Запутанный мозг. Путеводитель по нейропсихологии - Ники Хейз

Осязание

Осязание – это прерогатива кожи, поэтому его относят к категории чувств, именуемых соматическими (от греч. soma – «тело»). Это ощущение телесное или относящееся к телу. Осязание – одно из трех чувств, относящихся к категории соматических; другими словами, есть три типа рецепторов, каждый из которых реагирует на различные стимулы. Один из этих типов – это механорецепция, т. е. восприятие разных видов осязания от легкого поглаживания до постоянного давления. Именно механорецепцию мы в первую очередь связываем с чувством осязания. Но, помимо нее, есть еще терморецепция, т. е. восприятие степени нагрева. Третий источник информации, поставляемой кожными рецепторами, – это ноцицепция, т. е. восприятие боли. К ноцицепции мы вернемся чуть позже.

По собственному опыту вам наверняка известно, что прикосновения бывают самые разные, и наша кожа устроена так, что ее рецепторы преобразуют (трансдуцируют) эти прикосновения в электрические импульсы. Наша кожа состоит из нескольких слоев, поэтому легкое прикосновение, постоянное давление и плотное прилегание распознаются рецепторами, расположенными непосредственно под ее поверхностью, т. е. в корнях волос и на верхнем слое кожи, который носит название эпидермис. Одни рецепторы – это свободные нервные окончания в корнях волос, другие – специализированные, с дискообразными окончаниями в эпидермисе. Различные рецепторы, расположенные ниже эпидермиса, отвечают за более сильные ощущения и потому распознают более грубые прикосновения, такие как сотрясения или удары, тогда как рецепторы, расположенные еще глубже, в следующем слое (его называют дермой, или собственно кожей), реагируют на еще более сильные прикосновения, например на вибрацию или растягивание (рисунок 5.4).

Терморецепция, т. е. ощущение температуры, возникает при стимуляции свободных нервных окончаний в коже, которые невероятно быстро реагируют на температурные изменения и доставляют информацию напрямую в спинной мозг. Тот по необходимости может привести в действие защитный условный рефлекс, заставив мышцы сократиться таким образом, чтобы моментально отстраниться (или избавиться) от чего-то слишком горячего или слишком холодного. Другие осязательные рецепторы передают через спинной мозг информацию в таламус, а тот, в свою очередь, если мы соприкасаемся с чем-то очень горячим или очень холодным, мгновенно приводит нас в состояние боевой готовности. Из таламуса информация поступает в соматосенсорную кору – одну из полосных зон коры головного мозга, вытянувшуюся вдоль границы теменной доли напротив такой же полосы – двигательной коры головного мозга (в научной литературе ее нередко называют моторным кортексом), протянувшейся вдоль лобной доли. Различные части соматосенсорной коры реагируют на информацию, доставляемую другими частями тела, поэтому значительная часть коры отведена под более высокочувствительные зоны.

Рисунок 5.4. Сенсорные рецепторы кожи

Мы обладаем достаточно подробной информацией о том, как соматосенсорная кора мозга реагирует на тактильные ощущения. Существует даже целая карта такого рода, в которой все выстроено и организовано наподобие тела, только пальцы ног расположены в верхней части соматосенсорной коры, а рот – в нижней.

Первый картографический образ соматосенсорной области предложили пациенты, которые прошли через операцию на мозге, соответствующие зоны которого подвергались стимуляции в процессе проведения операции. Они-то и рассказали, что при стимуляции какой-либо из зон мозга у них возникало ощущение прикосновения к определенной части тела. «Сенсорный гомункул», представленный на рисунке 5.5, был составлен на базе открытий, сделанных пионером в этой области – канадским нейрохирургом Уайлдером Пенфилдом. Он наглядно иллюстрирует уровень чувствительности различных частей тела. В отличие от тела обычного человека, тело гомункула искажено и утрировано, поскольку отражает уровни чувствительности различных зон: чем больше зона, тем больше ее чувствительность. Туловище, например, составляет значительную часть тела, однако соматосенсорная область в нем выражена куда меньше, чем в губах, в результате чего губы обладают гораздо более высоким уровнем чувствительности, чем туловище. Пальцы и кисти рук тоже очень чувствительны, поэтому у гомункула они очень большие – гораздо больше, например, чем предплечья, – поскольку отвечающие за их чувствительность области занимают существенное место в соматосенсорной коре.

Рисунок 5.5. «Сенсорный гомункул»

Чувство боли

Осязание тесно связано с чувством боли. Бо́льшая часть болевых рецепторов расположена на коже, хотя боль является частью чувственного восприятия, носящего название «интероцепция»: им охватываются внутренние болевые ощущения в области живота и деформация внутренних органов. В наших внутренних органах, сочленениях и мышцах тоже есть болевые рецепторы – нейроны, но их не так много, как на коже. Вот почему чувство внутренней боли порой бывает обманчиво, и мы, пытаясь определить, где и что у нас болит, точно сказать этого не можем.

Болевые рецепторы называют ноцицепторами, и реагируют они на три вида стимуляции:

• механическую (порезы, дробление);

• термальную (ожоги или жгучий холод);

• химическую (например, разъедание кожи горчичным порошком или жжение в глазах при попадании туда жгучего перца).

Нервные окончания ноцицептора – нейроны – реагируют на болевую стимуляцию, в случае если она достаточно сильна, после чего передают эту информацию в спинной мозг, который, в свою очередь, откликается на эту боль в виде безусловного рефлекса, передавая болевое сообщение в мышцы (отчего они сокращаются) и переводя эту информацию дальше, в мозг. Вам даже не нужно задумываться над тем, убирать ли руку от того, что жжет или щиплет, – ваша нервная система сделает это автоматически. Как видите, этот безусловный рефлекс – очень полезный механизм выживания, уменьшающий степень травматизма.

При болевой стимуляции лицевых ноцицепторов эта информация поступает в тройничный нерв, играющий для головы и лица ту же роль, что и спинной мозг. Однако большинство ноцицепторов все же передают эту информацию именно в спинной мозг, где она разделяется на несколько потоков. Одни нейроны переносят ее из спинного мозга в таламус, другие доставляют ее к стволу мозга, а третьи – к костному мозгу, варолиеву мосту и околоводопроводному серому веществу головного мозга (области в среднем мозге). Столь разные «пункты назначения» объясняются тем, что существуют различные типы боли и для каждого типа – свой проводящий путь. Например, есть кратковременный и хронический типы боли, и оба они передаются по мозговому стволу. Но если внезапная кратковременная боль затем избирает латеральный (боковой) маршрут, идущий вдоль одной из сторон мозгового ствола, то хроническая боль (например, длительные боли в спине) избирает медиальный (средний) маршрут, идущий прямо через центральную сердцевину.

Сканирование мозга людей, постоянно испытывающих болевые ощущения, показало, что в большинстве случаев (но не всегда) они склонны фокусироваться на кратковременной болевой стимуляции. Исследователям удалось выявить так называемый болевой матрикс – совокупность зон нервной системы, отвечающих за осознанное восприятие боли: когда человек испытывает боль, они активируются и, судя по всему, действуют