Чувства: Нейробиология сенсорного восприятия - Роб Десалл

С изобретением позитронно-эмиссионной томографии (метода функциональной визуализации, используемого в радиационной медицине для выявления метаболических процессов в организме), МРТ, а затем диффузионно-тензорного метода (который предоставляет информацию о белом веществе мозга, или аксонах) исследователи смогли точнее измерить активность мозга во время синестетических переживаний. Графемно-цветовая синестезия (одна из наиболее распространенных форм настоящей синестезии) была в центре внимания детальной проверки гипотез о том, как работает этот феномен. Лучше всего это получилось сделать с помощью визуализации, в частности фМРТ, которая выделяет участки мозга, активированные определенной функцией. По сути, изображение мозга окрашивается в различные оттенки в зависимости от уровня активности, вызванной действием или функционированием в результате раздражителя. Первые фМРТ-исследования синестетов показали четкую корреляцию графемно-цветовой синестетической активности с теми областями зрительного пути, которые соответствуют функции обработки цвета. Более поздние исследования фМРТ применялись для проверки гипотез о природе синестетической активности, в отличие от простых экспериментов по окраске мозга, которые проводились изначально.

Одна из наиболее популярных и логичных гипотез, которую можно проверить, касается процесса перекрестной активации, который предполагает иную картину мозговой деятельности, нежели другие модели синестезии. Перекрестная активация вызывает мозговую деятельность в двух разных частях мозга: в одной из них обрабатывается сигнал индуктора, а во второй активируется ответ. Самый последний подход, используемый для изучения синестезии, – диффузионно-тензорный метод, по состоянию на 2014 год с его помощью было проведено не менее семи исследований. Как я говорил в главе 10, этот метод может точно определить нейронные связи, которые проявляют активность во время специфической нейронной деятельности. Ранние результаты с использованием как фМРТ, так и ДТМ указывают на возможную необходимость локализованной функции мозга и связности, но, к сожалению, интерпретация данных затруднена, потому что существует очень много вариаций в синестетической активности даже среди графемно-цветовых синестетов.

В 2015 году Жан-Мишель Хупе и Мишель Дожат провели метаанализ всех опубликованных исследований синестезии головного мозга. Их выводы прекрасно сформулированы в следующем заявлении: «Мы до сих пор не нашли никаких четких эмпирических доказательств о нейронных коррелятах субъективного опыта синестезии. Мы не обнаружили никаких структурных или функциональных аномалий в мозге синестетов, которые могли бы объяснить синестезию. На наш взгляд, большинство опубликованных на сегодняшний день исследований показывает, что мозг синестетов функционально и структурно схож с мозгом несинестетов». В сущности, синестезия очень сложна, и, возможно, нам нужен новый теоретический подход к проблеме, чтобы понять, как различные формы синестезии работают и как они связаны с устройством и особенностями функционирования мозга. Похоже, что синестезия – это та загадка, ответ на которую мы пока не нашли, и она подобна таинственному природному явлению: нам всегда есть чему поучиться.

Вероятно, у нас есть больше чем пять аристотелевских чувств плюс равновесие, на которых я сосредоточивался до сих пор. Но возможно ли, что «большая шестерка» на самом деле больше чем просто шестерка? Есть несколько областей мозга, где пересекаются пути для каждого чувства. Зрение, например, обрабатывает все виды аспектов этого чувства, включая цвет, оттенок, ориентацию, движение и т. д. Во многих отношениях наиболее распространенный синестетический феномен – графемно-цветовая синестезия – действительно почти не характерен для всех других синестезий. Это то, что называется интрамодальной синестезией, потому что нужно видеть, чтобы визуализировать буквы и цифры, и это требование затем вызывает еще одно визуальное совпадение. Со слухом все по-другому, и недавние синестетические исследования показали, что специфические аспекты слуха могут быть автономными. Довольно известна иллюзия слуха, называемая иллюзией (эффектом) Доплера. Она обнаружена в 1842 году и наглядно демонстрирует, как чувство слуха довольно тесно связано с различными характеристиками – громкостью звука и высотой тона.

Иллюзия Доплера возникает, когда человек слышит звук, интенсивность которого непрерывно возрастает с течением времени. Это может произойти, когда вы стоите неподвижно и звук усиливается с постоянной скоростью или если вы стоите неподвижно, интенсивность звука постоянна, но его источник приближается к вам (или удаляется от вас) с постоянной скоростью. Когда человек подвергается звуковому воздействию такого рода, то слышимая им высота тона увеличивается по мере увеличения громкости звука. В этом случае высота тона на самом деле не увеличивается, но растет громкость. Эти два аспекта слухового восприятия – громкость и высота тона – конкурируют за право интерпретировать звук. В случае эффекта Доплера мозг позволяет громкости выигрывать конкуренцию за определение реакции на тон. Эта интермодальная синестезия находится в сильном контрасте со всеми остальными восьмьюдесятью синестетическими интермодальными синестезиями и предполагает, что по крайней мере слух действительно может быть интерпретирован как два чувства.

Есть еще две синестетические странности, благодаря которым мы в конечном итоге сможем выйти за рамки понимания этого феномена. Обе они несколько противоречивы и основаны на гораздо меньших размерах выборки, чем более известные формы синестезии, такие как графемно-цветовая. Первая странность относится к нейронному феномену, который, по сути, находится в категории сам по себе. Двадцать лет назад Джакомо Риццолатти и его коллеги заметили нечто интересное у изучаемых ими макак. Ученые оценивали нейронные сигналы в мозге этих приматов и регистрировали электрофизиологию отдельных нервных клеток, когда макаки тянулись к пище или другим предметам. Как ни странно, когда макаки наблюдали, как человек или другая обезьяна тянется к предмету, активность проявляли те же самые нервные клетки. Нейроны, участвующие в этом странном явлении, получили название зеркальных нейронов. Другие исследователи позже установили, что существуют зеркальные нейроны не только для движения рук, но и для мимики и движений рта. До сих пор среди нейробиологов зеркальные нейроны используются для лучшего понимания различных когнитивных механизмов, таких как осознание целей организмами и эмпатическое поведение. Также с их помощью исследовали аутизм. Но самая последняя работа, посвященная феномену зеркальных нейронов, была связана и с определенными видами синестезии. При зеркальной сенсорной синестезии люди, которые видят, как к кому-то прикасаются, на самом деле чувствуют, что прикасаются к ним. Таким образом, это включает в себя визуальную индукцию, за которой следует ответное тактильное ощущение.

В конце скажу, что в литературе содержится несколько упоминаний об эмоциональных реакциях, связанных с ощущениями. Однако доказательства этой синестетической странности весьма скудны. У одного человека определенные виды тканей вызывали очень специфические эмоциональные реакции, например джинсовая ткань была связана с депрессией. В характерной графемно-цветовой связи некоторые люди с этим видом синестезии также будут связывать эмоции с ответом графема-цвет. В 2013 году исследователи работали с пациентом, у которого в результате перенесенного инсульта был поврежден таламус. Этот человек сообщил об отвращении, возникавшем у него при чтении слов, напечатанных синим цветом, и о неприятном чувстве, когда слова были написаны желтым. Благодаря этому впервые узнали о случае приобретенной синестезии, включающей эмоцию и графемно-цветовую синестезию. Еще более интересной была реакция этого человека на духовые музыкальные инструменты (в частности, на тему из фильма о Джеймсе Бонде), которую субъект описал как доводящую до оргазма. Оба этих явления действительно довольно странные. Мы отмечали, что наш мозг недостаточно совершенен в умении справляться с дуальностью, кроссмодальностью и синестезией, а теперь мы можем увидеть, что наш мозг обладает связями, достаточными, чтобы заставить определенные эмоции и воспоминания и другие аспекты высших когнитивных процессов принимать участие в интерпретации внешнего мира. То, как мы задействуем эмоции и воспоминания в игре восприятия, удивительным образом раскрывает то, как наш мозг постигает мир.