Гомункулус Уайлдера Пенфилда – это одно из самых каноничных и доступных для непосвященного человека наглядных демонстративных упрощений Из области нейронаук. Он изображается как перевернутое представление человеческого тела, движущегося от пальцев ног к голове в той части коры головного мозга, которая управляет движением. Уайлдер Пенфилд, передовой канадско-американский нейрохирург, создал метафору гомункулуса после того, как в 1930-х годах составил карту областей человеческого мозга с помощью прямой электрической стимуляции у бодрствующих пациентов.
На основе этой работы медсестра, работавшая с Пенфилдом, создала одну из самых знаковых иллюстраций в науке. На ней изображен гомункул, распростертый над поверхностью мозга, маленькое тело с увеличенным ртом, руками и ногами, каждая часть преувеличена пропорционально количеству занимаемой нейронной недвижимости. Существуют и более поздние трехмерные изображения гомункула в виде гротескного, безволосого гоблина с огромными губами, руками и ногами.
Происхождение и открытие гомонкула наглядны и понятны: стимуляция участков мозга, соответствующих соответствующим областям моторной коры, которая генерирует сигналы для управления движением тела, вызывает ожидаемые подергивания мышц стопы, кисти и лица. Методы нейровизуализации аналогичным образом отображают движение руки или пальца ноги на соответствующую область мозга, а повреждение в результате инсульта препятствует движению в ожидаемой части тела. И этот канон сохранялся и передавался дальше поколениям студентов и врачей на протяжении 90 лет.
В недавно опубликованной работе описывается, что при fMRI визуализации обнаружилась абсурдная на первый взгляд картина, которая показала три взаимосвязанные и ранее не документированные области прямо в гомункулусном отделе моторной коры. Считалось, что двигательные гомункулусные области связаны друг с другом только между полушариями мозга, левая рука с правой рукой, а левая нога с правой ногой. Предполагалось, что связи с различными участками в пределах одного полушария не существует.
Вместо непрерывной репрезентации движений тела с головы до ног в едином гомункулусе, результаты исследования показали, что нейронная репрезентация тела разделена на три части: одна для ног, другая для рук и третья для рта. Разделяющие или примыкающие к ним области являются местами расположения загадочных трех участков. Оказалось, что все три взаимосвязаны, и что они отвечают за целый ряд задач, включая планирование, регулирование работы внутренних органов и даже активизируются, когда человек просто думает о том, чтобы сделать какое-то движение – по сути, образуя связь между разумом и телом.
Авторы назвали весь этот комплекс сомато-когнитивной сетью действий (Somato-Cognitive Action Network, SCAN). Она объединяет разум и тело, связываясь с другими областями мозга, контролирующими частоту сердечных сокращений, мышечное напряжение, даже бабочек в животе. Все это обеспечивает обратную связь для планирования будущих действий – вот, что нужно сделать, чтобы в следующий раз избежать похмелья или сбитого о тумбочку пальца. SCAN также связана с регионами, важными для драйва и мотивации, повреждение которых может вызвать апатию. Признание того, что контроль над телом и двигательная активность представлены общей схемой мозга, помогает объяснить, почему состояния сознания и тела так часто пересекаются.
A somato-cognitive action network alternates with effector regions in motor cortex
