Дополнительный палец руки меняет то, как мозг воспринимает тело
Использование специального протеза, имитирующего шестой палец руки, меняет наше восприятие собственного тела. Причём наш мозг адаптируется к такому "апгрейду" в течение считанных дней.
Когда дизайнер Дэни Клод (Dani Clode) в 2017 году продемонстрировала публике устройство, получившее название "Третий большой палец" (the Third Thumb), с ней очень быстро связались исследователи из Университетского колледжа в Лондоне и предложили научное сотрудничество.
Учёные, занимающиеся когнитивной нейробиологией, как раз начинали проект, посвящённый адаптации человеческого мозга к улучшению тела.
Технологии улучшения человека отличаются от обычного протезирования тем, что они не просто восстанавливают потерянные функции: они снабжают человека новыми, невиданными ранее способностями. В этом смысле Третий большой палец как нельзя лучше подходил для подобного исследования.
Это компактное недорогое устройство, которое состоит из непосредственно Пальца, который устанавливается рядом с мизинцем, напротив естественного большого пальца руки, троса и мотора. Всем механизмом можно управлять с помощью ноги. Механические суставы дополнительного пальца сгибаются и поворачиваются нажатием стопы на специальные сенсоры.
Смысл исследования заключался в следующем: научить людей пользоваться этой дополнительной частью тела и проверить, как их мозг отреагирует на такую модификацию тела.
Для этого 20 участников исследования в течение пяти дней тренировались использовать Третий большой палец в лаборатории. После тренировок они забирали его домой и учились применять его в повседневных делах. Так добровольцы проводили от двух до шести часов в день с дополнительным и очень даже полезным пальцем.
В лаборатории участников обучали использовать Палец с максимальной эффективностью: брать одной рукой как можно больше предметов, причём делать это быстро и даже отвлекаться на параллельные дела. Участников просили решать математические задачи, пока они собирают шестипалой рукой башенку из деревянных блоков, а также делать это с завязанными глазами.
Так учёные смогли увидеть, что участники эксперимента очень быстро адаптировали движения своей руки к тому, что на ней есть шестой палец. Они могли легко перестать лишний раз задумываться перед его использованием и даже отмечали, что начали воспринимать его как настоящую часть своего тела.
Кроме того, в этом исследовании также была контрольная группа людей, которые просто носили Третий большой палец на руке, не используя его. Так учёные удостоверились, что только активное использование дополнительного пальца взывает определённую реакцию мозга на его наличие.
Чтобы проверить, изменилось ли что-то в нейронных связях "улучшенных людей", исследователи проводили функциональную МРТ мозга участников в начале и конце исследования.
Пока участники исследования поочерёдно двигали пальцами руки, на которой до этого носили дополнительный палец, учёные считывали показатели их мозговой активности.
Они выяснили, что в сенсомоторной зоне коры их головного мозга изменилась проекция руки, на которой временно "вырос" шестой палец. Это выглядело так, будто их мозг начал меньше различать движения разных пальцев руки.
Возможно, восприятие тела добровольцев ещё не успело полностью трансформироваться за такой короткий период, и учёные увидели лишь начальный этап адаптации. В дальнейших исследованиях, скорее всего, можно будет увидеть более полную картину этой метаморфозы.
Ещё через неделю после окончания эксперимента исследователи провели дополнительную фМРТ мозга некоторых участников. Они заметили, что начавшиеся в нём изменения практически пропали. Это неплохая новость: по меньшей мере, они обратимы.
Это исследование является важным этапом, предшествующим широкому внедрению подобных технологий в повседневную жизнь. Ведь перед тем, как начать пользоваться устройствами, меняющими наше восприятие собственного тела, а может быть, и самосознание, стоит внимательно проверить его на скрытые угрозы.
Исследование было опубликовано в издании Science Robotics.
Ранее мы писали о том, что чувствуют люди, ставшие невидимыми. Также мы сообщали о создании экзоскелета, который поможет людям восстанавливаться после паралича, и даже прототипа пилотируемого человеком гоночного робота.
Больше новостей из мира науки вы найдёте в разделе "Наука" на медиаплатформе "Смотрим".