Восприятие прикосновений: все оказалось немного сложнее

Соматосенсорная система нашего мозга (а точнее — наше знание о ней) расширилась благодаря труду исследователей из Института изучения мозга Общества Макса Планка. Они смогли точно определить, через какие области головного мозга распространяется сигнал от прикосновений, а также как именно работает наше восприятие прикосновений или изменения температуры на коже. Об этом говорится в их статье, опубликованной в журнале Scientific Reports.

Rullmann, M, SciRep, 2019


До настоящего момента оставался не прояснённым вопрос о том, какие именно области мозга отвечают за восприятие прикосновений.  Один из путей прояснить это — случаи снижения чувствительности к прикосновениям или изменению температуры (гипестезии) у людей с повреждениями головного мозга, например, после перенесённого инсульта или травм. Группа немецких нейрофизиологов под руководством Михаэля Руллманна решила разобраться в вопросе потери чувствительности при травмах коры головного мозга.

Для этого исследователи использовали структурную магнитно-резонансную томографию и оценки неврологического статуса 70 пациентов. Все испытуемые перенесли инсульт либо травмы головного мозга в области первичной соматосенсорной коры, затронувшие соседнюю теменную, височную или префронтальную кору, при этом 43 из них испытывали гипестезию. В ходе исследования пациентов разделили на две группы для сравнения между собой. Критерием разделения было наличие или отсутствие пространственного игнорирования, то есть реакции на стимул в одной половине тела, распознаваемой в противоположной половине мозга.

Полученные учеными данные расширили представление о переднем (вентральном) проводящем пути. Они выяснили, что стимуляция от раздражителя, то есть прикосновения или изменения температуры распространяется от первичной соматосенсорной коры до островковой (центральной) коры. Происходит это через префронтальную и заднюю теменную кору, которые в свою очередь участвуют в распознавании комплексных тактильных ощущений и процессах внимания.

Удивительным оказалось вот что: снижение чувствительности возникало не только при поражении полей Бродмана 1,2, 3a и 3b, которые и входят в состав соматосенсорной коры, но и при повреждении соседних полей 4p в моторной коре и 6 и 44 в премоторной коре, которые вроде бы не связаны с обработкой сенсорных стимулов.

В дальнейшем учёные хотели бы изучить случаи повреждения отдельных участков коры головного мозга для выяснения точных функциональных способностей каждой из них. Но подходящие клинические случаи редки, а статистика не позволяет получать значимые результаты из единичных случаев.

Ранее H. Chris Dijkerman и Edward H. F. de Haan уже выдвигали предположение, о том, что задняя теменная кора отвечает за восприятие и действие, в то время как центральная кора в основном «записывает» восприятие и распознавание, то есть запоминает действие. Для этого учёные провели ряд сенсомоторных тестов, о чём написали в 2007 году в журнале Behavioral and Brain Sciences.


Диана Владимирова

Rullmann, M., Preusser, S. & Pleger, B. Prefrontal and posterior parietal contributions to the perceptual awareness of touch. Sci Rep 9, 16981 (2019) doi:10.1038/s41598-019-53637-w

«Электронная кожа» — еще один шаг к киборгам?

Исследователи из Национального универстета Сингапура и американского Университета Джонса Хопкинса создали прототип электронной кожи, которая позволила пациенту с ампутированной конечностью снова ощущать при помощи протеза….

Всем выйти из сумрака! Утром и вечером мозг лучше реагирует на слабые визуальные стимулы

Немецкие учёные выяснили, что наш мозг лучше воспринимает слабые визуальные стимулы в сумеречное время, ранним утром или поздним вечером, а не днем. Работа опубликована в Nature Communications….

Два протеза руки «силой мысли» одновременно: с обратной связью

Исследователи из Университета Джонса Хопкинса создали первый в мире «дважды двусторонний» протез рук, управляемый интерфейсом «мозг-компьютер»: два протеза, управляемые при помощи нейроимплантов, передают тактильную информацию…

День в истории: первооткрыватель олигодендроцитов и гомункулуса

На сегодняшнем дудле все любители нейронаук могли увидеть картинку с мозгом и портретом лысого человека. Сегодня исполнилось со дня рождения Уайлдера Грейвса Пенфилда, которого чаще…

Как выключить миндалевидное тело

Что будет, если отключить часть мозга, ответственную за эмоции и поведение? Американские нейробиологи решили найти ответ на этот вопрос. Они научились избирательно инактивировать миндалевидное тело…

Как улучшить мозг. Выпуск 8: руки помощи

Ампутация руки влияет не только на возможности человека, но и на его мозг. Однако, несмотря на происходящую в мозге реорганизацию, моторная и соматосенсорная кора могут…

Картинка дня: умножители боли

Очень важное открытие совершили ученые из Бостона. Им удалось выделить нейроны, так называемые нейроны S1 соматосенсорной коры, которые «уходят вниз», к рогам спинного мозга, и…