ГЛАВА 9. Касаясь основ: осязание
Воры-карманники вряд ли подолгу обсуждают принципы работы головного мозга, но их занятие требует некоторого практического знания этого предмета. Обычно кража требует наличия двух партнеров. Один вор «случайно натыкается » на жертву с одной стороны, отвлекая внимание человека от рук второго, действующего с другой стороны. Это работает, поскольку переключает внимание человека на одну сторону и отвлекает мозг от событий, происходящих с противоположной стороны.
Наши ожидания влияют не только на наши реакции, они на самом деле определяют то, что мы чувствуем. Восприятие ощущений тела происходит в результате взаимодействия двух процессов: сигналов, идущих от рецепторов нашего тела, и активности мозга, контролирующего вашу реакцию на эти сигналы, а в некоторых случаях — даже то, дойдут ли они до мозга. Это взаимодействие можно заметить не только на примере карманной кражи, но и в таких разных феноменах, как боль и щекотка.
Несомненно, что физические стимулы также влияют на то, что мы чувствуем. В нашей коже множество разнообразных рецепторов — специализированных нервных окончаний, которые ощущают прикосновение, вибрацию, давление, напряжение кожи, боль и температуру. Мозг знает, какой тип рецепторов активизирован и в какой части тела он находится, поскольку у каждого рецептора есть своя «отдельная линия», по которой он посылает импульсы, передающие только один тип информации в мозг. Некоторые части нашего тела чувствительнее других. Наибольшая концентрация рецепторов находится на кончиках пальцев рук, и лишь немного меньше — на лице. На наших пальцах располагается гораздо больше рецепторов, чем на локтях, и поэтому нам не приходит в голову ощупывать предмет локтями в попытке разобраться, что это такое.
Другой тип рецепторов, расположенный в мышцах и суставах, дает нам информацию о нашей позе и напряжении мышц. Эта система позволяет людям осознавать положение рук с закрытыми глазами. При повреждении этих сенсоров человеку очень сложно совершать любые движения и необходимо наблюдать за собой, чтобы избежать ошибки.
Когда доктор осматривает боящегося щекотки пациента, он кладет его руку поверх своей, чтобы помочь избежать неприятного ощущения. Почему это работает? Потому, что независимо от того, насколько вы боитесь щекотки, вы не можете сами себя пощекотать! Давайте! Попробуйте! Дело в том, что с каждым совершаемым нами движением часть мозга занимается предсказанием последующих сенсорных ощущений от этого движения. Эта система помогает нашим органам чувств сосредоточиться на происходящем вокруг и не дает им потонуть в бесконечном водовороте ощущений, вызванных нашими собственными действиями.
Например, когда мы пишем, мы не ощущаем ни стула, на котором сидим, ни текстуры носков. Однако мы бы немедленно заметили похлопывание по плечу. Если бы наш мозг получал чистую тактильную информацию, мы бы не могли сказать, хлопнул ли нас кто-то по плечу или это мы сами врезались в стену. Однако, поскольку реагировать в этих двух ситуациях нужно по-разному, мозгу важно разделять их без особых усилий.
Как мозг добивается этой цели? Для изучения этого вопроса лондонские ученые изобрели — подумать только! — щекочущую машину. Когда человек нажимает на кнопку, механическая рука начинает скрести щеточкой по его ладони. Если рука начинает движение в тот самый момент, когда была нажата кнопка, то человек ощущает прикосновение, но ему не щекотно. Однако эффект может быть усилен с помощью отсроченного включения. Отставания в одну пятнадцатую секунды вполне хватает для того, чтобы запутать мозг — он начинает думать, что машину включил кто-то другой, и человеку становится щекотно.
Более того, если направление движения механической руки отличается от движения человека, потянувшего за рычаг, тогда бывает достаточно отставания в одну десятую секунды, чтобы появилось ощущение щекотки. Этот эксперимент иллюстрирует то, что как минимум по отношению к щекотке наш мозг превосходно предсказывает сенсорные ощущения от наших собственных движений в течение доли секунды.
Что же происходит в мозгу, когда вы пытаетесь себя пощекотать? Те же ученые использовали метод сканирования мозга, который позволил пронаблюдать, как именно разные области мозга реагируют на разные типы прикосновений. Они рассматривали те области мозга, которые в норме реагируют на прикосновение к руке. Эти области активировались, когда экспериментаторы включали машину. Однако если кто-то сам нажимал на стартовую кнопку аппарата, дотрагивающегося до его тела, реакция была гораздо менее выраженной, хотя и была. Когда промежуток времени между включением и прикосновением был увеличен, что привело к появлению ощущения щекотки, тогда реакции мозга снова стали сильными. Как будто мозг был способен приглушить уровень ощущений, вызванных собственными движениями человека.
Это значит, что некоторые регионы мозга должны быть способны генерировать сигнал, который отличает наше собственное прикосновение от чужого. Экспериментаторы выяснили, что за это отвечает мозжечок — орган, чье название буквально означает «маленький мозг». Размер мозжечка — около одной восьмой всего мозга (немногим меньше кулака), а вес — около четверти фунта. Он также является главным кандидатом на место мозговой структуры, отвечающей за предсказание сенсорных последствий наших собственных движений.
Мозжечок превосходно расположен для того, чтобы отличать ожидаемые ощущения от неожиданных. Он получает сенсорную информацию практически всех типов, в том числе — осязательную, зрительную, слуховую и вкусовую. Кроме того, в него доставляются копии всех двигательных команд, посланных из моторных центров мозга. Ученые полагают, что мозжечок пользуется двигательными командами для того, чтобы предсказывать ожидаемые последствия каждого движения. Если это предсказание соответствует актуальной сенсорной информации, тогда мозг знает, что спокойно можно проигнорировать эти ощущения, поскольку они не важны. Если реальность не соответствует ожиданиям, тогда происходит нечто удивительное — и вам лучше обратить на это внимание.
Подобно другим сенсорным системам, области мозга, занимающиеся анализом осязательной информации, организованы в схемы, в данном случае — схемы поверхности тела. Размер конкретной области мозга зависит скорее от количества рецепторов в связанной с ней части тела, чем от ее величины. Поэтому область мозга, обрабатывающая полученную через лицо информацию, больше, чем область, отвечающая за данные со всей груди и ног. По той же схеме в мозгу кошки большая область занята нейронами, отвечающими за информацию, поступающую через усики.
Восприятие болезненных стимулов происходит через отдельные рецепторы, а затем анализируется специальными областями мозга — не теми, что обрабатывают информацию об обычных прикосновениях. Один тип рецепторов боли воспринимает жару и холод, а другой — болезненные прикосновения.
Лежать утыканным иголками по всему телу не кажется нам таким уж приятным занятием, но многие люди утверждают обратное. Использование игл в терапевтических целях — акупунктура — является обыденным делом в Азии и на протяжении последних трех десятилетий становится все более популярным методом лечения на Западе. Около 3% американцев и 21% французов пробовало этот метод. Около 25% профессиональных врачей в Америке и Великобритании считают акупунктуру полезной. Научные данные о пользе иглоукалывания запутанны и противоречивы. Многие исследования проводились и оценивались людьми, заинтересованными в доказательстве или опровержении его эффективности, в результате чего стало очень сложно определить, кого слушать. Изучив научную литературу, мы выяснили, что есть убедительные данные о том, что при некоторых состояниях акупунктура более эффективна, чем вообще отсутствие лечения, особенно при хронических болях и тошноте. Большинству людей иглоукалывание кажется приблизительно таким же эффективным методом, как и использование лекарственных препаратов, но нет никаких данных, доказывающих его пользу при других состояниях — скажем, при головной боли или
