Мозг новорожденных оказался эмоционально неспецифичным
Отделы мозга, отвечающие за обработку слуховых и зрительных стимулов, в младенчестве неспецифично связаны с отделами, отвечающими за эмоциональную обработку. Это выяснили американские ученые, которые изучили функциональные связи между миндалевидным телом и участками височно-теменных долей у взрослых людей и новорожденных детей. По-видимому, при рождении мозг еще не способен различать сложные стимулы и реагировать на них соответствующим образом: эта способность появляется далее в процессе развития и получения опыта. Статья опубликована в журнале PLOS One.
В обработке любых сенсорных стимулов в том числе участвуют отделы, отвечающие за эмоциональную обработку: это позволяет выделять те объекты, которые потенциально могут доставить удовольствие или же навредить, а также научиться распознавать их в дальнейшем. Так, отделы мозга, отвечающие за первичную (сенсорную) обработку, например, зрительных и слуховых стимулов, функционально связаны с миндалевидным телом — центром эмоциональной обработки.
При этом до сих пор непонятно, когда именно связь между сенсорными отделами и отделами, отвечающими за обработку эмоций, появляется. С одной стороны, она может быть врожденной: все же эмоциональная реакция на внешние стимулы — эволюционно устоявшийся механизм. С другой стороны, развиваться она может уже после рождения — но в таком случае неясно, когда именно: после какого-то периода стимуляции или же без нее.
Разобраться в этом вопросе подробнее решили Хизер Хансен (Heather Hansen) из Университета штата Огайо и ее коллеги, которые собрали данные из проекта по изучению человеческого коннектома Human Connectome и его ответвления Developing Human Connectome, посвященного изучению развития мозговых структур. Всего исследователи отобрали фМРТ-данные об активности мозга в состоянии покоя 40 взрослых здоровых людей и 40 младенцев, каждому из которых на момент сканирования было меньше недели.
Ученые сосредоточились на функциональных связях между миндалевидным телом как отделом, отвечающим за обработку эмоций, и веретенообразной извилиной и прилегающими к ней отделами височно-теменной коры: эти структуры входят в зрительную систему и селективно активируются в ответ на разную зрительную стимуляцию (например, лица или цвета). Дополнительно ученые изучили и связь между миндалевидным телом и участками слуховой системы: первичной слуховой корой и верхней височной извилиной, участвующей в обработке сложных аудиторных стимулов (в том числе и речи).
Оказалось, что функциональные связи между миндалиной и рассмотренными сенсорными отделами у взрослых людей и новорожденных значимо отличается (p < 0,05). Так, в мозге взрослых людей связи крепче между миндалевидным телом и участками коры, отвечающими за распознавание и обработку лиц, тел, объектов и сложных аудиторных стимулов, а у младенцев — между миндалевидным телом, первичными зрительной и слуховой корой и участком, отвечающим за обработку окружающей среды (по сравнению со взрослыми). В целом, однако, функциональные связи младенцев были связаны с сенсорными отделами неспецифично.
Распознавание сложных объектов необходимо для эмоциональной реакции на них. Работа ученых показывает, что в младенчестве связь между сенсорными отделами и миндалевидным делом неспецифична, поэтому эмоциональная обработка не направлена на какие-то определенные объекты. По-видимому, сложная эмоциональная обработка — это прерогатива уже чуть повзрослевшего мозга, а вот мозгу новорожденных она недоступна.
В мозге новорожденных младенцев нейронов больше, чем в мозге взрослого человека: в процессе формирования связей между участками и укрепления функций «лишние» нейроны погибают. Именно поэтому в процессе развития новорожденный и младенческий мозг сильно отличается от взрослого: например, в первые месяцы жизни губы занимают больше всего места на карте активности сенсомоторной коры, только со временем уступая рукам.
Елизавета Ивтушок
Они часто чувствовали мурашки не в те моменты, когда на самом деле происходила пилоэрекция
Исследователи из Великобритании выяснили, что ощущение мурашек по коже (пилоэрекция) часто нас обманывает. Они показывали людям видеоролики, которые должны были вызвать пилоэрекцию, и просили их отмечать, когда они чувствуют мурашки. Мурашки действительно появлялись, но лишь 30 процентов самоотчетов были связаны с реальным физиологическим явлением. Препринт доступен на bioRxiv.org. Млекопитающие способны поднимать шерсть, чтобы согреться или раздуться и выглядеть угрожающим. А птицы умеют поднимать перья во время брачных игр. И то, и другое называется пилоэрекцией, она происходит за счет сокращения выпрямляющей мышцы волоса. У людей пилоэрекция тоже есть: мы чувствуем, как по коже бегут мурашки, когда нам холодно или когда мы переживаем что-то очень эмоциональное. Но поскольку на человеческом теле мало волос, мурашки не защищают нас от холода и их нельзя использовать в целях коммуникации. Можно было бы ожидать, что люди способны хорошо отслеживать возникновение мурашек, раз пилоэрекция так важна для нечеловеческих животных. С другой стороны, для человека это рудимент, который не несет важной информации, — эмоции мы чувствуем и так, а согреться помогает одежда. В таком случае можно предположить, что люди на самом деле не очень хорошо отслеживают пилоэрекцию. Чтобы разобраться в этом, Джонатон МакФетрес (Jonathon McPhetres) из Даремского университета с коллегами провел несколько экспериментов. В одном из них ученые показывали людям видеоролики, вызывающие пилоэрекцию. Участники должны были нажимать на кнопку, когда они чувствовали мурашки (если чувствовали). Одновременно исследователи снимали на камеру их руки и ноги, чтобы зафиксировать реальную пилоэрекцию. Свои руки участники видели, а вот ноги были под столом. У 57 процентов испытуемых во время просмотра видео волосы действительно вставали дыбом, а 51 процент из них сообщали о том, что чувствуют мурашки. Однако это чувство часто было обманчивым: лишь в трети случаев ощущения мурашек сопровождали наблюдаемую пилоэрекцию. Только 16 процентов участников были более точны в своих ощущениях, хотя мурашек у них было столько же, сколько у остальных. Другой эксперимент проходил онлайн, в нем участвовало 500 человек. Они точно так же смотрели видеоролики и отмечали, когда чувствовали мурашки, но теперь в конце их просили выбрать, на каких участках тела были сосредоточены ощущения. Более 40 процентов сообщали о наиболее ощутимых мурашках на предплечьях, однако прошлый эксперимент показал, что обычно мурашки возникают одновременно на руках и ногах. В третьем эксперименте участвовало только 30 человек, в основном — психологи. Эксперимент повторял первый, но затем участники должны были еще раз посмотреть один видеоролик и нажать на кнопку столько раз, сколько они чувствовали себя тронутыми эмоционально. Всего 63 процента испытали пилоэрекцию — в среднем 24 случая на человека — и 81 процент сообщали о том, что они эмоционально затронуты. Однако только 24,6 процента этих самоотчетов были связаны с реальной пилоэрекцией. По всей видимости, люди недостаточно хорошо различают пилоэрекцию, хотя думают, что различают. Это согласуется с ранним исследованием, где обсуждалось, что нет четких корреляций между пилоэрекцией и самооценкой эмоций. Также авторы предположили, что люди ощущают мурашки на руках чаще, чем на других частях тела из-за того, что верхняя часть тела сильнее задействована в коммуникации. Ранее ученые выясняли, с чем связаны мурашки при прослушивании музыки. ЭЭГ показала, что пилоэрекция связана с активностью префронтальной коры в тета-диапазоне.