Просто осязание

Проверить эти два объяснения можно измерением сенсорной карты рук до и после музыкальной тренировки. Конечно, чтобы стать опытным исполнителем, требуются годы, что затрудняет проведение исследования. Существуют ли тактильные ощущения, быстрее вызывающие изменения в сенсорной карте? Яркий пример – кормление грудью у крыс. Норвежские крысы в лаборатории приносят в помете от восьми до двенадцати детенышей. В первые несколько дней после родов они тратят около 80 процентов своего времени на кормление двенадцатью сосками, распределенными в два ряда на их вентральной (нижней) поверхности тела.

При измерении через 12–19 дней после рождения вентральная часть первичной сенсорной карты кормящей крысы была примерно в 1,6 раза больше, чем у контрольных крыс. (Контрольные крысы были либо самками крыс соответствующего возраста, либо не кормящими матерями, чьих детенышей забрали при рождении.) Через 15–30 дней после изъятия детенышей область брюшной полости на карте кормящих крыс сократилась до размера, который был у них до беременности. Эти данные свидетельствуют о том, что расширенный сенсорный опыт действительно может вызвать динамические изменения в сенсорной карте, которые, по крайней мере, в некоторых ситуациях могут происходить в течение нескольких дней, а не лет.

Все мы участвуем в эксперименте медленной тактильной депривации на протяжении всей нашей взрослой жизни. Приблизительно с двадцати до восьмидесяти лет плотность клеток Меркеля и телец Мейснера постепенно уменьшается примерно в три раза (рисунок 2.10), а точность ориентирования в пространстве падает примерно в той же степени. Означает ли это, что снижение чувствительности к легкому прикосновению у пожилых людей можно полностью объяснить потерей поверхностных механорецепторов на коже? Возможно, нет.

Рис. 2.10. Плотность телец Мейснера уменьшается с возрастом на гладкой коже на подошвенной поверхности большого пальца

Подсказка в том, что снижение остроты пространственных ощущений не является равномерным по всей поверхности тела: чувствительность кончиков пальцев снижается примерно в 2,5 раза, а подошв и ступней – в четыре раза больше. Это различие объясняется тем, что старение также связано со снижением скорости распространения сигналов: примерно с 241 км в час до 177 км в час в нервных волокнах, передающих сигналы Меркеля и Мейснера мозгу. Это замедление нервных импульсов ухудшает прохождение сенсорной информации в большей степени из отдаленных областей, таких как пальцы, чем в более близких областях, таких как руки или губы. Нарушение тактильных ощущений на ступнях и пальцах ног – важный фактор, способствующий снижению устойчивости при ходьбе у пожилых людей, что часто приводит к тяжелым травмам.

Даже при старении женщины имеют лучшую различительную способность, нежели мужчины: в среднем они могут различить бороздки, которые находятся примерно на 0,2 мм ближе друг к другу. Обусловлено ли это тем, что кожа женских пальцев мягче, чем у мужчин? Нет – кожа на кончиках пальцев у женщин была столь же неровной. Возможно, дело в неких гендерных особенностях в соматосенсорной схеме мозга или способности сосредоточиться на задаче? Пока у нас нет никаких доказательств в поддержку или опровержение этой теории.

Даниэль Голдрайх и его коллеги из университета МакМастера в Онтарио, Канада, высказали более простую гипотезу: может быть, в среднем женщины лучше воспринимают тактильную информацию, потому что у них пальцы поменьше? Если бы одинаковое количество клеток Меркеля, датчиков, различающих самое легкое прикосновение, были равномерно распределены по большим и маленьким кончикам пальцев, то у маленьких пальцев была бы более высокая плотность сенсора и, следовательно, более высокая острота. Это все равно, что 10-мегапиксельная камера в вашем мобильном телефоне против 5-мегапиксельной. Чтобы проверить эту гипотезу, ученые пригласили сотню добровольцев, пятьдесят мужчин и пятьдесят женщин, и предложили им распознать несколько неровных поверхностей. Также они тщательно измеряли площадь подушечки указательного пальца каждого субъекта.

Невозможно напрямую измерить плотность клеток Меркеля в кончиках пальцев без болезненной биопсии кожи. Но поскольку обнаружилось, что клетки Меркеля сгруппированы вокруг основания потовых пор на гладкой коже, которые можно измерить, протирая кончик пальца водорастворимой краской и затем прижимая его к стандартному оптическому сканеру, эти поры использовали в качестве косвенного показателя плотности клеток Меркеля. Было показано, что плотность потовых пор значительно выше на маленьких пальцах.

Гольдрайх и его коллеги пришли к выводу, что размер пальца определяет тактильную остроту независимо от пола. Такое объяснение приводит ко многим другим вопросам: как насчет механосенсорных рецепторов на других частях тела, отличных по размеру? Есть ли фиксированное количество механосенсоров для ноги, груди или пениса?