В 1960-х годах канадский нейрохирург Уайлдер Пенфилд сделал революционное открытие, вставляя тонкие электроды в мозг пациентов во время операций. Он обнаружил, что мозг содержит «карты тела» – соматосенсорную кору, отвечающую за ощущения от тела, и моторную кору, управляющую движениями.

Эти карты удивительны: соседние участки тела представлены соседними участками мозга. Но самое поразительное – эти карты не являются генетически предопределенными. Вместо этого они формируются и изменяются под влиянием опыта тела в мире. Например, если человек теряет руку в результате несчастного случая, области мозга, которые раньше контролировали эту руку, переключаются и начинают управлять соседними мышцами руки, такими как бицепс и трицепс, всего за несколько недель. Нейроны «переназначаются», чтобы управлять доступным «оборудованием».

«Моторное лепетание»: Как мозг учится управлять чем угодно

Этот принцип адаптации открывает двери для перестройки наших телесных планов. Мы видим это повсюду: в случае с Мэттом Штуцманом, который родился без рук, но стал лучшим в мире лучником, используя ноги и шею. Или с собакой Фэйт, родившейся без передних лап, которая научилась ходить на двух задних ногах, как человек. Эти примеры показывают, что мозг не «запрограммирован» на управление конкретным типом тела; он адаптируется, чтобы двигаться и взаимодействовать с миром с тем «оборудованием», которое у него есть.

Мы это делаем так же, как младенцы учатся говорить – через «моторное лепетание». Младенцы экспериментируют со своими конечностями: кусают пальцы на ногах, хлопают себя по лбу, трогают волосы. Они учатся, как их двигательные команды соотносятся с сенсорной обратной связью. Таким же образом мы учимся ездить на велосипеде – наш мозг адаптируется к новой, расширенной схеме тела, регулируя движения в ответ на обратную связь из мира, такую как «ты падаешь» или «ты врезаешься в мусорный бак».

Воображение как мостик к новым возможностям

Ключевым аспектом этой адаптации является роль воображения. В случаях с пациентами с синдромом «запертого человека» или параличом, исследователи смогли использовать мозговые сигналы для управления внешними устройствами.

• Джонни Рэй, пациент с синдромом «запертого человека», мог управлять компьютерным курсором, просто воображая движение.
• Мэтт Нейгел, парализованный бывший футболист, смог контролировать свет, открывать электронную почту и играть в видеоигры, благодаря электродам, имплантированным в его моторную кору. Он представлял движение своих мышц, что вызывало активность в его моторной коре, и исследователи могли «считывать» это намерение.
• Женщина по имени Джен Шерман, парализованная из-за заболевания, получила контроль над протезной рукой, просто воображая движения. Ее мозг учился управлять новой конечностью так же, как он бы учился управлять велосипедом с обратным рулем или серфбордом.

Даже обезьяны, которым имплантировали электроды, могли управлять роботизированной рукой, чтобы взять зефир, используя только воображение, без какого-либо физического движения своих собственных рук. 

Будущее: Теле-конечности и виртуальные тела

Способность мозга интегрировать новые конечности не ограничивается восстановлением утраченных функций. Уже в 2008 году обезьяна с двумя нормальными руками использовала свои мысли для управления третьей, металлической рукой. Это напоминает Доктора Осьминога из Человека-паука, который мог управлять своими роботизированными щупальцами, выполняя при этом другие задачи своими обычными руками. То, что когда-то было чистой научной фантастикой, теперь становится реальностью.

Новые тела можно исследовать не только с помощью дорогих роботов, но и в виртуальной реальности (VR). В виртуальном пространстве можно мгновенно и недорого внести массовые изменения в свой телесный план. Представьте, что вы смотрите в VR-зеркало и видите себя с огромной рукой размером со строительный кран, или становитесь восьминогим лобстером, или даже мухой с крыльями. В течение нескольких минут «моторного лепетания» перед VR-зеркалом, мозг убеждается, что вы действительно обитаете в новом теле.

Это понятие, известное как «гомункулярная гибкость» (homuncular flexibility), описывает поразительную эластичность представления мозга о собственном теле. Исследователи показали, что люди могут научиться точно управлять третьей рукой в VR всего за три минуты. Нет никаких пределов физическим данным или телесным планам, которые можно исследовать.

Суть самости: Что мозг может контролировать, становится частью «Я»

Этот процесс ведет к глубокому пониманию нашего «Я»: то, что тело может контролировать, становится самим собой. Это основано на предсказуемости: если сигналы из моего мозга вызывают предсказуемое событие во внешнем мире, это становится частью меня.

Если мы создадим роботизированные крылья и научимся управлять ими своим воображением, как своими руками, мы сможем летать над городом. Наше потомство не будет ограничено границами своих тел, а сможет распространиться по всей вселенной, управляя тем, что находится под их контролем.

Мы вступаем в эру, когда наши виртуальные идентичности не будут ограничены телами, которые мы унаследовали в результате долгого эволюционного пути. Вместо этого мы можем ускорить эволюцию от эонов до часов, исследуя тела, которые Мать-природа и представить себе не могла, делая виртуальные аватары реальными для нашего мозга.

В июне 2019 журнал Nature опубликовал необычную статью про мать и сына, у которых по шесть пальцев на каждой руке. Такая аномалия – не особо большая редкость: на раскопках древних цивилизаций находят скелеты с шестью пальцами на руке. В среднем, такое встречается у двух новорожденных на каждую тысячу. Но люди чаще всего предпочитают удалять такие пальцы еще в юном возрасте, считая это уродством, поэтому встретить такое удается не часто. Поэтому ученые использовали такую возможность по максимуму, и исследовали пару обстоятельно. Что удалось выяснить:

Шестые пальцы не оказались каким-то уродцами – у них были свои независимые мускулы, подведены полноценные нервные волокна и выделен свой участок на карте в мозге. Они были представлены в мозге как и любые другие части – и человек мог чувствовать, где находится и чего касается его шестой палец  в любое время даже с закрытыми глазами. За счет этого человек мог совершать очень сложные манипуляции, которые обычному пятипальцевому не под силу, а в некоторых случаях – делать то, на что у других потребовалось бы две руки.

Кстати, интересный факт: в доме-музее Эрнста Хемингуэя живут около 50 шестипалых кошек, прародительница которых по прозвищу Белоснежка была подарена писателю залетным капитаном корабля. На флоте таких кошек ценили за превосходный баланс во время качки и непревзойденные способности к отлову крыс.

Современная робототехника дает нам возможность добавления новых частей тела, или усиления каких-то способностей (за счет, например, экзоскелетов) и главная проблема – именно в интеграции искусственного добавления в карту тела человека. Это исследование интересно тем, что продемонстрировало, что наш мозг может отлично «принять» еще несколько частей тела и интегрировать их без проблем и конфликтов с другими конечностями.

Но это не новость: 15 лет назад ученые из Университета Оснабрюке, в Германии, провели потрясающий эксперимент, результаты которого не получили достойного освещения. Немецкие психологи успешно внедрили человеку новое чувство — в прямом смысле, дали человеку нечеловеческие ощущения.

Участники эксперимента, надевая особый пояс, могли чувствовать магнитное поле Земли, в точности как птицы. На поясе располагались сенсоры, и один из них, направленный в сторону севера, вибрировал. Таким образом, человек в любой момент мог в прямом смысле почувствовать, где находится север. Казалось бы, что с того? Но мозг за неделю учился понимать эти сигналы и интегрировать их с другими чувствами. Надевая пояс, человек в самом деле обретал еще одно, новое чувство, которое сложно описать (участники пытались). Чувство как-то связано с восприятием пространства, единства с окружающим миром и ощущением дома. Когда участники сдали пояс после месячного эксперимента, они обнаружили у себя ностальгию от потерю чего-то ценного.

Исследователи продолжают работу, и уже сделали устройство еще более интересным. Теперь можно со смартфона установить маршрут, и, надев пояс, позволить вибрации вести вас в нужном направлении. Это особенно полезно для слепых: с поясом они получают еще одно измерение восприятие невидимого мира, для лучшего ориентирования.

Я узнал о проекте шесть лет назад, и написал статью, Сила мысли, спроси меня тогда, что будет в ближайшем будущем, я бы уверенно предрек расцвет самопознания и расширения наших возможностей. Тогда меня еще поразила та легкость, с которой мозг открывал для себя неизвестное ранее, нечеловеческое чувство, спокойно принимал его и делал обладателя чуть-чуть «сверхчеловеком».

Каковы лимиты наших возможностей, если мы можем спокойно «устроить» шестой палец или «приютить» новое чувство? Благодаря остроумным и невероятным экспериментам сегодня мы узнаем эти пределы. Одним из мест для поиска стало виртуальное пространство:

Вы надеваете костюм с особыми маркерами. Этот костюм сделан так, что маркеры на ключевых точках вашего тела передают информацию вашему аватару в виртуальном мире, и когда вы двигаетесь, он мгновенно и точно повторяет все ваши движения.  Далее вы надеваете шлем виртуальной реальности и осматриваете комнату в цифровом мире. Там находятся разные предметы, ваш гид и зеркало.  Вас просят посмотреть на свои руки, и вы подносите их к «глазам» и видите что это  лапы гориллы. Стоящий рядом с вами в виртуальном мире человек шлепает вас слегка по лапе, и вы чувствуете это! Вот этого всего уже бывает достаточно, чтобы вы ощутили себя на самом деле в шкуре гориллы.

Большое число экспериментов подобного рода проводится сейчас по всему миру. Испытуемых «вживают» в тела людей противоположного пола, другой расы, пожилых или детей, в кукол, в карликов или гигантов, с огромными руками или длинным носом. И всегда это происходит очень легко, словно «переселиться» в другое тело для человека — привычное дело. Сама по себе такая пластичность любопытна.

В этом году команда из Университета Дуйсбурга-Эссена поставила перед собой задачу попробовать перенести человека в разные нечеловеческие тела, отличающиеся размерами, формой и скелетом:  в тигра, летучую мышь и паука!39 участников прошли через «превращение» в зверей, и опять же, к удивлению самих исследователей, процесс происходил невероятно легко. Казалось бы, как можно даже представить себя шестиногим пауком, а уж тем более вжиться в это тело, за считанные минуты? Более того, оказалось, что некоторые нечеловеческие тела даже лучше, чем гуманоидные, в каких-то конкретных ситуациях. Аватар летучей мыши становится родным домом для тела человека, если он летает в виртуальным мире.

Самым популярным аватаром, кстати, по опросам становятся летающие создания. Они имеют лучший потенциал для игр в виртуальной реальности. Ну, а почему нет — когда тебе предлагается такой невероятный выбор вариантов, глупо «влезать» в привычное тело человека.  Кроме игр, то, естественно будет использоваться в порнографии, как же без нее? Не пробовали заниматься сексом, свисая вниз головой, как летучая мышь? У вас скоро будет такая возможность.

Самое время сделать какие-то выводы.

Наш мозг не имеет лимита на пять пальцев. В Индии сейчас живет плотник с семью пальцами, зарегистрирован в Книге рекордов Гиннесса. Мы не знаем сегодня про такие лимиты.

Наш мозг готов принять совершенно новое чувство, типа магнитного поля земли, или готовность к полетам как летучая мышь –  тоже вполне себе нечеловеческая способность.

Мы можем очень легко менять карту своего тела и вживаться в тела самого разнообразного вида. Делаем это настолько просто, что вслед за Шварценнегером в легендарном фильме «Хищник» хочется спросить человека: «Да что ж ты такое?»

Очевидно, что мы до сих пор даже не представляем своих возможностей и пределов, и это после тысяч лет самопознания и созерцания. Но ясно одно – возможностей у нас гораздо больше, чем мы думаем. Ближайшие года принесут нам много новых открытий, поэтому надо оставаться на позитиве, и быть готовым к чудесам. Они непременно случатся.

Dalton, R.P., & Roseberry, T. (2019). Studying the superhuman. Scientific American. September 4, 2019.

Mehring, C., Akselrod, M., Bashford, L., Mace, M., Choi, H., Blüher, M., . . . Burdet, E. (2019). Augmented manipulation ability in humans with six-fingered hands. Nature Communications, 10(1), 2401.

arxiv.org/abs/1907.05220: The Illusion of Animal Body Ownership and Its Potential for Virtual Reality Games.

Статья первоначально была опубликована на портале Наша Психология.

Скоро начнется исследование «Обмани меня, если сможешь», где мы будем стараться вернуться в прошлое и его немного поправить, в благих целях, и исключительно в воспоминаниях :) Ну, а почему бы нет? Ждать милостей от физиков, когда они там, наконец, изобретут машину времени, у нас нет ни времени, ни терпения. Зато есть воображение.

Продолжается курс «Калибровка карты тела», который открывает все новые неожиданные стороны. Даже сон, как оказывается координируется, хотя бы отчасти, по картам, которые сидят в моторных отделах мозга. И когда мы доводим тюнингуем карту движений, сон становится лучше. Я, конечно же, буду изучать и развивать это направление дальше.

Меня спрашивают, будет ли продолжение исследования “28 дней спустя”. Да, он продолжится 1 сентября, и, скорее всего, будет длиться 51 день (но это неточно).

Ну, и проект Комната, продолжает развиваться.

Все это так интересно, но кажется, что на самом деле сейчас я хотел бы уехать в деревню, косить траву, пить росу и доить козу.

[powerpress url=»https://mindware.ru/blog/wp-content/uploads/2019/04/podcast-1.mp3″]
Скачать mp3 22,4 Mb

Транскрипт подкаста:

Привет! С вами Борис Зубков и я начинаю регулярные подкасты о психологии, управлении собой, майндхаках, будущем, цифровой терапевтике, про новые эксперименты в области психологии, которые привлекли внимание, а также про свои исследования, которые планируются  и те, что уже проведены. Я буду стараться делать их полезными, но не слишком серьезными.

+++

Группа ученых из Малайзии, Таиланда, Японии и Индонезии, занимающихся тропической медициной, изучала звуковые способы воздействия на комаров. Известно, что низкочастотные звуки им нравятся, а шумы – нет, некоторые шумы даже мешают им летать. Поиск решения очень важен для борьбы с болезнями, которые эти комары распространяют. Ученые взяли вид комара, который является переносчиком и желтой лихорадки, и лихорадки Деньге, и вируса Зика. Взяли и предложили ему послушать  трек Scary Monsters and Nice Sprites – Skrillex. {Играет отрывок из композиции}.

Вот что выяснилось: Комарихи под эту музыку отправлялись на охоту позже, чем в условиях без музыки. Кусали он тоже реже. Комары-самцы под воздействием этой музыки начинали уклоняться от секса.

Так что если вы собираетесь на природу, где вас ждут комары – советую: Скриллекс. Все альбомы. Скачать. На телефон. Пусть будет. Но вопрос как влияет эта музыка на людей никто не выяснял – поэтому смотрите, аккуратнее: как бы не пропал аппетит, в том числе и к сексу.

Dieng, H., Chuin, T. C., Satho, T., Miake, F., Wydiamala, E., Kassim, N. F. A., . . . Morales, N. P. (2019). The electronic song «Scary Monsters and Nice Sprites» reduces host attack and mating success in the dengue vector Aedes aegypti. Acta Tropica, 25(19), 30120-30122.

+++

Хочу сказать пару слов о большом исследовании датских ученых. Данные получены от более чем миллиона датчан о связи между инфекционными заболеваниями и психиатрическими заболеваниями.

Главные находки:

Серьезное инфекционное заболевание в детстве и юности, потребовавшее госпитализации, поднимало риск последующее госпитализации виду психического расстройства до 84% и риск назначения психотропных препаратов на 42%.

Менее серьезные инфекционные заболевания, которые лечились антибиотиками поднимали риск до 49 и 22% соответственно.

Эта одна из таких вещей – ну что ты можешь с этим поделать, если тебя угораздило заболеть, тем более в детстве? Но, как мне кажется, можно кое-что сделать, но об этом поговорим в следующем подкасте.

Köhler-Forsberg, O., Petersen, L., Gasse, C., Mortensen, P. B., Dalsgaard, S., Yolken, R. H., . . . Benros, M. E. (2019). A nationwide study in Denmark of the association between treated infections and the subsequent risk of treated mental disorders in children and adolescents. JAMA Psychiatry, 76(3), 271-279. doi: 10.1001/jamapsychiatry.2018.3428

+++

Недавно в твиттере разыгралась настоящая битва – �