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

Что мы имеем в виду, когда говорим, что карты для разной сенсорной информации перекрываются? Простейший ответ таков: нейроны в этой области карты получают информацию и реагируют на информацию от нескольких органов чувств. Однако они могут делать это по-разному. Некоторые нейроны теменной области имеют рецептивные поля, которые согласованно отображают сигналы из нескольких систем координат. Другие имеют рецептивные поля в одной системе координат (скажем, пространственное расположение по отношению к направлению взгляда), но интенсивность ответа этих нейронов усиливается или ослабляется информацией из другой системы координат, такой как положение руки в текущий момент времени[122]. Благодаря уникальным рецептивным полям и связи между нейронами на теменных картах эти нейроны комбинируют и сопоставляют разрозненные фрагменты информации о разных частях тела. Согласованная активность нейронов на этих специализированных картах позволяет мгновенно, без усилий и более или менее точно осуществить труднейшие вычисления по захвату летящего в лицо мяча.

Чтобы оценить важность интеграции этих модальностей и систем координат, стоит посмотреть, что происходит с людьми в результате повреждения теменной коры[123]. Повреждение одного участка коры лишает людей возможности использовать зрительную информацию для контроля движений предплечий и кистей рук; такие пациенты могут видеть и называть находящиеся перед ними предметы, но не могут до них дотронуться или взять их в руки. Повреждение других участков нарушает способность переводить взгляд на цель или отслеживать движение собственных конечностей в пространстве. А некоторые пациенты перестают воспринимать пространство (со всем, что в нем находится) с одной стороны тела.

Сложным и важным картам теменной коры, по-видимому, нельзя дать однозначных определений. Их называли зрительными картами, мультисенсорными картами, картами пространственного внимания или двигательными картами. Их можно рассматривать в качестве пространственных карт, отображающих расположение окружающих предметов, имеющих поведенческое значение. Чаще всего мы обращаем внимание на предметы и людей, на которые мы с наибольшей вероятностью влияем или с которыми взаимодействуем. Внимание к какому-то предмету в пространстве позволяет следить за ним и при необходимости подготовить специфическое направленное действие к нему или от него. Если я еду на машине по дороге за велосипедистом, я внимательно слежу за ним при обгоне. Внимание позволяет мне среагировать, если он неожиданно вихляет. Концентрация внимания на велосипедисте в контексте окружающего пространства позволяет быстро принять решение, как реагировать, например, как вести машину, чтобы избежать соударения. Короче говоря, внимание выделяет участки пространства для потенциально возможного действия.

Некоторые исследователи описывали карты теменной области в качестве карт намерения[124], подразумевая, что они отображают пространство, в котором мы с определенной вероятностью предпримем действие, направленное на какой-то предмет. На самом деле между этими концепциями очень небольшое расхождение. Различие между потенциально возможным действием, намеренным действием и инициацией физического действия может быть лишь вопросом степени нашей вовлеченности в процесс, по крайней мере в отношении отображения в теменной коре.

Теперь мы знаем, что теменная кора не отвечает непосредственно за выполнение движения. Она посылает сигналы моторной коре в лобной доле, которая, в свою очередь, генерирует физическое движение. Ученые изучали этот процесс на животных путем стимуляции участков теменной коры, которые обычно заставляют выполнять движения. Но при временном отключении моторной коры животного с помощью химических веществ или изменения температуры стимуляция теменной коры больше не вызывала движений[125].

Все эти данные помогают понять, что происходило с пациенткой с непослушной рукой после перенесенного инсульта. Симптомы синдрома чужой руки удивляют и сбивают с толку по той причине, что движения пораженной руки кажутся намеренными, но эти намерения как бы исходят не от того человека, которому принадлежит рука. Последствия инсульта у той женщины казались бы менее странными, если бы рука была парализована, ослаблена или совершала судорожные движения. Но движения руки были координированы и точны в преследовании определенной цели – в данном случае носового платка.