В предыдущей статье мы изучили зрительные ощущения, а сегодня разберемся с самым загадочным, "шестым чувством" - проприоцепцией. Попробуйте закрыть глаза и коснуться указательным пальцем кончика носа. Получилось? Поздравляю, вы только что успешно воспользовались проприоцепцией, самой недооцененной сенсорной системой нашего организма!
В отличие от зрения или слуха, у проприоцепции нет очевидного органа. У нас нет «глаз в мышцах» или «ушей в суставах». Именно поэтому великий русский физиолог Иван Михайлович Сеченов назвал проприоцептивные ощущения «темным мышечным чувством».
Сегодня разберем, как мы чувствуем положение собственного тела, как удерживаем равновесие и почему осязание - это сложнейшая система восприятия мира.
Термин «проприоцепция» происходит от латинского proprius - «собственный» и receptio - «принятие». Это способность нашего организма воспринимать положение и перемещение в пространстве собственного тела и его отдельных частей.
Когда вы идете по улице и смотрите по сторонам, ваше зрение занято витринами, а слух шумом города. Но кто следит за тем, чтобы ваши ноги переставлялись правильно? Это работа проприоцепции. Она работает всегда, обеспечивая то, что в психологии называется «схемой тела» (внутренней картой вашего тела в мозге).
Современные исследователи выделяют четыре основных компонента проприоцепции:
- Ощущение положения сустава (активное и пассивное) - способность определить, под каким углом сейчас находится ваш локоть или колено.
- Кинестезия - ощущение движения. Это чувство, которое позволяет вам танцевать.
- Ощущение силы - понимание того, сколько мышечных усилий нужно приложить, чтобы поднять чашку кофе, а не отправить её в полет к потолку.
- Ощущение скорости - способность контролировать, как быстро вы двигаетесь.
Раз у проприоцепции нет единого органа, значит, у нее должна быть армия «шпионов», разбросанных по всему телу. Проприоцептивные рецепторы расположены в мышцах, сухожилиях, суставных капсулах, связках и даже в надкостнице. Есть разные виды этих рецепторов:
- Мышечные веретена. Это сложнейшие сенсорные устройства. Они расположены прямо в толще наших мышц и реагируют на их растяжение. Когда вы сгибаете руку, мышечные веретена в бицепсе укорачиваются, а в трицепсе наоборот удлиняются, отправляя в мозг подробный отчет о том, что происходит.
- Сухожильные органы Гольджи. Эти ребята расположились на границе между мышцей и сухожилием. Их главная задача - контролировать напряжение. Если вы решили блеснуть силой и попытались поднять неподъемную штангу, органы Гольджи включат защитный механизм, расслабляя мышцу, чтобы вы не порвали сухожилия.
- Суставные рецепторы. Эти рецепторы находятся в капсулах суставов и реагируют на изменение угла в суставе. Они наши главные помощники в определении положения конечности без движения.
Все эти рецепторы отправляют сигналы по толстым миелинизированным (быстропроводящим) нервам в спинной мозг, а оттуда - в головной. Конечная цель этого путешествия теменная доля коры больших полушарий, где и формируется целостная картина положения тела.
Нарушение проприоцептивной чувствительности (деафферентация) ведет к полному развалу координации движений. Человек не может ходить, брать предметы, даже сидеть прямо.
Более того, проприоцептивные импульсы - мощнейший активатор ретикулярной формации (сети нейронов в стволе мозга), которая отвечает за уровень бодрствования и внимания. Оказывается, сигналы от мышц будят наш мозг эффективнее, чем зрительные или слуховые! Когда вы утром делаете зарядку, вы не просто будите мышцы - вы пробуждаете свой мозг.
Акробаты, танцоры и спортсмены высокого класса обладают феноменальной проприоцептивной чувствительностью. Они могут выполнять сложнейшие движения в полной темноте, полагаясь исключительно на «мышечное чувство». Но и обычные люди могут развить эту способность (именно на этом основано освоение слепой печати на клавиатуре).
Теперь перейдем к системе, которая тесно связана с проприоцепцией, но является самостоятельной и не менее удивительной. К ощущению равновесия!
Вестибулярный аппарат расположен во внутреннем ухе, по соседству со слуховой улиткой. Это наш внутренний гироскоп, и состоит он из двух основных частей :
Отолитовый аппарат. Представьте себе стакан с водой, на дне которого лежит несколько камешков. Если вы наклоните стакан, вода перельется, а камешки останутся на дне, но их положение относительно стенок изменится. Примерно так работают отолиты. В мешочках находятся волосковые клетки, покрытые студенистой массой с кристаллами карбоната кальция - отолитами (от греч. «отос» - ухо и «литос» - камень) . Под действием силы тяжести отолиты давят на те или иные волоски, сообщая мозгу, где верх, а где низ. Отолитовый аппарат реагирует на положение головы (статику) и на прямолинейные ускорения (например, когда вы разгоняетесь в лифте) .
Полукружные каналы. Это три дугообразные трубки, расположенные в трех взаимно перпендикулярных плоскостях. Внутри них тоже есть жидкость (эндолимфа) и чувствительные волосковые клетки, собранные в «гребешки» - ампулы. Когда вы поворачиваете голову, жидкость в каналах по инерции отстает от движения стенок, смещает студенистую массу (купулу) и раздражает волоски . Так мозг узнает о вращении.
Сигналы от вестибулярного аппарата идут по вестибулярному нерву в мозг. Основные центры обработки находятся в продолговатом мозге и мозжечке.
При этом большинство вестибулярных рефлексов у человека «автоматизированы» и редко доходят до сознания. Мы не задумываемся, какие мышцы напрячь, чтобы не упасть, поскользнувшись на льду. Более четкие ощущения мы получаем только при сильных или длительных раздражениях (например, при вращении).
Все мы знаем неприятное чувство укачивания в транспорте. Это результат конфликта сигналов. Ваш вестибулярный аппарат чувствует качку, глаза видят неподвижный салон, а проприоцепция сообщает, что вы сидите на месте. Мозг путается и, не найдя другого выхода, решает !внезапно! вас стошнить. Зачем? Эволюционно тошнота - реакция на отравление. Мозг думает, что его сенсорные системы так расходятся во мнениях, потому что было съедено что-то не то, и начались галлюцинации. Надо срочно очистить желудок»
Хорошая новость! Вестибулярный аппарат можно тренировать. Летчики, моряки, космонавты, балерины проходят специальную подготовку, чтобы уменьшить чувствительность к укачиванию. Постепенно мозг учится игнорировать несущественные рассогласования сигналов.
Мы подошли к самому, пожалуй, многогранному чувству - осязанию. Ранее неосмотрительно был использован термином "осязание" в статье о кожных ощущениях (читать тут), нужно поправить информацию.
Осязание = Кожные ощущения + Проприоцепция (Движение)
И.М. Сеченов и И.П. Павлов подчеркивали, что рука «учит» глаз. В детстве мы сначала ощупываем предмет, и только потом учимся узнавать его форму зрительно.
Ну и напоследок несколько феноменов и нарушений, о которых интересно узнать!
Иллюзия резиновой руки. Один из самых знаменитых экспериментов в современной психологии. Испытуемому кладут на стол резиновую муляж руки, а его настоящую руку прячут за ширмой. Затем экспериментатор одновременно поглаживает кисточкой настоящую (скрытую) руку и резиновую (видимую). Через пару минут у испытуемого возникает полное ощущение, что резиновая рука — это его собственная. Если потом по резиновой руке ударить молоточком, человек вздрагивает и отдергивает свою настоящую руку. Этот эксперимент показывает, насколько пластична наша «схема тела» и как легко мозг готов менять её под влиянием зрительной информации .
Фантомные конечности. Пациенты, потерявшие руку или ногу, часто продолжают чувствовать её - это фантомные ощущения. Иногда они бывают мучительно болезненными (как будто рука все время сжата в кулак). Невролог Вилейанур Рамачандран придумал гениально простое решение - «зеркальный ящик». Пациент помещает здоровую руку в ящик с зеркалом и смотрит на её отражение там, где должна быть отсутствующая рука. Когда он двигает здоровой рукой, мозг «видит» движение фантомной конечности. Это помогает «разжать» воображаемый кулак и снять боль.
Проприоцепция и старение. С возрастом проприоцептивная чувствительность снижается. Именно поэтому пожилые люди часто стоят неуверенно и падают. Они хуже чувствуют положение своего тела в пространстве. Современные исследования показывают, что с помощью специальных тренировок и даже вибрационной стимуляции мышц можно улучшить проприоцепцию у пожилых людей и пациентов с неврологическими заболеваниями, такими как детский церебральный паралич.
Предлагаю подвести итоги!
Проприоцепция - это «шестое чувство», позволяющее нам ощущать свое тело без помощи зрения.
Вестибулярный аппарат - наш внутренний гироскоп, отвечающий за равновесие.
Осязание - сложнейший комплекс тактильных, температурных и болевых ощущений.
Схема нашего тела пластична и может меняться под влиянием опыта, а иногда и обманываться (как в эксперименте с резиновой рукой) .
Понимание этих механизмов - ключ к пониманию того, как человек взаимодействует с миром, как формируются двигательные навыки, как возникает восприятие собственного «Я». Наше тело - это та первая реальность, с которой мы сталкиваемся в момент рождения, и которая остается с нами до самого конца.