Развивай свой мозг. Как перенастроить разум и реализовать собственный потенциал

Ученые также могут провести функциональную сцинтиграфию мозга у зрячего человека и наблюдать область сенсорного неокортекса, предназначенную для чувствительного восприятия кончиками пальцев. Когда мы сравниваем сцинтиграмму зрячего человека с сцинтиграммой слепого, полученной, когда он читал пальцами шрифт Брайля, мы видим, что в сенсорном кортексе активируются гораздо большие отделы¹⁰. Это говорит о том, что при сознательном и многократном направлении внимания на что-либо, мозг в силу своей пластичности начинает использовать новые области, чтобы компенсировать изменение типа стимула. Тот факт, что мозг слепого человека может размечать новые дендритные связи в зрительном кортексе для обработки звука или касания, ставит под вопрос модель генетической предопределенности. Это прекрасный пример нейропластичности, преодолевающей генетическую программу.

Согласно устаревшему, ограниченному пониманию нервной организации, отделы мозга рассматривались как раз и навсегда размеченные территории. Однако бесчисленные эксперименты на модульную пластичность продемонстрировали, как нервные цепи, исходно определенные к одной области, могут буквально расширять границы своих владений, переходя на другие нейронные модули. Обычно для таких изменений требуется перераспределение. Когда одна область нейронных колоний распространяется, чтобы занять новую функциональную территорию, другие области минимизируются.

Возьмите для примера читателя шрифта Брайля, потерявшего зрение очень давно. При чтении он обычно использует указательный палец одной руки. Когда он ведет кончиком пальца по выпуклым точкам на поверхности бумаги, его чувствительные рецепторы считывают информацию, которую не могут видеть глаза. Указательный палец и без того богато наделен рецепторами и имеет ассоциированный модуль в кортексе, довольно обширный по сравнению с другими областями. Обсуждая сенсорный кортекс и гомункулуса (см. главу 4), мы говорили, что чувствительность – главная причина того, что странный человечек так непохож своими очертаниями на нормального человека. Некоторые модули кортекса занимают больше пространства потому, что части тела, связанные с этими областями, более чувствительны и несут большую ответственность за получение сенсорной информации из внешней среды.

Для сравнения ученые провели функциональную сцинтиграфию мозга опытных и неопытных читателей шрифта Брайля в отношении того, какая область их сенсорного кортекса включается, когда они используют указательный палец для чтения. Сцинтиграммы опытных читателей шрифта Брайля показали, что модуль, активированный их указательным пальцем, был гораздо больше, чем у неопытных читателей шрифта Брайля¹¹. (Как можно было ожидать, модуль сенсорного кортекса был увеличен только в полушарии, отвечающем за указательный палец, правый или левый, который они в основном использовали.) Постоянная стимуляция крошечного участка кожи на кончике указательного пальца вызвала увеличение соматосенсорной области неокортекса. Другими словами, поскольку опытные читатели шрифта Брайля постоянно фокусировались на этом пространстве в один сантиметр на кончике пальца, ассоциированный модуль для обработки сенсорного входа от указательного пальца по преимуществу возобладал над соседними сенсорными территориями. Когда такое происходит, модули, относящиеся к частям тела, которые используются менее интенсивно для получения сенсорной информации, например ладонь или предплечье, теряют часть своей изначальной территории.

Нервные сети, предназначенные для одного модуля, могут даже перенимать работу других заранее заданных модулей. Возьмите читателей шрифта Брайля, использующих три пальца, а не один, для обработки сенсорных данных. Все три пальца одновременно получают те же сенсорные стимулы, снова и снова. Что происходит с исходно распределенными генетическими паттернами соматосенсорного кортекса? Слепой, читающий шрифт Брайля тремя пальцами, концентрируется, фокусируется и обрабатывает повторяющиеся стимулы от трех пальцев одновременно, и сенсорная карта тела, размеченная в мозге, приспосабливается, сплавляя воедино нервные сети для облегчения поставленной задачи. Тогда как в обычных условиях каждый из трех пальцев имел бы свой собственный модуль в сенсорном кортексе, эти нервные клетки сливаются вместе, создавая одно большое сенсорное поле, охватывающее все три пальца. Когда такие трехпальцевые читатели шрифта Брайля получают касательный стимул только от одного пальца, нервные клетки сенсорного кортекса, отвечающие за два других пальца, также зажигаются¹². Мозг не может определить, какой именно палец задействован, поскольку их прежде отдельные модули теперь слились в одно увеличенное поле в подобласти сенсорного кортекса.

Нервные клетки, которые постоянно зажигаются вместе, в итоге скрепляются.