Kāju gleznotāju pētījums papildina smadzeņu pielāgošanās spējas
Vairāk pierādījumu par cilvēka smadzeņu neticamo plastiskumu ir izvirzīti priekšplānā, izmantojot jaunu pētījumu par pēdu gleznotājiem - profesionāliem gleznotājiem, kuri glezno ar kājām. Izmantojot pēdas kā rokas, pētījums rāda, ka smadzenes ir gandrīz "redzējušas" kājas pirkstus.
Somatosensorā garoza ir smadzeņu reģions, kas no ķermeņa saņem un apstrādā maņu stimulus, ieskaitot pieskārienu.
Šajā smadzeņu reģionā katrs pirksts tiek kartēts atsevišķi kā neatkarīga vienība. Cilvēkiem tas pats parasti neattiecas uz pirkstiem.
Tomēr necilvēcīgajiem primātiem, kuri rokas un kājas vienādi izmanto veiklām aktivitātēm, piemēram, kāpšanai, katram pirkstam un pirkstam ir atšķirīgas smadzeņu zonas.
Jaunā pētījumā, kuru vadīja pētnieki no Londonas Universitātes koledžas (UCL), Apvienotajā Karalistē, pētnieki bija ieinteresēti noskaidrot, vai cilvēka smadzenes spēj pielāgoties un iemācīties “apskatīt” katru pirkstu atsevišķi, līdzīgi kā viņu pirksti.
Pētnieki strādāja ar diviem pēdu māksliniekiem - abiem vīriešiem 50 gadu vecumā -, jo gleznošana prasa veiklību un precizitāti, kas nozīmē, ka indivīdi, kuri izmanto savas kājas šādām veiklām aktivitātēm, ir iemācījušies tās izmantot daudz tādā pašā veidā, kā viņi izmantotu rokas. Abi profesionālie mākslinieki arī izmanto savas kājas ikdienas uzdevumu veikšanai, piemēram, apģērbšanai un rakstīšanai.
"Gandrīz visiem cilvēkiem katru no mūsu pirkstiem attēlo sava mazā smadzeņu daļa, bet katram mūsu pirkstam nav atšķirības starp smadzeņu apgabaliem," saka vadošais autors Daan Wesselink.
"Bet citās primātu sugās, kas nav cilvēces, kuras regulāri izmanto pirkstus veikliem uzdevumiem, piemēram, kāpšanai, viņu smadzenēs ir īpaši pārstāvēti gan pirksti, gan pirksti," viņš piebilst.
"Šeit mēs esam atklājuši, ka cilvēkiem, kuri izmanto savus pirkstus līdzīgi kā citi cilvēki, viņu pirksti bija attēloti viņu smadzenēs tā, kā cilvēki vēl nekad nav redzējuši."
Daan Wesselink
Galvenie “smadzeņu dabiskās plastiskuma” piemēri
Pētījumā, kura atklājumi parādās žurnālā Šūnu pārskati - pētnieki strādāja ne tikai ar diviem kāju gleznotājiem, bet arī ar 21 personu, kas pilnībā izmantoja savas rokas un darbojās kā kontroles grupa.
Pirmkārt, komanda lūdza visus dalībniekus izpildīt uzdevumus, kas ļāva viņiem novērtēt pirkstu kustību vadību un maņu uztveri kāju pirkstos.
Pētnieki atzīmēja, ka parasti kāju gleznotāji izmantotu vienu kāju ļoti veiklām aktivitātēm - piemēram, ar otas vadīšanu - un otru, lai sevi noturētu. Abi arī lielāko daļu laika nēsāja slēgtus apavus.
Izmeklētāji secināja, ka tas, iespējams, ļāva abiem māksliniekiem attīstīt daudz atšķirīgāku maņu uztveri kāju pirkstos, padarot pirkstus jutīgākus pret stimuliem.
Nākamajā pētījuma posmā pētnieki izmantoja augstas izšķirtspējas funkcionālo MRI, lai skenētu visu dalībnieku somatosensorās garozas laukumus, kad viņi pieskārās dalībnieku pirkstiem.
Pētnieki atklāja, ka katra kāju gleznotāja somatosensorajā garozā katram rokdarbīgās pēdas pirkstam “iedegās” atšķirīgas zonas, kad to uzsita. Tas izskatījās līdzīgi tam, kas notiek smadzenēs, kad dažādi pirksti kaut ko pieskaras.
Veselinks un viņa kolēģi pamanīja līdzīgu reakciju smadzenēs, kad viņi pieskārās katra gleznotāja otras kājas pirkstiem, lai gan šīs zonas bija mazāk atšķirīgas.
Kā jau bija paredzēts, pētnieki neviena kontroles dalībnieka somatosensorajā garozā pēc pirkstu uzsitieniem neatrada nekādu atšķirīgu kartēšanu.
Zinātniekus pārsteidza tas, ka pēdu mākslinieki nebija prasmīgāki vicināt katru pirkstu atsevišķi nekā kontroles grupas dalībnieki, neskatoties uz to, ka viņi bija iemācījušies izmantot savas kājas uzdevumiem, kuriem parasti ir vajadzīgas rokas.
Tomēr māksliniekiem bija labāka maņu uztvere kāju pirkstos, salīdzinot ar kontroles grupas dalībniekiem.
Viens no gleznotājiem, kurš piekrita piedalīties šajā pētījumā, Pīters Longstafs novērtēja, ka pētījums atklāja jaunu gaismu par to, cik pielāgojamās ir cilvēka smadzenes.
"Man ir paticis palīdzēt zinātnei, parādot, kā lielākajai daļai cilvēku kājas nav pilnībā izmantotas, un es ceru, ka rezultāti mudinās citus cilvēkus apsvērt netradicionālus veidus, kā iztikt bez roku lietošanas," saka mākslinieks.
"Ķermeņa kartes, kas mums ir smadzenēs, nav obligāti fiksētas - tās parādās kā tādas, jo tās ir ļoti konsekventas gandrīz visiem cilvēkiem, bet tas ir tikai tāpēc, ka lielākā daļa cilvēku uzvedas ļoti līdzīgi," līdzautore Harriet Dempsey-Jones, Ph. D., paskaidro.
"Mūsu pētījums parāda ārkārtēju smadzeņu dabiskās plastikas piemēru, jo tas var atšķirīgi organizēties cilvēkiem ar krasi atšķirīgu pieredzi jau no paša dzīves sākuma," piebilst vecākais autors Tamārs Makins, UCL kognitīvo neirozinātņu asociētais profesors .
