительные графемы цифр, также захватывает области в веретенообразной извилине. Похоже, что, как и в случае с ампутацией, вызывающей "перекрест проводов" между лицом и рукой, вследствие генетически полученной аномалии синестезия возникает в веретенообразной извилине в результате пересечений областей восприятия цифр и цвета».
»
Ложная тревога.
«Однажды я столкнулся с человеком с еще более причудливым синдромом, так называемой болевой асимболией. К моему изумлению, в ответ на болевую стимуляцию этот пациент не стонал, а начинал смеяться. [...] В основе всех шуток лежит ожидание внезапного поворота, который неизбежно влечет за собой совершенно иное толкование всех предыдущих фактов, что является кульминационным моментом. Очевидно, что поворота per se недостаточно для того чтобы было смешно. Новая модель должна быть нелогичной, лишенной тривиальности. Например, солидный господин, направляясь к своей машине, поскальзывается на банановой кожуре и падает. Если он сотрет липкую кожуру с лица, озираясь вокруг, а затем встанет на ноги, вы начнете смеяться. Причина, по-моему, в том, что в данном случае человеку не причинен реальный ущерб. Я уверен, что смех является естественным сигналом того, что тревога была ложной. [...] Когда мы обследовали мозг моего пациента с асимболией, используя компьютерную томографию, то обнаружили повреждение непосредственно возле области, называемой инсулярной корой, по сторонам мозга. Инсулярная кора получает сигналы боли от внутренних органов и кожи. Это те районы, где ощущается грубая боль, но у боли существует много слоев — это не единое явление. Из инсулярной коры сообщение поступает к миндалине, а затем — к остальной лимбической системе и в особенности к передней поясной извилине, где мы реагируем на боль эмоционально. Мы испытываем страдания от боли и предпринимаем соответствующие действия. Таким образом, инсулярная кора этого пациента была в норме, поскольку боль он чувствовал, но "провод", идущий от инсулы к остальной лимбической системе и поясной извилине, был оборван. Такая ситуация обусловливает наличие двух ключевых ингредиентов, необходимых для смеха и юмора: одна часть мозга сигнализирует о потенциальной угрозе, но вслед за ней другая часть — передняя поясная извилина — не получает подтверждения этому сигналу, что позволяет заключить: "это ложная тревога". В результате пациент начинает бесконтрольно смеяться и хихикать».
»
«Слепозрение».
«Уже больше столетия известно, что одностороннее повреждение зрительной коры мозга (которая является частью нового зрительного пути) приводит к слепоте противоположной стороны. Например, пациенты с повреждением правой зрительной коры совершенно не видят все, что расположено слева от носа, если они смотрят строго перед собой (специалисты называют это левым полем зрения) Обследуя таких пациентов, Вейскранц заметил нечто очень странное. Он показал пациенту небольшую точку света в слепой области и спросил, что он видит. Пациент, как и ожидалось, ничего не увидел. Однако затем Вейскранц попросил его протянуть руку и коснуться света, несмотря ни на что. И к удивлению экспериментатора, мужчина вытянул руку и указал точно на точку, которую не мог воспринимать. После сотни проб стало ясно, что он мог указывать на свет с 99-процентной точностью. Каким образом человек указывает на объект, которого он не может видеть и коснуться? На деле ответ очевиден. У этого пациента была повреждена зрительная кора — новый путь, и поэтому он ослеп. Тем не менее вспомним, что в качестве поддержки у него остался дополнительный зрительный путь (старый), идущий по мозговому стволу и верхним бугоркам. Таким образом, хотя информация от глаз и зрительных нервов не достигала зрительной коры из-за ее повреждения, она выбирала обходной путь через верхние бугорки, которые позволяли определять положение объекта в пространстве. Затем информация передавалась к высшим центрам мозга в теменные доли, направлявшие движение руки точно к невидимому объекту. Это сродни тому, как если бы в человеке находилось другое бессознательное начало — "зомби" — которое направляло его руку со сверхъестественной точностью».
»
«Зазеркальный синдром».
«Повреждение правой теменной доли вызывает поразительный синдром, который называется синдромом "игнорирования" и является противоположностью "слепозрению". Пациент больше не следит глазами за объектом, который может угрожать ему с левой стороны, он больше не способен обнаружить его, указать на него или поймать. Однако он не слеп к событиям, происходящим по левую сторону мира, и если вы привлечете его внимание к объекту, он увидит его совершенно отчетливо и сможет идентифицировать. Пациент, страдающий этим синдромом, может есть только с правой части тарелки, оставляя еду, лежащую слева. Однако если привлечь внимание пациента к незамеченной им еде, он съест то, что осталось. Здесь мне в голову пришла идея использовать зеркало. Прежде чем установить зеркало, я попросил своего студента Джона встать с левой стороны от пациентки с карандашом в руке. Я поднял зеркало и спросил ее, что она видит. Что у меня в руках? Пациентка определила зеркало, сказав, что может видеть отражение в нем и что оно надтреснуто сверху, как и было. Она также могла видеть Джона и карандаш в его руке. Я попросил ее использовать правую руку (которая не была парализована) — вытянуть ее и взять карандаш, чтобы написать свое имя. Конечно, любой нормальный человек повернулся бы за карандашом налево, но моя пациентка начала скрести поверхность зеркала и даже пыталась искать за ним, потянув меня за галстук и схватив пряжку моего ремешка... Я объяснил ей, что я не прошу ее трогать отражение, прошу ее взять реальный карандаш. Тогда пациентка ответила: "Реальный карандаш, доктор, находится внутри зеркала", а в другой раз сказала, что карандаш находится за зеркалом. [...] Мы назвали это явление "зеркальной агнозией" или "зазеркальным синдромом" в честь Алисы, которая смогла войти внутрь зеркала, считая, что за ним находится реальный мир».
»
Художественный мозг.
«Как только птенец серебристой чайки вылупляется из яйца, он видит длинный желтый клюв своей матери с красной точкой на нем. Он начинает тыкаться в красную точку, требуя пищи. Его мать отрыгивает полупереваренную пищу в открытый рот птенца, он сглатывает ее и остается доволен. Этолог Нико Тинберген задался вопросом: "Каким образом птенец узнает свою мать? Почему он не просит пищи у человека, проходящего мимо, или у свиньи?". Он обнаружил, что дело тут вовсе не в матери. Новорожденный птенец будет реагировать таким же образом на бестелесный клюв без всякого ее участия. Почему птенец думает, что ученый, раскачивающий клювом, — это его мать чайка? Дело в том, что в задачу зрения входит проделывать минимальную обработку или вычисления — только то, что необходимо для работы на данный момент, в нашем случае — узнавание матери. И за миллионы лет эволюции птенец приобрел знание, что эта длинная штука с красной точкой всегда принадлежит его матери, а не мутантной синеве или хитрому этологу. Таким образом, он пользуется преимуществом статистической избыточности и делает вывод: "Длинная желтая штука с красной точкой означает мать". Тем самым птенец упрощает процесс и экономит силы, не производя сложной вычислительной работы».
»
Если бы у чаек была художественная галерея.
«Далее Тинберген обнаружил, что ему не нужен клюв. Он взял длинную желтую палку с тремя красными полосками, которая совершенно не походила на клюв (что важно), а птенцы клевали ее даже интенсивнее. Они предпочитали эту палку настоящему клюву, хотя она и не напоминала его. В результате Тинберген создал суперклюв — ультраклюв. Выходит, что мозг птенца решил: "Вот это да! Какой "клевый" клюв!". Почему это произошло мы не знаем точно, однако очевидно, что циркуляция импульса в зрительных путях мозга птенца специализирована на распознавание клюва в момент его появления из яйца. [...] По-видимому, рецептивные поля нейронов исповедуют такое правило: "чем краснее контур, тем лучше". Информация от этих нейронов поступает в центры лимбической системы мозга птенца, давая им сильный толчок и послание: "Это суперклюв". И птенец оказывается полностью загипнотизированным. Все это приводит к кульминационному моменту моих рассуждений об искусстве. Если бы у серебристых чаек была художественная галерея, они бы повесили на стену длинную палку с тремя красными полосками; они бы поклонялись ей, платили бы миллионы долларов за нее, но не понимали, почему их завораживает эта вещь, хотя она ничего им не напоминает. [...] Другими словами, художники путем проб и ошибок, с помощью интуиции и гения обнаруживают фигуральные основы грамматики нашего восприятия. Они подключаются к ней и создают для человеческого мозга эквивалент длинной палки с тремя полосками. И так появляются Генри Мур или Пикассо».
»
Группирование.
«Большинство из нас знакомо с такими картинками-головоломками, как, например, далматинская собака Ричарда Грегори. Поначалу вы не видите ничего, кроме набора пятен, но вы можете почувствовать, как ваш зрительный мозг пытается решить эту перцептивную задачу, стараясь вычленить смысл из этого хаоса. И затем, через 30–40 секунд внезапно все становится на свое место, вы группируете фрагменты в правильном порядке и можете видеть далматинскую собаку. Вы почти чувствуете, как ваш мозг нащупывает решение перцептивной загадки. И я предполагаю, что, когда вы успешно группируете правильные фрагменты один к другому, чтобы увидеть объект, из зрительных центров мозга в эмоциональные центры лимбической системы поступает сообщение, давая им толчок: "Ага, здесь есть объект — это собака" или: "Ага, это лицо". Пример с фотографией далматина очень важен, потому что он напоминает нам о том, что зрение является чрезвычайно сложным и утонченным процессом. Даже наблюдение за простой сценкой подключает сложную поэтапную обработку информации. На каждой стадии последовательной обработки, в процессе промежуточного решения, когда уже идентифицирована часть собаки, возникает сигнал "ага" (промежуточное "ага"), и этот сигнал возвращается обратно, чгобы выявлять остальные части собаки. И в результате этой поступательной обработки появляется окончательный образ, чтобы создать финальное большое "АГА!"».

12dalmatian.jpg

»
Гиперфункция художественного модуля мозга.
«Существуют поразительные нейрофизиологические данные, полученные от детей, страдающих аутизмом. Некоторые из этих детей обнаруживают свойство, называемое синдромом савана. Несмотря на отставание по многим аспектам развития, у них бывает один островок выдающегося таланта. Например, семилетняя девочка Надя, страдающая аутизмом, обладала исключительными художественными способностями. Она была умственно отсталой, едва могла говорить, но при этом изумительно рисовала лошадей, петухов и других животных. Лошадь, нарисованная Надей, буквально выскакивает на вас с листа. Мы видим поразительный контраст рисунка Нади с безжизненным двухмерным рисунком лошади и похожим на головастика человечка, сделанным нормальным восьмилетним ребенком (справа), и даже с прекрасной зарисовкой Леонардо да Винчи (в центре). [...] В случае с Надей, возможно, многие или даже большая часть элементов структуры ее мозга повреждены в связи с аутизмом, но в нем находится сохранившийся островок ткани коры в правой теменной доле. Таким образом, ее мозг самопроизвольно адресует все ресурсы ее внимания в один сохранный модуль — правую теменную долю, которая связана с нашим чувством художественной пропорции. [...] Поскольку в основном ее мозг поврежден, Надя непроизвольно локализовала все свое внимание в правой теменной области. В результате она приобрела гиперфункцию художественного модуля мозга, который отвечает за ее прекрасные изображения лошадей и петухов. Подтверждением этой идеи является то, что когда Надя выросла и обрела способность говорить, она утратила свое художественное дарование».

12image003.jpg
»
Свобода воли.
«Мы можем относиться к истерии как к расстройству "свободы воли", а свобода воли — это тема, которую более двух тысяч лет обсуждают как психологи, так и философы. Несколько десятилетий назад американский нейрохирург Бенджамин Либет и немецкий психолог Ганс Корихюбер ставили эксперименты на добровольцах, исследуя их свободу воли. Например, испытуемому давалась инструкция шевелить пальцем в лю бое время по его усмотрению в 10-минутном интервале. За три четверти секунды до начала движения пальца исследователи получали на электроэнцефалограмме потенциал, который назвали "потенциал готовности". При этом осознанное желание совершить действие почти точно совпадало с реальным началом движения пальца. Выходит, что событие в мозгу, которое фиксировалось энцефалограммой, происходило почти на секунду раньше, чем любая осознанная "воля" пошевелить пальцем, хотя у человека остается субъективное ощущение произвольного движения! Но какое же это произвольное движение, если команда мозга поступила на секунду раньше? [...] С одной стороны, эксперименты показывают, что свобода воли оказывается иллюзорной, она не может быть причиной активности мозга, поскольку эта активность наступает на секунду раньше. Однако, с другой стороны, это запаздывание должно иметь какую-то функцию, иначе зачем оно происходит? Но при этом, если запаздывание все-таки несет некую функцию, то какой в нашем случае она может быть, как не движение пальцем? Возможно, сам наш принцип причинности требует радикального пересмотра, как это случилось в квантовой механике».
»
Видеозапись лекции «С понедельника не получится»
Первая лекция цикла «Красная таблетка».
Смотреть

Комментарии

0
Пожалуйста, авторизуйтесь, чтобы оставлять комментарии.