Открытие новой сети мозга переписывает учебник по моторной коре

Разум и тело, по-видимому, связаны способами, которые никто раньше не понимал.

В идее связи тела и разума может быть даже больше правды, чем вы думаете. Новое исследование обнаружило доказательства того, что части мозга, контролирующие движение, переплетаются с нейронными сетями, отвечающими за планирование и мышление, и могут напрямую влиять на непроизвольные процессы, такие как сердцебиение. Результаты исследования выходят за рамки моделей моторной коры, которые не претерпели значительных изменений за последнее столетие, и позволяют предположить, что связь между телом и разумом может быть вплетена в саму ткань мозга.

Многие люди клянутся, что такие практики, как медитация и физические упражнения, помогают снять стресс и симптомы тревоги. “Эти практики могут быть действительно полезны, но до сих пор не было достаточных научных доказательств того, как они работают”, – сказал в своем заявлении первый автор исследования Эван М. Гордон из Медицинской школы Вашингтонского университета. “Но теперь мы нашли связь”.

Понимание учеными организации моторной коры головного мозга человека – части мозга, которая позволяет нам планировать, выполнять и контролировать движения – не сильно изменилось со времен основополагающей работы Уайлдера Пенфилда в 1930-х годах. Новаторский нейрохирург, Пенфилд добился успехов во многих областях исследований, но, пожалуй, наиболее известен он своей картой организации моторной коры головного мозга.

мозг
И сенсорную, и моторную кору можно представить в виде гомункула. Для этого исследования нас интересует тот, что справа, который Пенфилд разработал, чтобы проиллюстрировать долю моторной коры, которая контролирует движение различных частей тела.

Гомункул, что в переводе с латинского означает “маленький человек”, показывает, какая часть моторной коры отведена для управления различными частями тела. Например, руки на приведенном выше рисунке массивны по сравнению с остальным телом, что указывает на то, сколько места в коре головного мозга отведено для их контроля.

Авторы нового исследования задались целью воспроизвести карту моторной коры Пенфилда с помощью современной функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ). Помимо экспериментов на семи людях, они изучили огромные публичные базы данных, содержащие снимки мозга более 50 000 человек. Чего они не ожидали обнаружить, так это то, что, согласно полученным данным, карта Пенфилда не совсем верна.

В то время как области, управляющие руками, ногами и лицом, находились в ожидаемых местах, среди них были и другие области, которые, похоже, вообще не участвовали в движении. Эти недвижные области выглядели по-другому и были тесно связаны с частями мозга, которые контролируют такие вещи, как мышление, планирование, боль и непроизвольные функции, например, сердцебиение.

После дополнительного анализа авторы обнаружили, что неподвижные области активируются не во время самих движений, а когда человек думает о движении.

“Мы нашли место, где высокоактивная, ориентированная на достижение цели часть вашего сознания “иди, иди, иди” соединяется с частями мозга, которые контролируют дыхание и сердцебиение”, – сказал Гордон.

Старший автор исследования Нико Дозенбах добавил: 

“Все эти связи имеют смысл, если подумать о том, для чего на самом деле нужен мозг. Мозг нужен для успешного поведения в окружающей среде, чтобы вы могли достичь своих целей, не навредив себе и не убив себя. Вы двигаете своим телом не просто так. Конечно, двигательные зоны должны быть связаны с исполнительной функцией и контролем основных телесных процессов, таких как кровяное давление и боль”.

мозг
Цветные области показывают области мозга, участвующие в новой сомато-когнитивной сети действий (SCAN).

Команда назвала свою вновь открытую сеть SCAN – Somato-Cognitive Action Network (Сомато-когнитивная сеть действий). Они изучили исторические данные исследования обезьян и обнаружили доказательства наличия подобной сети и в их мозге. Они также просканировали младенцев и детей и обнаружили, что SCAN развивается в течение первого года жизни, а в мозгу 9-летнего ребенка она находится уже почти на взрослом уровне.

Полученные результаты помогают обобщить разрозненные наблюдения, которые на протяжении многих лет ставили под сомнение некоторые идеи Пенфилда. Почему некоторые люди, когда тревожатся, то начинают ходить взад-вперед? Как упражнения на глубокое дыхание могут оказывать успокаивающее действие? Эта новая модель помогает пролить свет на некоторые из этих вопросов.

“Пенфилд был гениален, его идеи доминировали в течение 90 лет, и это создало слепое пятно в данной области”, – говорит Дозенбах. “Мы собрали множество различных данных в дополнение к нашим собственным наблюдениям, увеличили и синтезировали их, и пришли к новой теории о том, как тело и разум связаны друг с другом”.

Исследование опубликовано в журнале Nature.

Читайте также: Возможная связь между человеческим мозгом и космосом на квантовом уровне

Поделиться

Добавить комментарий