Головной мозг у слепых и глухих людей развивается одинаково

Чтобы создать представление о внешнем мире и придать ему связный смысл, наш мозг должен обрабатывать и интегрировать информацию, поступающую от всех органов чувств, включая зрение и слух.

Однако вопрос о том, является ли эта «мультисенсорная обработка» врожденной и присутствует в человеческом мозге с рождения, или же она зависит от опыта, остается открытым.

Новое исследование, проведенное итальянской группой нейробиологов из IMT School for Advanced Studies Lucca и Университета Турина, показывает, что способность мозга представлять согласованную информацию от разных органов чувств в первую очередь зависит от врожденной функциональной архитектуры определенных областей в коре головного мозга, которая работает независимо от любого сенсорного опыта, приобретенного после рождения.

Исследование, опубликованное в текущем номере журнала Nature Human Behaviour, дополняет старую дискуссию «природа против воспитания» и подкрепляет доказательства того, что архитектура мозга может развиваться независимо от сенсорного опыта.

Мы предположили, что некоторые области коры головного мозга, которые, как известно, обрабатывают не только один сенсорный сигнал, могут обладать предопределенной структурой, которая помогает воспринимать сенсорные события путем согласования когерентных сигналов, поступающих от разных сенсорных модальностей, — заявил Эмилиано Риккарди, профессор психобиологии и психофизиологии в Школе IMT, возглавлявший исследование.

Поскольку эту идею вряд ли можно проверить при рождении, мы специально определяли последовательные реакции у взрослых людей, лишенных с рождения зрения или слуха: любая общая реакция мозга у этих людей, чей постнатальный опыт неизбежно различается, будет свидетельствовать о врожденных способностях.

Для проведения исследования ученые сравнили активность мозга у трех различных групп людей: с типичным развитием, врожденно слепых и врожденно глухих. Специфическая реакция мозга оценивалась с помощью магнитно-резонансной томографии (фМРТ), когда испытуемые смотрели или слушали одну и ту же отредактированную версию фильма Уолта Диснея «101 далматинец».

В частности, слепые люди слушали слуховую версию фильма, а глухие смотрели визуальную версию. Те же экспериментальные условия были приняты с типично развитыми зрячими и слышащими людьми. Затем сравнивались реакции мозга.

Измеряя синхронизацию мозга между людьми, которые смотрели фильм и слушали рассказ, мы определили области в мозге, которые соединяют информацию между сенсорными системами, — объясняет Франческа Сетти, исследователь в области нейронаук в Школе IMT и первый автор статьи.

Мы обнаружили, что определенный участок коры головного мозга, верхняя височная кора, поддерживает представление внешнего мира, которое разделяется между модальностями и не зависит от любого визуального или акустического опыта с момента рождения, поскольку такое же представление присутствует и у слепых и глухих участников.

В своей работе исследователи представили доказательства того, что эта область коры головного мозга кодирует различные базовые свойства стимулов и объединяет информацию от двух различных органов чувств, визуального и акустического канала.

Проще говоря, это область, где визуальный образ собаки соединяется с акустическим сигналом лая собаки, давая понять нашему мозгу, что эти два стимула, поступающие через два разных органа чувств, относятся к одному и тому же объекту, — говорит Сетти.

В целом, эти данные показывают, что основные визуальные и слуховые особенности отвечают за нейронную синхронизацию между слепыми и глухими людьми.

Новое исследование расширяет результаты предыдущих работ от нескольких лабораторий, включая нашу, которые последовательно указывают на то, что большинство крупномасштабных морфологических и функциональных архитектур в человеческом мозге может развиваться и функционировать независимо от любого сенсорного опыта, — комментирует Пьетро Пьетрини, директор MoMiLab (Лаборатория молекулярного разума) в Школе IMT и соавтор исследования.

Более широкие последствия, по мнению ученых, заключаются в том, что людям следует развивать более комплексные образовательные стратегии и социальную политику для людей с сенсорными нарушениями, поскольку их мозг устроен одинаково.

16.01.2023