Рис. 4.6. Разрез неокортекса от уха до уха, демонстрирующий сенсорный и моторный кортексы. Затененные области представляют зоны, иллюстрирующие, как все тело размечено в виде искривленного человечка, называемого гомункулусом
В настоящее время имеются две рабочие модели, объясняющие такое странное расположение14. Первая модель описывает расположение зон репрезентации. В период внутриутробного роста ручки плода находятся у лица, а ножки согнуты так, что ступни касаются гениталий. В процессе развития постоянный контакт между этими частями тела может вызывать многократную активацию чувствительных нейронов в зонах развивающегося кортекса. Активация кортикальных нейронов может способствовать такой организации чувствительных областей в теменных долях, как если бы эти части тела располагались рядом, тогда как они просто находятся в постоянном соприкосновении. Так может быть заложена основа того, где в итоге различные чувствительные области будут существовать на соматосенсорной пластине.
Вторая рабочая модель объясняет искажения в размере отдельных чувствительных областей по сравнению с нормальной человеческой анатомией. Согласно сенсорной карте, у человечка, лежащего вдоль сенсорного кортекса, огромное лицо и губы, руки и пальцы, причем большие пальцы гигантского размера, и непомерно огромные половые органы. Чем это объяснить? Для ответа мы можем взглянуть на эти укрупненные области кортикальной карты. В детстве, когда я болел, мама бережно проверяла у меня температуру, касаясь губами моего лба. Это вполне разумно, ведь человеческие губы очень восприимчивы; на них находятся бесчисленные, плотно расположенные чувствительные рецепторы. Подобным же образом нейроны, чувствительные к прикосновениям, на кончике указательного пальца в 15 раз плотнее, чем сенсорно-тактильные рецепторы на ноге. И огромное число чувствительных рецепторов имеется на человеческих гениталиях.
В ходе эволюции высокая чувствительность губ, языка, рук и половых органов играла важнейшую роль в поддержании жизни нашего вида.
Поэтому самым чувствительным рецепторам, расположенным в этих частях тела, отводилась в мозге дополнительная площадь. Объем кортикальных тканей отражает не размер части тела, а ее чувствительность. Проще говоря, более обширные области сенсорного кортекса относятся к наиболее чувствительным частям тела. В результате части тела гомункулуса располагаются в иерархическом порядке, прямо пропорциональном тому, насколько восприимчива каждая зона к ощущениям и как часто она используется.
Этот же принцип верен и в отношении других млекопитающих. У кошек сенсорный кортекс распределен не так, как у людей. У представителей семейства кошачьих наибольшая кортикальная зона отвечает за нос и усы, поскольку эти органы связаны с первичным получением информации. Так что кошка, исследующая мир в основном через нос и усы, тоже имеет своего «котункулуса» – карту соматосенсорного кортекса.
Таким образом, части человеческого тела, имеющие наиболее плотное расположение сенсорных нервов, занимают большую площадь на соматосенсорном кортексе. Вот поэтому на сенсорном кортексе относительно большая область отведена губам, нежели спине, и пальцам руки, чем целой ноге. Так что вы можете лучше настроить мозг на ощущения с помощью губ и пальцев, чем других частей тела.
Здесь, опять же, мы видим яркое проявление того, почему для нас, людей, такое значение имеет сексуальность. Область гениталий на карте сенсорного кортекса больше, чем область груди, живота, спины, плеч и рук вместе взятых. Природа в буквальном смысле подталкивает нас к размножению, делая все возможное для продолжения нашего вида. Интересно отметить, что, когда эпилептические приступы возникают в этих областях сенсорного кортекса, им обычно предшествуют интенсивные сексуальные ощущения.
Что важнее всего помнить на данном этапе – это что все телесные ощущения размечены на сенсорном кортексе, особенно в соматосенсорных зонах теменных долей.
Височные доли. Височные доли находятся непосредственно под поверхностью и чуть выше ушей. Они отвечают за слуховое восприятие, то есть за обработку того, что мы слышим – звуков всевозможных типов. Похоже, внутри этих долей находятся тысячи колоний нейронов. Поскольку то, что мы слышим, так тонко увязано с языком, мы будем определять язык как серию особых звуков, которые издаются с целью намеренной коммуникации, а затем всеобъемлюще понимаются. Другими словами, в ваши уши поступает поток беспрерывных звуков, несущих намерение или значение, что называется языком.
Барабанная перепонка вибрирует в результате ударяющих в нее звуковых волн, что вызывает электрические сигналы, направляющиеся по слуховому нерву в различные отделы височных долей. Височные доли занимаются распознаванием языка, то есть декодированием, наделяющим звук смыслом. Такое свойство главным образом приписывается разнообразным областям в левой части неокортекса, если только мы не заучиваем новое слово или звук, потому что в этом случае за дело берется правая височная доля.
В слуховом кортексе имеются скопления нейронов, занимающиеся каждой отдельной фонемой, то есть минимальной звуковой единицей, используемой нами в целях языковой интерпретации. Например, когда мы слышим звуки баа, муу или су, различные модули, или зоны внутри слухового комплекса принимаются за обработку этих специализированных звуков. По мере развития младенца различные звуки, слышимые им, сохраняются в виде географически размеченных паттернов, готовых к использованию в качестве языка. Мозг младенца также занят упрощением необязательных синаптических связей по ходу извлечения значений из звуков в своем окружении.
Наш мозг недостаточно линеен, чтобы мы, услышав серию звуков, немедленно поняли, что они сообщают. Примечательно, что, по мере того как электрические сигналы от барабанной перепонки активируют множество скоплений нейронов в височных долях, их комбинация и последовательность, а также расположение нервных цепей позволяют нам извлекать значение из слуховых раздражителей. Сотни скоплений нейронов внутри особых зон височных долей занимаются этим, пока мы слушаем музыку, смотрим телевизор, беседуем за ужином и даже когда разговариваем сами с собой, вслух или про себя.
Височные доли участвуют в хранении воспоминаний и отвечают за долговременную память. Как мы знаем, это происходит в гиппокампе. При травме обеих височных долей с гиппокампом невозможно образовывать новые воспоминания. Ученые, проводящие эксперименты на височных долях с использованием электрических раздражителей низкого напряжения, сообщают, что их подопытные переживают немедленные ощущения déjà vu (таинственное ощущение узнавания и припоминания), jamais vu (чувство, что знакомый человек или место вам незнакомы), повышенные спонтанные эмоции и/или странные спиритуалистические видения или озарения.
В височных долях имеется центр визуальных ассоциаций, связывающий увиденное нами с нашими эмоциями и воспоминаниями. Это склад множества визуальных эмоциональных воспоминаний. Как только мы видим что-то во внешнем мире, это обрабатывается в области ассоциаций: сопоставляется с нашими воспоминаниями и ощущениями в эмоциональном плане. Височные доли обрабатывают зрительные символы, соотнося их с соответствующими ощущениями.
