Концепція самовідомості: професор Ramachandran на додаткових кінцівках і фантомах

浜у 涓 蹇

Професор Вєліанур С. Рамачран, голова Центру Браїн та когнітивні студії в Університеті Каліфорнія, відомий в науковому світі для його експериментів в поведінковій нейрофізіології. У 2012 році вчений дав лекції в Університеті Глазго від відомого серії лекцій Gifford на тему «Ілюзії та мозок». Він розповідає про те, як желеподібне тіло (зважуючи 1,5 і перезбирання тофу в консистенції) здатний вивчити і реалізувати міжзоря простір, концепції любові, пристрасті і дивності, а найголовніше - бути інтроспективним, усвідомлюючи себе і власне істоти.

АмортизаториОсновними атрибутами людської свідомості є почуття єдності розуму і тіла (виготовлення себе як окремої, невидимої особи), почуття часової безперервності істоти (можливість дивитися в минуле і прогнозувати майбутнє з точки зору цієї позиції), почуття контролю над долею (безкоштовно) і самовідомістю (досвідність навколишнього світу через органи почуття і розум і усвідомлення власної свідомості). Як визначити розум з тілом, який загубить? Іншими словами, як наш мозок створює схему тіла, що дає нам відчуття фізичних меж власної особистості?

Знаходження кореляції між фізіологічними змінами мозку та змінами сприйняття людини власного тіла є одним з основних завдань пізнавальної нейронауки. Для того, щоб показати деякі приклади таких змін, професор Ramachandran перетворюється на тему фантомних кінцівок, перша згадка про яку датується давниною. Ампутні кінцівки і пов'язані неприємні больові відчуття відчуються приблизно на 98% від ампірів. Природа цього явища лежить в активності одного з вертикальних смуг головного мозку, де знаходиться соматозенсорна карта (Penfield map). Ця частина мозку відповідальна за сенсорні відповіді різних частин тіла. Проф. Ramachandran дізнався, що області цієї карти, відповідальної за ампутовані частини тіла, все ще можуть реагувати на стимули. Таким чином, у людини з ампутованими лівою рукою внизу ліктя, виникає відчуття дотику фантомної руки з відповідним стимулюванням лівої частини обличчя в області щоки і носогубного трикутника. Це означає, що області мозку, відповідальних за втрачені частини тіла, не втрачають сенсорної потужності, не «згорнути», але просто перенести ультразвукову функцію на іншу частину тіла за картою Penfield (ліва рука на мапі знаходиться всього поруч з лівою стороною обличчя).



Сенсорна ділянка тіла, до якого надходять соматозенсорні функції ампутованого органу, що викликає яскраві та точні відчуття цієї частини тіла. Крім того, передача цих функцій є надзвичайно тонким: в одному з експериментів професор Рамачандаран попросив пацієнта підняти ампутовану руку і дати краплі води внизу його щока, що викликало, що пацієнт яскраво відчуває рух краплі по хантому щіткою, всупереч законам фізики.

Відчуття таких пацієнтів не можна назвати глуздими, це не психічний розлад, але повноцінна ілюзія руху і наявність ампутованих кінцівок на рівні сенсора. За словами професора Рамачандарана, механізм цих ілюзій тісно пов'язаний з нормальним функціонуванням мозку перед ампутацією. У здоровій людини це відбувається: мозок відправляє сигнал до кінцівки, м'язи рухомої кінцівки надсилають зворотний сигнал до мозку, а копія оригінального сигналу направляється в центр утворення контуру тіла для відстеження цих рухів. Помилки не мають зворотного зв'язку і візуального підтвердження руху, але їх мозок все ще здатні надсилати початковий сигнал скорочення м'язів. Приблизно два з трьох пацієнтів з ампутованими щітковими звітними відчуттями дотику, тепла і холоду, а також більш складними відчуттями, такими як гоління руки, відповідь на телефонний дзвінок. Однак в третині випадків phantom кінцівка є джерелом постійного нестерпного болю для пацієнтів, багато скаржаться на відчуття, що їх phantom кінцівка постійно перебуває в незручному положенні, що пальці ампутованої руки, здавалося б, щільно стискаються в кулак і прилипають нігті в долоню, викликаючи справжній відчуття болю. У більшості цих випадків кінцівка пацієнта перед ампутацією була паралізована досить довго, і тому мозок розвиває обізнаність про параліч через неможливість отримання або м'язової або візуальної підтвердження руху кінцівки при надсиланні імпульсу до його руху, що після ампутації передається в тоном.

Підтвердити гіпотезу про важливість відсутності візуального підтвердження для формування обізнаності паралічу, професор Ramachandran провів експеримент з одним з ампутатів, які втратили свою кінцівку близько десяти років тому і досвідченим фантомним болем. При розміщенні здорової руки в дзеркальному кубі таким чином, що пацієнт відчував візуальний контакт з повною кінцівкою замість ампутованої кінцівки, вчений просить суб'єкта зробити симетричні рухи, як клацання рук. Отримання візуального підтвердження присутності руки, мозок усунені неприємних болів, замінюючи їх відчуттям дії.





Дзеркальний куб

Спочатку цей ефект зникнув з втратою візуального контакту з дзеркалом, але через три тижні щоденних півгодинних сеансів пацієнт повністю і безперечно позбавлявся від усього відчуття хантомної частини тіла, тим самим змінюючи власний контур тіла на церебральному рівні. Професор Ramachandran jokingly назвав його "перший випадок ампутації хантомної кінцівки в історії медицини". В даний час використовується в усьому світі як стандартне лікування гантомних ампутатів, а також деяких форм паралічу без ампутації кінцівок, таких як післястрокове пальцеве або рефлексне симпатичне дистрофія.



Дзеркальні нейрониПрофесор Ramachandran був автором надзвичайно цікавого відкриття в галузі вивчення фантомних відчуттів. Асоціюється з діяльністю так званих дзеркальних нейронів, значно відповідальних за процес імітації.

Нейронауковий Гікомо Різколатті вважається одним з провідних світових експертів з дзеркальних нейронів. Співавторував книгу з філософом Коррадо Синігала, яка показує, наскільки міцні та сильні облігації, які зв’язують нас іншим.

Дзеркальні нейрони створюють віртуальну модель того, що вони дивляться в мозку і проведуть його на себе. Таким чином, якщо людина зображується голкою, дзеркало нейрон відразу створює модель цього відчуття в мозку спостерігача, будучи прямим інструментом емпатії. Однак життєдіяльник, на відміну від цегли, не відчує біль так, оскільки імпульс від поверхні шкіри до мозку не піде. Ампутованими відчуттами можна повністю відчути неприємні відчуття на погляді ін'єкції, спрямованих на частину тіла цегли, що надходять в першу чергу.

Причиною цього є відсутність здатності відправляти однакові імпульси від поверхні шкіри, мозку в цьому випадку рафінує існуючу модель цієї дії в цілому, що виробляє в ампутаторі відчуття ін'єкції в хантомі частини тіла. Виявляється, що єдиний фактор, який відокремлює сенсорне самовизначення двох осіб і запобігає виникненню безпосереднього відчуття емпатії тільки шкіри, фізична оболонка. Професор Ramachandran називає такі нейрони "Ганді нейрони" або "гіперемпатія нейронів". Таким чином, є дослідження, що показують, що дзеркальна нейронна система в соціопатах деплена або ірдиментарі, це призводить до фізіологічної здатності доставити біль іншим.

Додаткові кінцівки

Ще одним цікавим явищем, прямо протилежним у вигляді явища пантомної кінцівки, є синдром непроцедури цілісності власного тіла, апотемнофілії. Пацієнти, які страждають цим синдромом, відчувають надмірне бажання ампутувати будь-яку частину тіла в строго визначених межах. Це те, що вони хочуть, джерело задоволення. Більш того, це почуття настільки сильний, що пацієнти мають намір травмувати травму небажаної кінцівки та незаконні операції, щоб здійснити ампутацію, і досягнути її, дійсно відчувають задоволення. У переважній більшості випадків пацієнти демонструють стійкий бажання ампутувати ліву руку нижче ліктя.

Професор Ramachandran дізнався про свої розмови з такими пацієнтами, що причина цієї дивної поведінки не є почуттям того, що небажана рука є іноземною – навпаки, пацієнти кажуть, що це занадто непристойна, занадто непристойна. Експериментально виявилося, що навіть зі звичним дотиком небажаної ділянки тіла хворий з тотемнофілією відчуває стрес, підвищується потовиділення, що не відбувається при дотику інших частин тіла. За групою Ramachandran, тіло ініціюється напругою, оскільки ця кінцівка відсутня з контуру тіла, яка генерується в паріталовому лобі мозку. Маючи частину тіла на карті Пенфілда і не маючи його в контурі тіла створює суперечність, до якого мозок реагує на стрес, відчуття дискомфорту. Таким чином, виявилося, що природа цього розладу, яке раніше вважали чисто психіатрою, лежить в області нейрофізіології.

Під час цієї лекції професор також розповів про ілюзію гумової руки. Цей знаменитий експеримент виглядає так: тема сидить перед тестером таким чином, що замість одного своїми руками перед ним є гумова рука, її справжня рука прихована від нього. Тестувальник доторкнувся як прихований подарунок, так і видима штучна рука. Мозок, аналіз статистичної кореляції між візуальним дотиком і відчуттями дотику, через кілька хвилин вставляє гумову руку в тіло ланцюга і починає відчувати дотик гумової руки. Ще більш вражаючим є те, що в подальшому розвитку експерименту можна зняти гумову руку з столу і тема також відчує дотик столу і досвід соматичних проявів стресу при погроженні агресії на стіл. Так швидко мозок здатний виправити здавалося б встановлену схему тіла.



Гумова ручна ілюзія

Урочисте відкриття професора Рамачандрану мав глибокий вплив на сучасну нейронауку, радикально змінюючи деякі основні ідеї. Наприклад, раніше вважали, що сенсорні сигнали, що надходять в мозок через всі модулі обчислення (колір, форма, відстань) поетапно, ці модулі автономні і працюють в строгій послідовності. Тепер стало зрозуміло, що цей процес відбувається частково на кожному етапі обробки датчиків, а всі модулі переплетені в складну мережу. Модулі знаходяться в стані динамічного рівноваги один з одним, з сенсорною інформацією, що надходить в мозок, з тілом людини через вхідні імпульси і з іншими мозками через дзеркальні нейрони. Кількість його експериментів, в тому числі гумовий експеримент, мають яскраві філософські перегони. Вони показують, що сама концепція себе, сприйняття себе як єдиний, невидимий організм, є надзвичайно тонкою речовиною, і мозок здатний швидко перебудувати схему людського тіла в залежності від внутрішнього і зовнішнього стимулювання. Професор Ramachandran сам підкреслив, «поточний рівень розвитку нейронауки дозволяє нам ставити емпіричні експерименти, щоб отримати прямі докази або рефutції тисячоліть філософічних конструкцій, таких як концепція самовідомості».

Джерело: теоріяandpractice.ru