Ландшафты мозга. Об удивительных искаженных картах нашего мозга и о том, как они ведут нас по жизни

Когда дело дошло до шетлендских пони, ассистент помогал профессору располагать животных стоя при помощи деревянных подпорок; гладкая голова пони покоилась на мешках с песком. Когда животное засыпало, профессор отпускал ассистента и начинал неторопливо исследовать тактильную карту[31]. Он вновь и вновь обходил тело, дотрагиваясь до морды, боков, узкого сустава (бабки) прямо над копытом. Он трогал животное руками, покалывал перышком или надавливал на кожу стеклянной или деревянной палочкой. Должно быть, это было довольно интимное зрелище: профессор наедине со спящим существом, покалывающий все поверхности его тела и вслушивающийся в музыку его мозга.

Адриан обнаружил, что главное место на карте S1 у пони отводилось ноздрям. Вот что он писал: “Эта область разделена на две части примерно равного размера. Передняя часть полностью отводится сенсорным сообщениям из области вокруг ноздрей; задняя часть имеет отношение ко всей остальной поверхности тела, площадь которой во много тысяч раз больше площади ноздрей”[32]. Искаженный ландшафт тактильной карты S1 пони представлен на рис. 13. Профессора изумила эта поразительная непропорциональность карты мозга пони, и он задумался над ее смыслом. Он заметил, что пони сначала приближают к свежей траве ноздри, а не губы, прежде чем решат, съесть ее или нет[33]. Не может ли быть, что для пони ноздри, как для нас кончики пальцев, – наиболее чувствительная зона тактильного восприятия?

Рис. 13. Соматосенсорная карта S1 пони, демонстрирующая увеличение в области ноздрей. Художник Пол Ким.

Адриан обнаружил сильнейшее искажение соматосенсорной карты S1 у всех существ, которых он изучал. Однако специфический характер искажения (какие именно части тела увеличены и насколько), по-видимому, уникален для каждого конкретного вида. У овец и коз на карте доминировали губы. У обезьян была увеличена область передних лап. У кошек и собак была увеличена вся морда, но особенно кончики вибрисс (жестких волосков на морде, которые мы называем усами)[34]. Сильнее всего профессора поразил пятачок свиньи, который, насколько он мог судить, занимал всю карту S1 этого животного. Адриан отметил невероятно большое значение этой части тела для свиньи: “Пятачок свиньи – важнейший функциональный и главный тактильный орган, который копает наряду с передними ногами, тогда как задние ноги – лишь опора для тела”[35]. В более поздних исследованиях на карте S1 свиньи был выявлен еще один участок, который Адриан не нашел, поскольку он скрыт в складках мозга. Этот скрытый участок карты отображает все остальные части тела свиньи, но его площадь составляет лишь около половины площади территории, отведенной под пятачок[36] (рис. 14).

Рис. 14. Соматосенсорная карта S1 свиньи, отражающая непомерно большой пятачок. Художник Пол Ким.

У всех изученных видов животных Адриан обнаружил одну универсальную характеристику: на карте S1 была увеличена какая-то часть головы или морды[37], возможно, по той причине, что у четвероногих существ голова и морда выделяются на передней части туловища и первыми из всех частей тела сталкиваются с новыми предметами в окружающем пространстве.

А что можно сказать об обезьянах и их родственниках людях? Мы редко исследуем мир с помощью ноздрей или губ, хотя наши лица и губы снабжены дополнительными тактильными рецепторами и этим частям тела соответствуют крупные зоны на наших картах S1. Почему это так? Адриан пришел к выводу, что “объяснение, по-видимому, заключается в том, что мы произошли от животных без кистей рук, которые использовали рыло и длинные волоски на морде (вибриссы) в качестве самых точных тактильных инструментов”[38]. Иными словами, мы ощущаем лицом больше, чем это необходимо, поскольку наши отдаленные предки передвигались на четырех ногах, как свиньи, и имели повышенную вероятность выжить при наличии большого количества тактильных рецепторов на морде. В таком случае наше тактильное восприятие соответствует не только форме нашего тела и нашим нуждам, но и форме тела и нуждам существ, от которых мы произошли.

Со времен ранних работ Адриана ученые изучили характер искажения карт S1 разнообразных экзотических существ, живущих в самых разных условиях. Мой любимец – голый землекоп; этот родственник крысы выбрал жизнь под землей в засушливой Африке. В своих темных норах землекоп познает мир через ощущения четырех выдающихся вперед зубов. Резцы землекопа – идеальный инструмент для тактильных исследований. Когда он наталкивается в норе на незнакомый предмет, он тычет в него зубами, чтобы выяснить, что это такое. И хотя на эти четыре резца в сумме приходится не более 1 % поверхности тела животного, их отображение занимает почти треть его карты S1[39].