Уже через пару дней после рождения мозг младенцев реагирует на совместную тактильную и слуховую стимуляцию точно так же, как мозг взрослого человека. Это выяснили итальянские ученые, которые измеряли амплитуду вызванных потенциалов на ЭЭГ в ответ на слабые удары током и короткий звуковой сигнал — вместе или отдельно — у новорожденных и взрослых. Кроме того, амплитуда вызванного потенциала мозга младенцев в ответ на удар током совместно со звуком, проигранным рядом, была выше, чем в случае, если звук проигрывали вдалеке: это говорит о том, что мультимодальная система понимания границ своего тела в пространстве доступна ребенку уже сразу после рождения, пишут ученые в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
За восприятие тела и его частей в пространстве и относительно друг друга отвечает отдельная сенсорная система — проприоцептивная. В эту систему входят, например, мышцы, информация о положении и состоянии которых по периферическим нейронам отправляется к центральной нервной системе, где и формируется целостная картина состояния и положения тела. Проприоцепцией восприятие тела в пространстве, однако, не ограничивается, и в разной степени в общую картинку вносят свой вклад осязание, зрение, слух и даже обоняние — поэтому такое восприятие в рамках сенсорных систем можно назвать мультимодальным.
Мультимодальность, с одной стороны, указывает на важность понимания границ собственного тела для жизни; с другой стороны, она также говорит и о ее сложности: во многом поэтому до сих пор непонятно, в какой момент эта система начинает формироваться. Чтобы изучить этот вопрос подробнее, ученые под руководством Франчески Гарбарини (Francesca Garbarini) из Туринского университета провели эксперимент с участием 25 взрослых людей и 25 новорожденных (возрастом от одного до пяти дней) младенцев.
В ходе эксперимента участникам (как взрослым, так и младенцам) на руку прикрепляли стимулирующий электрод, который ощутимо (но безболезненно) бил их током в определенный момент. В дополнение к этому участникам включали короткий звуковой сигнал — либо отдельно, либо одновременно со стимуляцией: звук проигрывался либо рядом с участником, либо на расстоянии 1,4 метра от него. Таким образом, участники эксперимента получали либо стимуляцию одной модальности (тактильную и слуховую), либо сразу двух (и тактильную, и слуховую вместе), связанные друг с другом во времени и пространстве.
Ученые предположили, что мультимодальную обработку сигналов можно оценить по величине вызванных потенциалов (электрических сигналов мозга в ответ на определенный стимул) на ЭЭГ: амплитуда потенциала при совместной обработке двух сенсорных стимулов должна быть выше, чем если их взять по отдельности и сложить. У взрослых позитивный вызванный потенциал в ответ обнаружили между 280 и 400 миллисекундами после стимуляции, и амплитуда потенциала в ответ на мультимодальную (а точнее — бимодальную, так как стимула было два) стимуляцию в действительности была выше, чем в ответ на суммарную тактильную и слуховую стимуляцию (p < 0,001).
У младенцев наблюдалась точно такая же картина (p < 0,001): амплитуда сигнала при бимодальной стимуляции была выше, чем при суммарной, и коррелировала с возрастом (амплитуда росла с возрастом младенца). Кроме того, и у взрослых, и у младенцев амплитуда сигнала была выше в том случае, если звук проигрывали рядом с ними, а не вдалеке.
Ученые, таким образом, продемонстрировали способность мозга новорожденных младенцев обрабатывать мультимодальную информацию — причем делает он это, судя по всему, точно так же, как и мозг взрослого человека. В свою очередь, то, что младенцы, как и взрослые, сильнее реагировали на тактильную стимуляцию в сочетании со звуком, проигранным рядом, а не вдалеке, указывает на то, что осознание собственного тела (пусть и довольно примитивное) доступно человеку сразу после рождения.
Примерно в том же возрасте нескольких дней дети также могут распознавать лица и сцены — и эта обработка также очень похожа на взрослую. Подробнее об этом можно прочитать в нашей заметке.
Обсуждение