Эмоциональная жизнь мозга - Шерон Бегли

Мозг слепых также изменяется. Когда они используют свой периферийный слух – чтобы определить источник звука, к примеру, что удается им, как правило, лучше, чем зрячим людям, – они используют зрительную кору. Их мозг претерпел то, что мы называем компенсирующей реорганизацией. В результате этого зрительная кора стала слышать. И снова Уильям Джеймс подтвердил свою способность к предвидению. За век до этих открытий, в своей книге 1892 года «Психология. Краткий курс», он задавался вопросом, что будет, если нейроны пересекутся внутри мозга. «Мы должны будем услышать молнию и увидеть гром», – предвещал Джеймс основополагающие функциональные изменения в первичной сенсорной коре мозга, которые могли появиться в результате получения опыта. Один из последних примеров того, насколько обширным может оказаться переназначение областей мозга (даже таких базовых, как первичные сенсорные), может

быть таким: слепые люди используют свою зрительную кору, чтобы запоминать слова. Вербальная память не является даже первичной сенсорной способностью, но, когда зрительная кора не призвана выполнять предназначенные функции, она способна переключиться на когнитивную функцию даже более высокого порядка. (Такая активность не происходит в зрительных областях, когда зрячие люди вспоминают списки слов.) А у слепых зрительная кора еще и генерирует глаголы в ответ на существительные (например, «бросать» в ответ на «мяч»). Опять же, она не выполняет подобное у зрячих людей. Способность зрительной коры обрабатывать язык шокировала неврологов.

Чтобы резюмировать, скажу следующее. Самые ранние намеки на то, что мозг может изменяться, присваивая новую функцию области, которая изначально делала что-то другое, появились при исследованиях лабораторных животных и людей, которые были слепыми с рождения. Скептики могли бы (и они это сделали) поспорить, что это отклонения от нормы, что человеческий мозг слишком комплексный и сложный, чтобы быть таким податливым и что изменение при реакции на такие экстремальные условия, как врожденная слепота или глухота, не подразумевает изменений при нормальных обстоятельствах. Только то, что в молодости мозг очень пластичен и способен перестраиваться, чтобы компенсировать отсутствие зрения или слуха, еще не значит, что обычный мозг взрослого человека способен делать то же самое.

В главе 1 я упоминал отличный эксперимент «виртуальный пианист», во время которого Паскаль-Леон и его коллеги обнаружили, что, если человек просто представляет, что играет на пианино, это расширяет область его двигательной коры, отвечающей за движения пальцев. Паскаль-Леон провел другой эксперимент, который добрался до сути возражений о возможности нормального мозга взрослого человека изменяться. Он хотел узнать, могут ли первичные сенсорные области (предположительно связанные так строго и неизменно, насколько это возможно) быть податливыми не только у людей, которые слепы или глухи от рождения (у них подобная пластичность может быть объяснена имеющимся отклонением), но и у зрячих и слышащих людей.

Паскаль-Леон провел опыт, который назвал экспериментом с повязкой на глазах. Он и его коллеги набрали группу здоровых добровольцев, те должны были провести пять дней в безопасной спокойной обстановке в медицинском центре «Beth Israel Deaconess» в Бостоне. Все это время они должны были находиться с завязанными глазами двадцать четыре часа в сутки. До того как надеть повязки (которые были оснащены фотопленкой по нижнему краю, чтобы, если доброволец тайком ее поднимет, пленка засветилась и его выдала), добровольцы подвергались ФМРТ-сканированию, чтобы задокументировать шаблоны активности их мозга. Все прошло, как и ожидалось: когда доброволец смотрел на что-то, активность в его зрительной коре возрастала, а когда он слышал звук или к чему-нибудь прикасался, возрастала активность в слуховой коре.

Затем добровольцы провели пять дней с завязанными глазами. Чтобы они не умерли от скуки, ученые предложили им проводить время за двумя усиливающими чувствительность занятиями: обучением шрифту Брайля и улучшением настройки слуха. Шрифт Брайля, как вы помните, состоит из узора выпуклых точек, по которым вы пробегаете кончиками «читающих» пальцев (обычно один или оба указательных пальца), давая им интенсивную тактильную нагрузку. В задании для слуха доброволец слышал пару звуков через наушники и должен был определить, какой из них выше. Это довольно легко сделать, когда один звук как баритон, а второй как сопрано, но гораздо тяжелее, когда звуки имеют близкую частоту. После пяти дней таких упражнений без визуальной входящей информации для глаз и зрительной коры испытуемые снова проходили МРТ-сканирование.

На этот раз, если добровольцы что-либо чувствовали своими пальцами, активность в их зрительной коре возрастала. Когда они что-то слышали, активность в их зрительной коре также возрастала. Зрительная кора должна иметь дело только со зрением, но после всего лишь пяти дней необычных сенсорных условий – ничего не видеть, но подвергаться интенсивной слуховой и тактильной стимуляции – предположительно неизменно связанная со своими функциями зрительная кора переключилась на другую деятельность, обрабатывая звуки и прикосновения. Это показало, что такая радикальная смена функции может проявляться не только у людей, которые слепы с рождения (у них это можно списать на несоответствие здоровому мозгу или на то, что для такого развития потребовались десятилетия), но также у людей с нормальным зрением – ив течение всего лишь пяти дней. Если зрительная кора, которая кажется чем-то наиболее строго установленным из всех частей мозга, может так быстро изменять свои функции в результате сенсорного ввода данных и сенсорной депривации, значит, действительно пришло время задаться вопросом: так уж ли многое в мозге на самом деле фиксировано и неизменно?

По всей вероятности, зрительная кора не создает новых соединений с ушами и пальцами. Пяти дней для этого недостаточно. Паскаль-Леон предполагал, что, напротив, «какие-то рудиментарные соединения соматосенсорной и слуховой коры со зрительной уже должны были присутствовать». Они, возможно, остались от периода развития мозга, когда нейроны глаз, ушей и пальцев соединялись с большим количеством областей коры, чем предполагалось. Когда поступление информации из сетчатки в зрительную кору прекратилось из-за слепоты, были обнаружены другие сенсорные соединения. Даже нейронные связи, в которых не было движения в течение десятилетий, могут снова начать проводить сигналы.

Осознание того, что чувственный опыт способен изменить соединения в мозге, повлекло за собой важные реальные последствия. Облава по поводу обезьян из Сильвер-Спринг стоила Эдварду Таубу нескольких лет работы, когда он боролся с гражданскими и уголовными обвинениями, но в итоге вернулся к исследованию. И хотя ученый был поставлен к позорному столбу за плохое обращение с обезьянами, он настаивал, что все его действия были совершены с намерением помочь парализованным людям. К 90-м годам он вполне выполнил свое обещание, освоив силу нейропластичности, обнаруженной у обезьян (чьи области мозга были «переназначены», чтобы справиться с новой работой), чтобы разработать терапию, которая помогла многочисленным парализованным пациентам снова начать двигаться. Исходя из открытия, что область мозга у обезьян может выполнять новую функцию, Тауб сделал следующий вывод: люди, у которых паралич повредил одну область мозга, способны натренировать его здоровую часть, чтобы та приняла на себя функции поврежденной.