Альваро Паскуаль-Леоне - Мультисенсорный музей - междисциплинарный взгляд на осязание, звук, запах, память и пространство

Ил. 1. Схема строения долей левого полушария головного мозга человека, демонстрирующая основные области, упомянутые в тексте.

Ключевой вопрос об осязательной или тактильной активации областей коры головного мозга, которые, как предполагалось, отвечают за зрительное восприятие, состоит в следующем: является ли эта активация побочным явлением всего процесса или же действительно необходима для выполнения разных задач. Можно привести целых два доказательства того, что она действительно необходима.

Во-первых, изучение конкретных ситуаций пациентов с повреждением латеральной затылочной коры показывают, что она необходима как для тактильного, так и для визуального восприятия формы. В случае одного пациента такое повреждение привело как к тактильной, так и к зрительной агнозии (к неспособности распознавать объекты), хотя соматосенсорная кора и общие функции были в порядке [61] Feinberg T.E., Rothi L.J., Heilman K.M. (1986) Multimodal agnosia after unilateral left hemisphere lesion // Neurology, № 36: 864–867. . Другой же пациент был не в состоянии изучать новые объекты ни визуально, ни тактильно [62] James T.W., James K.H., Humphrey G.K., Goodale M.A. (2006) Do visual and tactile object representations share the same neural substrate? // Touch and Blindness: Psychology and Neuroscience / Heller M.A., Ballesteros S. (Eds.) Mahwah: Lawrence Erlbaum Associates: 139–155. .

Во-вторых, в некоторых исследованиях использовалась транскраниальная магнитная стимуляция (ТМС) для временного нарушения работы различных областей мозга, связанных с визуальным восприятием и вовлеченных в выполнение тактильных задач. Например, ТМС теменно-затылочной области во время тактильного распознавания объемного рельефа в виде полос разной ориентации на поверхности предметов [63] Sathian K. et al. (1997). мешала выполнению этой задачи [64] Zangaladze A., Epstein C.M., Grafton S.T., Sathian K. (1999) Involvement of visual cortex in tactile discrimination of orientation // Nature, № 401: 587–590. . Одно из недавних исследований показало, что ТМС левой части латеральной затылочной коры нарушает процесс категоризации объектов [65] Mullin C.R., Steeves J.K.E. (2011) TMS to the lateral occipital cortex disrupts object processing but facilitates scene processing // Journal of Cognitive Neuroscience, № 23: 4174–4184. , что демонстрирует невозможность обработки информации об объектах без участия этой области мозга. Точно так же ТМС левой части внутритеменной борозды (IPS) нарушает визуально-тактильное (но не тактильно-визуальное) сопоставление форм предметов с использованием правой руки [66] Buelte D., Meister I.G., Staedtgen M., Dambeck N., Sparing R., Grefkes C., Boroojerdi B. (2008) The role of the anterior intraparietal sulcus in crossmodal processing of object features in humans: An rTMS study // Brain Research., № 1217: 110–118. , но ТМС ее правой части во время сопоставления форм с использованием левой руки не повлияла на процесс кросс-модального восприятия. Причина этого несоответствия неясна и только подчеркивает, что точные роли соматосенсорной, теменной областей и латеральной затылочной коры в мультисенсорной обработке форм еще предстоит полностью выяснить.

Весьма вероятно, что активация части коры, связанной со зрением, запущенная благодаря тактильным импульсам, опосредуется визуальными образами [67] Sathian K. et al. (1997). . Многие исследования показали, что латеральная затылочная кора активна во время задач визуализации: например, воссоздания мысленных образов знакомых объектов, которые могли быть ранее осязательно изучены незрячими или зрячими людьми [68] De Volder A.G., Toyama H., Kimura Y., Kiyosawa M., Nakano H., Vanlierde A., Wanet-Defalque M.C., Mishina M., Oda K., Ishiwata K., Senda M. (2001) Auditory triggered mental imagery of shape involves visual association areas in early blind humans // NeuroImage, № 14: 129–139. , или геометрических и материальных свойств объекта, которые сохранились в памяти [69] Newman S.D., Klatzky R.L., Lederman S.J., Just M.A. (2005) Imagining material versus geometric properties of objects: An fMRI study // Cognitive Brain Research, № 23: 235–246. . Интересно, что индивидуальные различия в степени яркости визуальных образов становятся предиктором того, насколько активна правая часть латеральной затылочной коры во время тактильного восприятия формы [70] Zhang M. et al. (2004). . Некоторые исследователи отказались от использования объяснения понятия визуальных образов по причине того, что мозг незрячих с рождения людей проявляет активность при восприятии формы в тех же областях, что и у зрячих. Поскольку люди, незрячие с рождения, не мыслят визуально, эти образы не могут полноценно ответить и на вопросы о мозговой активности зрячих людей [71] Pietrini P., Furey M.L., Ricciardi E., Gobbini M.I., WuW.-H.C., Cohen L., Guazzelli M., Haxby J.V. (2004) Beyond sensory images: Object-based representation in the human ventral pathway // Proceedings of the National Academy of Sciences USA, № 101; 5658–5663. . Однако тот факт, что незрячие люди не могут использовать визуальные образы во время тактильного восприятия формы, определенно не является основанием для исключения этой способности у зрячих, особенно с учетом обширных данных о различиях в нейронной активности зрячих и незрячих людей [72] Sathian K. (2005) Visual cortical activity during tactile perception in the sighted and the visually deprived // Developmental Psychobiology, № 46: 279–286; Sathian K., Stilla R. (2010) Cross-modal plasticity of tactile perception in blindness // Restorative Neurology and Neuroscience, № 28: 271–281. . Еще одно возражение заключалось в том, что активность латеральной затылочной коры во время процесса визуального познания составляет лишь около 20 % от активности, наблюдаемой во время тактильного изучения объекта. Следовательно, визуальные образы не так уж и важны во время тактильного восприятия формы [73] Amedi A. et al. (2001). Reed C.L., Shoham S., Halgren E. (2004) Neural substrates of tactile object recognition: An fMRI study // Human Brain Mapping, № 21: 236–246. . Однако в этих исследованиях, как правило, не отслеживалась успешность выполнения задачи визуального восприятия, и поэтому низкая активность латеральной затылочной коры во время процесса визуализации могла просто означать, что участники выполняли задачу непоследовательно, либо не сохраняли визуальные образы на протяжении всего процесса изучения объектов.