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

Мы достоверно знаем не только то, что мозг осмысляет числа через пространство, но и то, что он использует для этой цели наше собственное тело. Первые указания на это появились в 1924 году, когда известный австрийский невролог Йозеф Герстман описал случай пациентки с необычными симптомами, продолжавшимися на протяжении месяцев после перенесенного инсульта. Герстман обратил внимание, что у женщины наблюдалась “явная неспособность оперировать числами и понимать их. И серьезные нарушения способности к счету”[232]. У нее также обнаружились “отдельные нарушения умения узнавать и называть собственные пальцы. Каждый раз она не может отличить указательный палец от среднего и безымянного, мизинца или большого и кажется растерянной. Если ее просят дотронуться до конкретного пальца, показать его, выпрямить или назвать, она совершает много ошибок и демонстрирует типичную беспомощность, связанную с отсутствием осознания или с замешательством”. Когда похожие нарушения были обнаружены у других пациентов, ученые установили, что виновато в этом повреждение специфического участка теменной коры.

Герстман выдвинул гипотезу о том, каким образом распознавание пальцев и расчеты могут быть связаны между собой в мозге. Он отметил, что дети часто учатся считать и выполнять простейшие арифметические действия на пальцах. Связь между пальцами и числами настолько прочная, что в большинстве культур используется десятеричная система счета, в которой числа группируются десятками, и многие слова, включая “диджитал”, происходят от слов, ранее использовавшихся для описания пальцев или кистей рук. Если дети и культурная традиция используют пальцы для перехода в царство чисел, возможно, мозг делает то же самое.

Несколько десятилетий спустя Элизабет Уоррингтон и Марсель Кинсбурн, в то время работавшие в Национальном госпитале на Квин-сквер в Лондоне, обследовали пациентов с повреждениями теменной коры и такими же симптомами, как у пациентки Герстмана. Они очень подробно описали трудности пациентов в распознавании собственных пальцев. Вот что они писали: “Пальцы потеряли индивидуальность не только в плане очередности, но и на более глубоком уровне. Потеряно отличие одного от другого, как минимум в отношении прикосновения, тактильной схемы. Как будто пальцы слились в единый комок”[233]. Эта утрата ясности, возможно, является отражением потери карты мозга, которая связывает тактильные и пространственные координаты тела и привлекает внимание к пальцам и кистям рук.

Недавние исследования с помощью современных технологий подтверждают гипотезу, что в теменной коре есть участок, ответственный за распознавание пальцев и обработку информации о количестве. В одном исследовании у здоровых участников эксперимента активность нейронов в этой области подавляли с помощью транскраниальной магнитной стимуляции[234]. После стимуляции участники плохо справлялись с упражнениями по распознаванию пальцев и обработке информации о количестве. Другая исследовательская группа с помощью электродов напрямую стимулировала этот участок теменной коры пациентов во время хирургических операций по удалению опухолей мозга[235]. Когда ученые стимулировали этот участок мозга, у пациентов возникали трудности с распознаванием пальцев и расчетами. Один пациент, которому во время стимуляции задали простую арифметическую задачу, многократно просил ученых повторить числа, поскольку, как он выразился, он их не понимал.

В экспериментах с применением фМРТ также была выявлена активность в этом участке теменной коры и вокруг него у здоровых участников, которые идентифицировали собственные пальцы и осуществляли арифметические расчеты. Однако ученые считают, что выполнение этих двух дел может сопровождаться активностью в двух отдельных, близко расположенных участках мозга, а не на одной территории[236]. Возможно, мы используем для вычислений не всю мультисенсорную пространственную карту пальцев, а лишь часть ее территории аналогично тому, как мы задействуем часть веретенообразной зоны лиц в левом полушарии для распознавания букв, когда учимся читать.

Связь между пальцами и числами также подтверждается при анализе процесса обучения математике. Способность детей различать пальцы является очень хорошим предсказательным критерием их способности выполнять численные задачи через три года после момента тестирования[237]. Возможно, дети с лучшей способностью к мысленному отображению отдельных пальцев и концентрации внимания на них лучше подготовлены к использованию такого рода внимания или мысленных образов для отображения чисел или для вычислений. Вероятно, это помогает им сделать шаг от решения математических задач на пальцах к их решению в уме.