Пластичность мозга. Потрясающие факты о том, как мысли способны менять структуру и функции нашего мозга

Тайна возникновения фантомов интересовала Рамачандрана еще во время обучения в медицинской школе. Затем в 1991 году он прочитал работу Тима Понса и Эдварда Тауба о последних операциях, проведенных на обезьянах Силвер-Спринга. Как вы помните, Понс картировал мозг обезьян, у которых после деафферентации прекратился доступ всей входящей сенсорной информации от рук к мозгу, и выяснил, что карта мозга для деафферентированной руки, вместо того чтобы «зачахнуть», сохранила свою активность и начала обрабатывать информацию, поступающую от лица, — что было ожидаемо, поскольку еще Уайлдер Пенфилд выяснил, что карты кисти и лица располагаются по соседству.

Рамачандран сразу же подумал, что нейропластичность может объяснить появление фантомных конечностей, ведь между случаем с обезьянами Тауба и пациентами с фантомными руками было определенное сходство. И у тех, и у других карты мозга были лишены стимулов, поступающих от конечностей. Рамачандран задумался: не могли ли карты лица людей с ампутированными конечностями захватить карты их отсутствующих рук, тогда при прикосновении к лицу такого человека он чувствовал бы свою ампутированную руку? И где обезьяны Тауба ощущали прикосновение, когда кто-то дотрагивался до их лица — на лице или в «деафферентированной» руке?

История Тома Соренсона

Тому Соренсону (имя вымышленное) было всего 17 лет, когда он потерял руку в автомобильной катастрофе. Его подбросило в воздух, он посмотрел назад и увидел свою оторванную от тела руку, которая все еще хваталась за подушку сиденья. То, что осталось от руки, пришлось ампутировать прямо над локтем.

Примерно через четыре недели он начал чувствовать фантомную конечность, она выполняла многое из того, что делала раньше. Она рефлекторно вытягивалась, чтобы предотвратить падение или шлепнуть младшего брата. У Тома были и другие симптомы, один из которых очень его раздражал. Он чувствовал зуд в фантомной кисти, которую, естественно, не мог почесать.

Рамачандран узнал об ампутации Тома от коллег и попросил разрешения поработать с ним. Желая проверить свою теорию о том, что причиной возникновения фантомных конечностей является реорганизация карт мозга, он завязал Тому глаза. Затем начал прикасаться ватной палочкой к разным точкам верхней части тела Тома, спрашивая: что он чувствует. Когда Рамачандран добрался до щеки Тома, тот сказал, что ощущает прикосновение не только на щеке, но и в фантомной руке. Когда Рамачандран дотронулся до верхней губы Тома, он почувствовал прикосновение там и еще в указательном пальце фантома. Рамачандран выяснил: если дотрагиваться до иных частей лица Тома, у него возникают ощущения в других частях фантомной руки. Рамачандран капнул теплой водой на щеку Тома, и тот почувствовал, как капля стекает по щеке и по фантомной конечности. Затем оказалось, что Том, наконец, может унять свой непереносимый зуд, так долго отравлявший ему жизнь, — просто почесав щеку.

Добившись успеха с ватной палочкой, Рамачандран обратился к высоким технологиям, воспользовавшись сканером мозга под названием магнитоэнцефаллограф. Во время картирования руки и кисти Тома сканирование подтвердило, что карта его отсутствующей кисти теперь используется для обработки лицевых ощущений. Проекционные зоны его кисти и лица слились.

Мозговая камасутра

Сделанное Рамачандраном открытие первоначально вызвало обширную полемику среди клинических неврологов, сомневающихся в пластичности карт мозга. Сегодня эти данные признаны всеми без исключения. Результаты сканирования мозга, проведенного группой немецких специалистов, работавших с Таубом, также подтвердили связь между масштабом пластических изменений и уровнем фантомной боли, испытываемой людьми.

Рамачандран предполагает, что одна из причин захвата карт заключается в том, что мозг «пускает ростки» новых связей. В случае потери части тела его выжившая карта мозга «жаждет» входящей стимуляции и высвобождает факторы роста нервов, которые побуждают нейроны из соседних карт направлять к ним маленькие отростки.

Обычно эти маленькие отростки устанавливают связи с похожими нервами: нервы, реагирующие на прикосновение, связываются с нервами такого же типа. Однако наша кожа передает не только прикосновения; у нее есть рецепторы, распознающие температуру, вибрацию, а также боль. У каждого из этих рецепторов свои собственные нервные волокна, идущие к мозгу, со своими собственными проекционными зонами, некоторые из которых находятся очень близко друг к другу.

Иногда после травмы из-за близости нервов прикосновения, температуры и боли могут возникать ошибки, связанные с перекрещиванием взаимосвязей. Поэтому Рамачандран задумался над тем, не может ли человек, в случае перекрещивания взаимосвязей, при прикосновении чувствовать боль или тепло (нежное прикосновение к лицу ощутить как боль в фантомной руке)?