Тайные сигналы мозга. Ученые нашли неизвестные связи между разумом и телом

МОСКВА, 25 апр — РИА Новости, Владислав Стрекопытов. Исследователи установили, что связь между телом и разумом встроена в структуру мозга. Области моторной коры, контролирующие движения, подключены к нейронным сетям, которые участвуют в мышлении и планировании, а также определяют базовые параметры организма.

Мысленно решая сложную проблему, люди часто ходят взад-вперед. Перед тем как подняться и начать действовать, сидящий человек кладет руки на бедра. А "борцовская" стойка с широко расставленными ногами указывает на готовность принять вызов и оказать сопротивление.

Это лишь немногие примеры того, что психологи называют языком тела. Сигналы, передающиеся от мозга к нервным окончаниям, приводят к непроизвольному сокращению определенных мышц лица или конечностей. Внутреннее состояние выдают и изменения базовых физиологических процессов — при волнении учащаются дыхание и сердцебиение, панический страх может вызвать сбой пищеварения и так далее.

Эти наблюдения активно используют психологи и сотрудники спецслужб для расшифровки состояния человека, его мыслей и намерений. Ученые же пытаются найти научное объяснение связи между эмоциями и их внешним проявлением.

В 1930-х канадский нейрохирург Уайлдер Пенфилд во время операций на открытом мозге обнаружил, что электрическая стимуляция узкой полоски ткани на поверхности каждого из полушарий вызывает подергивание определенных частей тела. Отмечая реакции, ученый составил карту двигательной коры мозга. Контрольные участки на ней расположены в том же порядке, что и части тела, которыми они управляют, — от пальцев ног на одном конце до кончика языка на другом.

Карту двигательных областей мозга Пенфилда часто изображают в виде так называемого кортикального (коркового) гомункулуса. У этой модели гипертрофированы те части тела, которые в связке с определенными участками коры отвечают за обработку сенсорных сигналов и регуляцию движений. То есть пальцы рук, губы и язык с большим числом нервных окончаний крупнее, чем туловище и ноги.

Различают два вида гомункулусов — соматосенсорный и моторный. Их изображения в учебниках по неврологии нередко сопровождают подписью: "Так мозг видит тело изнутри".

В 1950-е Пенфилд вместе с коллегами продолжил изучение связи соматосенсорной и моторной коры с психологическими состояниями и переживаниями. В частности, ученый обнаружил, что с помощью стимуляции височной доли мозга можно активировать воспоминания, а также перцептивные иллюзии — сновидения, галлюцинации и эффект дежавю ("воспоминания" о том, чего никогда не было).

Большинство экспериментов Пенфилд проводил на открытом мозге, подключая электроды к тому или иному участку коры. Американские ученые под руководством доктора медицинских наук, доцента кафедры неврологии медицинской школы Вашингтонского университета в Сент-Луисе Нико Досенбаха решили проверить его карту с помощью современного неинвазивного метода — функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ).

Семерым здоровым добровольцам в течение многих часов во время отдыха и выполнения каждодневных задач проводили МРТ-сканирование мозга. По итогам для каждого построили индивидуальные карты моторной коры, а полученные снимки сравнили с результатами из трех крупнейших медицинских баз данных: проекта человеческого коннектома (Human Connectome Project), исследования когнитивного развития мозга подростков (Adolescent Brain Cognitive Development Study) и британского биобанка (UK Biobank), которые вместе содержат фМРТ-профили примерно 50 тысяч человек.

К своему удивлению, авторы обнаружили, что карта Пенфилда, по которой училось не одно поколение неврологов, не совсем верна. Ноги, руки и лицо действительно контролируются теми участками, которые определил ученый. Но между ними есть еще три области, которые, судя по всему, вообще не связаны с двигательными функциями, хотя и расположены в моторной коре.

Дальнейшие эксперименты с визуализацией показали, что "неподвижные" области активируются, когда человек думает о движении. Как выяснилось, они тесно связаны с частями мозга, участвующими в мышлении, планировании, умственном возбуждении, боли, контроле работы внутренних органов и некоторых физиологических функций — таких как кровяное давление и частота сердечных сокращений.

"Все эти связи имеют смысл, если подумать, для чего на самом деле нужен мозг, — приводятся в пресс-релизе слова доктора Досенбаха. — Прежде всего — для успешного поведения в окружающей среде. Поэтому двигательные области, конечно, должны быть связаны с исполнительными функциями и основными процессами организма".

С этими выводами согласна практикующий психолог Айгуль Гранд: "Дело в том, что главная задача мозга — отнюдь не развитие, не поиск оптимальных решений, не обдумывание ситуаций. Все гораздо проще и прозаичнее. Мозг заинтересован в том, чтобы сохранить жизнеспособность организма, добиться этого простейшим способом и потратить минимум энергии. Поэтому часто начало любого нового дела сопровождается состоянием тревожности, появлением страхов и сомнений. Это мозг саботирует задачу, которая вынуждает его покинуть зону комфорта".

Исследователи назвали обнаруженную ими систему нервных связей сомато-когнитивной сетью действия (SCAN, Somato-Cognitive Action Network). Чтобы понять, как она формируется и развивается, ученые просканировали мозг новорожденного, годовалого и девятилетнего ребенка, а также девяти обезьян.

У новорожденного сеть не обнаружили, у годовалого она уже была довольно отчетливой, а к девяти годам — практически такой же, как у взрослого человека. У обезьян, даже взрослых, система связей между разумом и телом просматривалась лишь на рудиментарном уровне.

"Возможно, она начала формироваться у человека как относительно простая система интеграции движения с физиологией. Например, чтобы мы не теряли сознание, когда встаем, — предполагает первый автор статьи Эван Гордон, доцент кафедры радиологии Медицинской школы Вашингтонского университета. — Но по мере того, как мы эволюционировали, приобретали способность мыслить и планировать, система развивалась и приобрела множество сложных когнитивных элементов".

В последние десятилетия появилось множество психологических практик, основанных на управлении физиологическими процессами силой мысли. Многие из них используют прием медитации. Данные, полученные в ходе исследования, указывают на прямую связь между телом и разумом, заложенную в самой структуре мозга.

"Успокаивая тело, скажем, дыхательными упражнениями, вы также успокаиваете разум, — говорит Гордон. — Такого рода практики могут быть очень полезны. Но до сих пор не было научных доказательств того, как они работают. Теперь мы нашли связь. Нашли то самое место, где область разума, определяющая двигательную активность, соединяется с частями мозга, которые контролируют дыхание и частоту сердечных сокращений. Если вы успокоите одно, это обязательно повлияет на другое".

"Европейские протоколы лечения пациентов с сердечно-сосудистыми заболеваниями сегодня включают метод медитации как дополнительные упражнения против тревоги и стресса, — рассказывает врач-психосоматолог и нейропсихолог Екатерина Тур. — Восстановление психического и физического здоровья при помощи медитации основано на развитии навыка телесной концентрации и улучшения функционального состояния организма".

Специалист отмечает, что регулярные занятия нормализуют синтез мелатонина, который играет роль в профилактике деменции и депрессии, ликвидирует последствия длительного воздействия на организм окислительного стресса, способного приводить к гибели нейронов. Медитация позволяет освоить навык управления болевой чувствительностью, а снижение уровня тревоги позитивно сказывается на функционировании кишечника.

Существуют и другие когнитивно-поведенческие практики.

"Это так называемые направления третьей волны — MBT (терапия, основанная на осознанности), ACT (терапия принятия и осознанности), DBT (диалектико-поведенческая терапия), — отмечает клинический психолог Дарья Якушева. — В рамках этих методов развивается способность реагировать не автоматически, а рефлексивно, осознанно, не вовлекаясь в интенсивные эмоции, учиться регулировать их. Как следствие, происходит расслабление, запускается парасимпатическая нервная система".

Есть еще один простой и очень эффективный способ сохранить здоровье и улучшить настроение — занятия спортом.

"Любой человек может проверить на себе, как физические упражнения влияют на сознание, — говорит кандидат философских наук, психолог Олег Гадецкий. — Если вы устали или плохо соображаете, выйдите на пробежку. Небольшая легкая зарядка — и через 15-20 минут вы заметите, насколько яснее начинает работать мозг".

Авторы исследования надеются, что полученные результаты откроют новую страницу в изучении процессов, связывающих тело и разум. И позволят разработать более совершенные методы терапии нарушений первичной моторной коры — в том числе вызванных инсультом или травмой.