Зрительная кора незрячих людей строит карту местности по звукам, как если бы она эти звуки видела.

Эхолокацией пользуются не только животные, но и люди, причём речь идёт вовсе не о каких-то технических устройствах. Есть целый ряд свидетельств того, что слепые люди прислушиваются к отражённому эху, чтобы найти какой-то предмет или не наткнуться на какое-то препятствие на пути – они, подобно китам, сильно щелкают языком, чтобы по эху понять, что в комнате стоит стул, и не надо ли слегка пригнуться, чтобы не удариться от слишком низкий дверной проем.

(Фото: AndreyPopov / Depositphotos)

С одной стороны, чего-то подобного можно было ожидать: мозг пытается скомпенсировать отсутствие зрительной информации, обостряя слух насколько можно. Конечно, до летучих мышей человеку все равно далеко, но у тех, у кого есть сильные проблемы со зрением, способность к эхолокации значительно усиливается. Тем не менее, подробно эхолокационные способности у человека почти не изучали, и было не очень понятно, до какой степени их можно развить.

В прошлом году мы рассказывали об экспериментах Лор Тейлер (Lore Thaler) из Даремского университета, которая вместе с коллегами из Технического университета Эйндховена и Университета Бирмингема выяснила, что слепые люди могут с помощью эхолокации «увидеть» предмет, который находится сбоку и даже за спиной. В новой статье, опубликованной в Proceedings of the Royal Society B, Тейлер и её коллега Лайам Норман (Liam J. Norman) пишут о том, как мозг слепых, поднаторевших в эхолокации, воспринимает окружающий мир.

Для сигналов от органов чувств в мозге есть специальные области коры. Например, информация от глаз в первую очередь приходит в первичную зрительную кору в затылочной части мозга. Известно, что в первичной зрительной коре появляется что-то вроде карты местности, то есть когда мы видим два близко расположенных предмета, то и на сетчатке на эти два предмета отреагируют участки, расположенные рядом друг с другом – и когда сигнал от сетчатки пойдёт в мозг, то и в зрительной коре тоже активируются две соседних зоны.

Оказалось, что у людей с эхолотом зрительная кора реагирует точно так же, но на звуки. Авторы работы поставили эксперимент со зрячими людьми, со слепыми, которые не пользовались собственным эхолотом, и со слепыми, которые уже очень хорошо умели ориентироваться по отражённым звукам. Им давали послушать звуки, которые исходили из разных мест в комнате, и одновременно следили за активностью их мозга с помощью магнитно-резонансной томографии. У тех, кто был профи в эхолокации, звуки активировали зрительную кору, причём так, что в коре появлялась карта местности – как если бы зрительная кора действительно видела окружающее пространство. А вот у зрячих и у тех незрячих, кто эхолокацией не пользовался, никакой звуковой карты в зрительной коре не появлялось.

То есть зрительная кора оказалась достаточно пластичной, чтобы начать воспринимать не свои сигналы. И это далеко не первый пример того, как мозг может «перековаться» в случае нужды: мы уже как-то писали о том, что у тех же незрячих людей зрительная кора с самого раннего возраста начинает реагировать на звуки речи. Также можно вспомнить эксперименты нейробиологов из Калифорнийского университета в Беркли, которые показали, как может изменяться работа разных участков коры при выполнении сложной когнитивной задачи: например, если нам очень нужно найти потерявшиеся ключи, то их начнут искать даже те зоны коры, которые никогда никакими зрительными образами не занимались.