Что происходит в нашем мозгу, когда мы отпираем дверь?
Люди, которые не могут застегнуть пуговицу на пиджаке или которым трудно вставить ключ в замок, страдают от состояния, известного как апраксия. Это означает, что их моторные навыки были нарушены – например, в результате инсульта. Теперь ученые из Мюнхена изучили участки мозга, отвечающие за планирование и выполнение сложных действий. Они обнаружили, что в мозге существует особая сеть для использования инструментов. Результаты исследования были опубликованы в журнале Journal of Neuroscience.
Исследователи из Технического университета Мюнхена (TUM) и больницы Klinikum rechts der Isar проанализировали мозговые сети, контролирующие использование инструментов или другой утвари. Выбранный ими метод функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ) показывает области мозга, которые активируются, когда человек думает, двигается и выполняет действия.
Использование инструментов – важнейший человеческий навык. “Многочисленные исследования изучают нейронные процессы, происходящие, когда мы берем в руки инструмент”, – говорит профессор Йоахим Хермсдёрфер с кафедры науки о человеческом движении ТУМ. “Но многие из этих исследований ограничиваются тем, что испытуемые наблюдают за действием, имитируют его или просто визуализируют”. Целью последнего исследования было проанализировать основные нейронные принципы использования инструментов в максимально реалистичных условиях, вскрытие замков.
В ходе МРТ-исследования испытуемые получили десять повседневных предметов, включая молоток, открывалку, ключ, зажигалку и ножницы, а также несколько незнакомых предметов. Их задача состояла в том, чтобы либо использовать эти предметы, либо просто поднять их и снова опустить, сначала левой, а затем правой рукой. Анализируя полученные данные, ученые рассматривали фазу планирования и фазу выполнения отдельно. Таким образом, они смогли определить сети мозга, которые активировались, когда испытуемые планировали и использовали инструмент, и те, которые контролировали выполнение.
Специфическая сеть инструментов в мозге
Одним из важных результатов стало то, что левое полушарие активировалось, когда испытуемые планировали использовать инструмент – независимо от того, в какой руке они его держали. Кроме того, исследователи распознали распределенную сеть, отвечающую как за планирование, так и за исполнение. При работе с незнакомыми объектами эти области мозга были менее активированы.
Сеть инструментов” состоит из областей мозга в теменной и лобной долях, а также областей в задней височной доле и еще одной области в латеральной затылочной доле. Таким образом, исследователи обнаружили нейронную активацию, которая охватывает все элементы сложного действия. Это и распознавание предметов как инструментов, и понимание того, как они используются, и двигательные действия по использованию инструмента.
“Исследование также позволило нам подтвердить, что в мозге существуют разные потоки восприятия для разных задач”, – объясняет Хермсдорфер. Дорсальный поток восприятия передает сигналы в заднюю теменную долю и в целом отвечает за контроль действий. “Его можно разделить на два функционально-специфических пути обработки. Дорсо-дорсальный поток контролирует основные процессы захвата и движения, независимо от того, знаком человек с объектом или нет. Второй вентро-дорсальный поток активизируется, когда мы используем знакомые нам инструменты.
Вооружившись знаниями о локализации этих “модулей действия”, врачи в будущем смогут более дифференцированно диагностировать апраксию и разрабатывать более совершенные терапевтические подходы.
В нашем Telegram‑канале вы найдёте новости о непознанном, НЛО, мистике, научных открытиях, неизвестных исторических фактах. Подписывайтесь, чтобы ничего не пропустить.
