Если одна из ваших рук под наркозом, оставшаяся будет лучше при сенсорном восприятии. AlexMaster / Shuttestock

Когда вы просыпаетесь среди ночи в полной темноте, вы можете чувствовать, что у вас есть слуховые сверхспособности. Внезапно вы можете услышать скрип половых досок внизу и тихий шелест лис, снова разрушающий урны снаружи. В самом деле, общепринято, что когда вы теряете одно чувство, остальные чувства усиливаются.

Исследования с людьми, испытывающими долговременную сенсорную депривацию, такую ​​как слепота или глухота, кажется, поддерживают эту идею. Люди, рожденные без зрения, действительно могут чувствовать и слышать вещи значительно за пределами видимости.

Первоначально казалось, что данные мозга объясняют эти сенсорные сверхспособности. Когда основной сенсорный вклад теряется, область мозга, которая поддерживала бы отсутствующее чувство, теперь становится активной для других входов. Это может случиться через сенсорные системы - как визуальные области, активирующие прикосновение в слепую. Но это также может случиться в сенсорные системы - такие как область мозга ампутированной руки становится более чувствительный к прикосновению на противоположной руке или оставшейся части руки человека с ампутированной конечностью. это было давно предполагалось что больше пространства мозга означает большую вычислительную мощность и, следовательно, должно также означать усиление воспринимающих способностей для вторжения.

В то время как это все еще является консенсусом в научном мире, идея начинает привлекать некоторые неожиданный спор, Наша новая статья, опубликованная в Журнал экспериментальной психологии: генерал, пролил некоторый свет на проблему.

Одна из причин недавнего противоречия заключается в том, что улучшение чувствительности у слепых людей может быть просто результатом их зависимости от прикосновения, и повышенная экспозиция для тонкой тактильной дискриминации, такой как Брайль. Действительно, ученые смогли обучить людей с неповрежденным зрением, чтобы показать столь же впечатляющая дискриминация касания как слепые люди, с достаточной подготовкой. То есть, может быть, это не тот случай, когда слепые люди вообще используют зрительную кору для обработки прикосновения.

Шрифт Брайля. Nixx Фотография / Shutterstock

Другие исследования не обнаружили доказательств того, что сенсорная депривация повышает сенсорное восприятие там, где это можно ожидать (например, в слепота или после ампутация).

Эксперимент

Чтобы копнуть глубже, мы экспериментально вызвали временную сенсорную депривацию в группе добровольцев и сравнили результаты с результатами контрольной группы - всего участников 36. Используя простой анестетик - лидокаин, как у стоматолога - мы заблокировали восприятие касанием и движениями одного пальца наших участников. Анестетик применялся дважды (в последовательные дни) и длился около двух часов.

Мы обнаружили, что этот очень маленький период депривации приводит к значительному улучшению восприятия касанием пальца, непосредственно примыкающего к анестезированному пальцу, без изменения других цифр. Почему просто соседний палец? Исследования с приматами показывают, что когда один палец потерян, это в основном соседние пальцы которые утверждают, пропавшая территория мозга пальцев.

Наши результаты показывают, что мозг сразу же усилил сенсорное восприятие на одном из оставшихся пальцев наших «временных пальцевых ампутантов» - предполагая, что кратковременная депривация действительно может иметь функциональные преимущества для восприятия без обучения.

Мозг реагирует на обезболенный и потерянный палец таким же образом. Ярва Джар / Shutterstock

Более того, в другой группе мы показали, что блокирование сенсорного восприятия на указательном пальце усиливает эффект сенсорной тренировочной процедуры, применяемой к среднему пальцу - ее эффекты были более распространены по всей руке, чем в группе без анестезии.

Инсульт реабилитации и не только

Эти результаты являются впечатляющими, так как - в отличие от некоторых прошлых исследований - мы можем фактически показать, что сенсорная депривация имеет различные и разделяемые эффекты, когда она используется сама по себе и когда она используется для повысить эффекты сенсорной тренировки.

Важно отметить, что это имеет многообещающие последствия для реабилитации после повреждения головного мозга. Например, сенсорная функция руки, затронутая ударом может быть улучшен сенсорным блоком противоположной, незатронутой руки. Это также помогает нам понять популярная терапия инсульта это требует, чтобы неповрежденная рука была связана, заставляя использовать пораженную руку. Вполне возможно, что это работает отчасти благодаря сенсорной и моторной депривации, возникающей в результате связывания «хорошей руки». Если это может быть доказано, что это действительно так, мы можем использовать эти знания для дальнейшего продвижения к цели этой терапии.

Исследование также может помочь нам ответить на более важный вопрос в области неврологии. Хотя мы показываем, что сенсорные мозговые ресурсы могут быть перераспределены в рамках сенсорной модальности - то есть палец может использовать территорию мозга другого пальца для поддержки сенсорного восприятия - остается неясным, может ли мозг научиться повторно использовать область, предназначенную для поддержки другого чувства. Таким образом, мы до сих пор не показали, может ли область зрения мозга использоваться для совершенно другой цели. Очень новые перспективы предположить, что этот вид реорганизации может быть слишком экстремальным, а области мозга ограничены общими функциями, для которых они предназначены.

Хотя никто не отрицает, что после сенсорной депривации происходят изменения в активности мозга, неясно, являются ли такие изменения обязательно «функциональными» - влияющими на то, как мы движемся, думаем или ведем себя. Но мы, безусловно, приближаемся к пониманию сложных мозговых процессов, которые обеспечивают сенсорные переживания, которые в конечном итоге делают жизнь достойной жизни.

Об авторе

Харриет Демпси-Джонс, Постдокторант в области когнитивных нейронауки, UCL

Эта статья переиздана из Беседа под лицензией Creative Commons. Прочтите оригинал статьи.

Книги по этой теме

at Внутренний рынок самовыражения и Amazon