ГЛАВА 9. Касаясь основ: осязание
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.
Знаете ли вы? Почему невозможно пощекотать себя?
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.
Практический совет. Помогает ли акупунктура?
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 наркозависимости.
В традиционной практике считается, что акупунктура улучшает поток ци — китайское слово, означающее «энергия». Ци циркулирует по каналам тела, и для освобождения ее потока иглы вставляются вдоль этих каналов, хотя разные авторы расходятся во мнении о точном местоположении, количестве каналов и точках акупунктуры. Попытки идентифицировать эти каналы в физиологических терминах успеха не принесли.
Однако акупунктура определенно оказывает эффект на мозг. Сканирование активности мозга показало, что иглоукалывание особым образом влияет на разные области мозга. Так, акупунктурная точка на стопе, традиционно связанная со зрением, активизировала зрительную кору, тогда как стимуляция любых находящихся по соседству областей не приводила к такому результату. Однако следующий эксперимент привел к другому результату, создав некоторую неопределенность по отношению к общему выводу. Области мозга, контролирующие боль, активизируются с помощью акупунктуры, но также и при ожидании облегчения боли или неправильно проведенном иглоукалывании в ошибочных точках. Это поднимает главную проблему оценки любого медицинского метода (и особенно акупунктуры): многие пациенты начинают лучше себя чувствовать только из-за того, что кто-то обратил внимание на их проблему. Это и является причиной того, что более половины пациентов во многих исследованиях сообщают об улучшении их состояния после принятия подслащенных пустых таблеток. Ученые решают эту проблему, проводя двойные слепые исследования, в которых ни пациенты, ни те, кто осуществляет медицинский уход, не знают, кто получает реальное лечение, а кто — лишь симуляцию. Конечно, это довольно жестко — заставлять пациентов гадать, воткнули в них иглы или нет. Некоторые исследователи пользовались ложной акупунктурой, вставляя иглы в ненужные точки. Такая акупунктура часто бывает не менее эффективной, чем настоящая, но, возможно, она сама по себе могла приносить определенный терапевтический эффект. В нескольких исследованиях применялись специальные устройства, которые при приближении к коже создавали у пациентов, не имевших опыта настоящего иглоукалывания, ощущение того, что в кожу вставляют иглу. Это решило половину проблемы, но исследователи все равно знали, на самом ли деле они лечили пациента или нет, что могло заставить их вести себя с пациентами в двух группах по-разному и таким образом повлиять на реакцию. Эти исследования дали неясные результаты. Большая их часть показала, что настоящая и симулированная акупунктуры одинаково эффективны, но в некоторых настоящая акупунктура оказалась полезнее.
В конце дня вам, вероятно, все равно, почему вы чувствуете себя лучше — до тех пор, пока это так, — и нет причин не попробовать иглоукалывание, если вам это интересно. В руках опытного практикующего врача это практически безопасно, поскольку серьезные проблемы возникают реже чем в одном случае из двух тысяч. Даже если многие детали этого процесса окажутся всего лишь фольклором, как мы и предполагаем, акупунктура все же имеет определенную ценность при лечении некоторых состояний.
Предсказывать всегда непросто, особенно будущее.
Неизвестный
Если вы когда-нибудь дотрагивались до раскаленной плиты, то знаете, что многие рецепторы боли способны активизировать рефлекторное движение, позволяющее вам очень быстро отреагировать на возможную опасность для вашего тела. Однако эти рефлексы — и все реакции на боль — подвержены очень сильной интерпретации ситуации самим человеком. У человека есть целый ряд мозговых структур, которые, основываясь на ситуации и ожиданиях, оказывают влияние на масти мозга, ощущающие боль. В результате у солдата с серьезным ранением на поле боя может практически блокироваться ощущение боли. Но более часто встречается противоположный эффект — внезапное ощущение усиления боли у маленького ребенка при виде приближающейся матери.
Эти реакции часто называют психологическими, но это не означает, что они не реальны: ожидания и убеждения людей создают физические изменения в мозгу. Если человеку дать таблетку или сделать укол, не содержащие никакого лекарственного вещества, но сказать, что это снимет боль, то области мозга, ответственные за генерирование боли, начнут активизироваться. Когда людям говорят, что определенная мазь облегчит наступающий электрический шок или ожог, то не только повышается активность в контролирующих боль областях, но и уменьшается активность в областях, принимающих болевые сигналы. Однако такое облегчение боли, вызванное лечением с эффектом плацебо, может быть блокировано с помощью налоксона — препарата, препятствующего действию морфина на рецепторы. Отсюда можно заключить, что, когда пациентам говорят, что их болезненные ощущения уменьшатся, мозг реагирует на это выработкой эндорфинов — естественных химических веществ, уменьшающих боль. Даже инъекция соленой воды — наиболее безопасный вариант лечения — может привести к снижению боли и выработке эндорфинов.
Эндорфины воздействуют на те же рецепторы, что и морфий и героин. Благодаря эндорфинам ваше тело и реагирует на эти наркотики. Эндорфины обеспечивают снижение боли, когда мозг решает, что в данный момент организму важнее продолжать функционировать (например, убежать от опасности), чем защититься от дальнейшего повреждения.
Практический совет. Отраженная боль
Вы когда-нибудь испытывали боль, вызванную несварением желудка, причем вам казалось, что болит грудь? Такая путаница происходит из-за того, что все нервы, ощущающие боль во внутренних органах, посылают сигналы по одним и тем же каналам спинного мозга, которые передают информацию с поверхности тела. Такое совмещение не позволяет мозгу разобраться в том, что именно не так. Боль, ощущаемая не в том месте, где находится ее источник, и называется отраженной болью. Поэтому докторов учат, что жалоба пациента на боль в левой руке может означать сердечный приступ. Точно так же боль от камня в почке может ощущаться в желудке, боль в желчном пузыре — около ключицы, а боль от аппендицита может проявить себя около лупка. Если у вас постоянная боль без какой-либо очевидной причины в любой из этих областей {но особенно — в левой руке), вам следует как можно скорее обратиться к врачу.
Ученые в Стэнфорде пытались с помощью сканирования мозга научить людей активизировать контролирующие боль области головного мозга. Если бы это сработало, то подобная техника помогла бы людям с хроническими заболеваниями уменьшить страдания без уколов, таблеток или мазей. Ученые пользовались функциональной визуализацией, чтобы определить активность в конкретной области мозга. Участники могли видеть на мониторе компьютера, достигли ли они желаемого результата. С помощью этой техники участникам эксперимента удалось добиться сознательного контроля над активностью в одной области мозга. Однако поможет ли это добиться облегчения боли у пациентов, покажет будущее.
Данный текст является ознакомительным фрагментом.