Секретная область мозга: как мы различаем важные и неважные ощущения

Представьте, что играете на гитаре. Вы сидите, поддерживая вес инструмента на коленях. Играете одной рукой, другой прижимаете струны к грифу, выдавая аккорды. Ваше зрение отслеживает ноты на странице, а слух позволяет настроить мелодию. Осязание рассказывает о ваших взаимодействиях с гитарой. А проприоцепция — о положении и движениях рук и кистей во время игры. Вместе две последних способности объединяются в то, что ученые называют соматоощущением, или восприятием тела. Но как мозг понимает, на какое чувство ему следует обратить больше внимание?

Всякий раз, когда мы двигаемся или прикасаемся к чему-либо, специализированные клетки в нашей коже и мышцах реагируют на это. У нас есть миллионы сенсоров, которые способствуют соматоощущению. Их электрохимические сигналы проходят по нервным волокнам к спинному и головному мозгу. Тот, в свою очередь, использует эти сообщения для отслеживания позы и движения тела, а также местоположения, времени и силы, с которой мы взаимодействуем с объектами.

Тем не менее наш мозг не перегружается шквалом этих входных данных. Он искусно усиливает одни сигналы и отфильтровывает другие, чтобы мы могли игнорировать отвлекающие факторы и сосредоточиться на самых важных деталях.

Как он совершает эти подвиги концентрации? Эксперименты показали, что сознательный опыт нашего тела и его взаимодействия с объектами зависит от сигналов, достигающих коры головного мозга, самого внешнего слоя. Оказалось, что небольшая и часто игнорируемая структура в самом низу ствола мозга играет решающую роль в выборе сенсорных сигналов. Область называется клиновидным ядром, или cuneate nucleus (CN).

Ядро CN очень мало. Оно расположено на гибком стыке головы и шеи. Это означает, что любое движение может затруднить к нему доступ. Что еще хуже, клиновидное ядро ​​находится в стволе мозга и окружено жизненно важными областями, повреждение которых может привести к смерти. К счастью, современные нейробиологические инструменты позволяют наблюдать CN у бодрствующих животных, ничего не повреждая.

Ученые обнаружили, что нейроны CN не просто передают входные данные, а преобразуют их. Обработка сигналов, исходящих от нашего организма, начинается, уже когда сигналы достигают CN. Другими словами, ядро получает не только информацию от тела, но и указания от коры, помогающие определить, какие сигналы наиболее важны для человека в данный момент.

Клиновидное ядро ​​— гораздо более интересная область мозга, чем принято считать. Его функция — выделять одни сигналы и подавлять другие, прежде чем передать их в области мозга, отвечающие за восприятие и двигательный контроль.

CN получает много сигналов, которые могут быть важны для восстановления после неврологической травмы. Миллионы людей во всем мире страдают от той или иной формы дисфункции конечностей, например, паралича. Благодаря лучшему пониманию того, как сенсорные и двигательные сигналы поддерживают движение, врачи могут вылечить эти состояния. Так, имплантированные электроды могли бы активировать клиновидное ядро у людей, потерявших чувствительность в конечностях. Это позволило бы восстановить способность ощущать свое тело.

━━━━━

Анастасия Дегтярева