Фантомы мозга

Чтобы ответить на этот вопрос, взглянем повнимательнее на анатомию и физиологию моторных и сенсорных систем в человеческом мозге. Что произойдет, если вы или я закроем глаза и начнем жестикулировать? Разумеется, мы не только ощутим движение, но и в любой момент сможем сказать, в каком именно положении находятся наши руки. Два выдающихся английских невролога, лорд Рассел Брейн и Генри Хед (да, это их настоящие имена), предложили для этого яркого комплекса переживаний термин «схема тела». Схема тела[28] — внутреннее представление, модель тела в пространстве и времени. Чтобы создать и поддерживать эту схему, теменные доли объединяют информацию от многочисленных источников: мышц, суставов, глаз и двигательных центров.

Допустим, вы решаете пошевелить рукой. Первое звено в цепочке событий, которые в итоге приведут к фактическому движению, находится в лобных долях, а именно в вертикальной полоске ткани под названием моторная (или двигательная) кора. Эта полоска лежит непосредственно перед бороздой, которая отделяет лобную долю от теменной. Подобно сенсорному гомункулусу, который занимает область за этой бороздой, моторная кора содержит перевернутую «карту» всего тела, но отвечает за передачу сигналов в мышцы, а не за получение сигналов от кожи.

Эксперименты показывают, что первичная моторная кора в основном связана с простыми движениями, такими как шевеление пальцами или чмоканье губами. Зона, расположенная непосредственно перед ней, — так называемая дополнительная моторная область, — отвечает за более сложные навыки, например махание рукой на прощание и захват перил. Дополнительная моторная область служит своего рода церемониймейстером и передает точные инструкции о правильной последовательности движений в моторную кору. Нервные импульсы, которые управляют этими движениями, поступают из моторной коры в спинной мозг, а оттуда — в мышцы на противоположной стороне тела, позволяя вам махать рукой или красить губы помадой.

Каждый раз, когда дополнительная моторная область посылает «команду» в моторную кору, она отправляется в мышцы и они сокращаются[29]. Одновременно копии командного сигнала поступают в два других крупных «обрабатывающих» центра — мозжечок и теменные доли — и информируют их о намеченном действии.

Как только кора посылает командные сигналы в мышцы, активируется петля обратной связи. Получив команду двигаться, мышцы выполняют движение. В свою очередь сигналы от мышечных веретен и суставов направляются обратно в мозг, сообщая мозжечку и теменным долям, что «да, команда выполняется правильно». Эти две структуры помогают сравнить изначальное намерение с фактическим выполнением — другими словами, они подобны термостату в сервоконтуре — и соответствующим образом корректируют двигательные команды (тормозят их, если они слишком быстрые или наращивают скорость, если они подаются слишком медленно). Так намерения трансформируются в точные, скоординированные движения.

Теперь вернемся к нашим пациентам и постараемся понять, как все это связано с ощущениями фантома. Когда Джон решает пошевелить фантомной рукой, передняя часть его мозга посылает соответствующую команду: эта часть Джона «не знает», что руки нет, хотя весь Джон — Джон как личность, — несомненно, осознает сей факт. Команды отслеживаются теменной долей и ощущаются как движение. Но это фантомные движения, выполняемые фантомной рукой.

Итак, ощущения фантомной конечности, по-видимому, зависят от сигналов двоякого происхождения. Во-первых, мы знаем, что сенсорный вход от лица и верхней части руки активирует области мозга, которые соответствуют «руке». Во-вторых, каждый раз, когда моторный командный центр посылает сигналы в отсутствующую руку, информация о командах передается в теменную долю, содержащую схему тела. Конвергенция информации из этих двух источников приводит к динамичному образу фантомной руки, доступному в любой момент времени — образу, который по мере «движения» руки постоянно обновляется и корректируется.

В случае реальной руки имеется третий источник информации, а именно импульсы от суставов, связок и мышечных веретен. Фантомная рука, конечно, лишена этих тканей, а значит, и не посылает таких сигналов, однако данный факт, по-видимому, отнюдь не мешает мозгу думать, что конечность шевелится — по крайней мере, в течение первых нескольких месяцев или лет после ампутации.