po co żyję, Ciało w mózgu, Ciało w mózgu / 16 kwiecień 2008

Badacze od dawien dawna zakładali, że gdzieś w mózgu musi tworzyć się obraz własnego ciała, umożliwiający człowiekowi prawidłowe funkcjonowanie w otaczającym świecie. Nie potrafili jednak takiego miejsca zlokalizować, tym bardziej że badania na zwierzętach okazały się w tym przypadku mało przydatne. Przełom przyniosły dopiero badania prowadzone na początku XX wieku, w trakcie których drażniono prądem elektrycznym mózgi chorych poddanych trepanacji czaszki. Ponieważ wówczas zabiegi takie odbywały się przy znieczuleniu miejscowym, pacjent mógł opowiadać, co odczuwa w trakcie dotykania elektrodą odsłoniętej wcześniej części mózgu. Umożliwiło to wyodrębnienie somatosensorycznego obszaru kory mózgowej w tzw. zawoju pozaśrodkowym (znajdującym się za bruzdą środkową mózgu). Zaobserwowano bowiem, że każda część ciała posiada swój odpowiednik w tej okolicy, podobnie jak ma to miejsce w okolicy ruchowej zlokalizowanej przed bruzdą środkową.
Spostrzeżenia te znalazły dodatkowe potwierdzenie w badaniach prowadzonych w latach pięćdziesiątych XX wieku przez kanadyjskiego neurochirurga Wildera Penfielda. Przebadanie bardzo dużej liczby pacjentów umożliwiło mu odtworzenie precyzyjnej mapy, która nie tylko ukazuje, jaka część ciała ma swój odpowiednik w zawoju pozaśrodkowym, lecz także jaką część zajmuje jej reprezentacja (odzwierciedla to tzw. homunkulus Penfielda - patrz rysunek).
Taka organizacja mózgu uwarunkowana jest w znacznym stopniu genetycznie, a wielkość obszaru mózgu odpowiadającego określonej części ciała zależy od funkcjonalnego znaczenia tejże części. Stąd u człowieka największy obszar zajmują struktury odpowiedzialne za ręce, język i twarz (a np. u dzika za ryj). O pewnej niezależności działania omawianej części kory mózgowej od pozostałych świadczy odczuwanie przez chorych bólu i innych wrażeń w amputowanej ręce lub nodze (mamy tu do czynienia z tzw. kończynami fantomowymi). Co ciekawe - choć nauka nie bardzo potrafi wyjaśnić to zjawisko - również ludzie, którzy urodzili się bez danej kończyny, odczuwają jej fantom.

Warto wiedzieć, że organizacja okolicy somatosensorycznej może ulegać zmianom pod wpływem wrażeń docierających do niej od receptorów. Gdy szopowi praczowi badacze amputowali jeden z palców, okazało się, że reprezentacja pozostałych zajęła jego miejsce w mózgu zwierzęcia. Z kolei zanik wrażeń dochodzących do mózgu od danej kończyny powoduje, iż chory uznaje ją za obcą. Zdarza się, że usiłuje wyrzucić „nie swoją” nogę i w rezultacie ląduje koło łóżka.
Aby sprawnie działać, musimy również nauczyć się wykorzystywania danych dotyczących czucia skórnego oraz związanego z nim poczucia grawitacji. Tego typu wrażenia odbierane są tuż po urodzeniu, o czym świadczy między innymi fakt, że niemowlęta uspokajają się, gdy są kołysane. Niemałą rolę odgrywa tu narząd równowagi, a zwłaszcza tzw. układ przedsionkowy. Brak odczuć związanych z grawitacją prowadzi do zakłóceń w odczuwaniu własnego ciała, o czym przekonują nas doznania kosmonautów. Jeden z nich podaje, że po przebudzeniu zaskoczył go widok fosforyzujących zegarków znajdujących się przed jego oczami. Próbował ich dotknąć, lecz one wciąż się odsuwały. Dopiero dotknięcie zegarków lewą dłonią pozwoliło mu uświadomić sobie, że przyrządy te znajdowały się na przegubie jego prawej ręki.
Uczeni stwierdzili jednak, że u małych dzieci (13-16 miesięcy) wzrok odgrywa ważniejszą rolę niż narząd równowagi. Maluchy zupełnie nie mogły sobie poradzić, kiedy umieszczano je w pokoju, którego ściany poruszały się, a podłoga pozostała nieruchoma. Upadały do tyłu, gdy próbowały dostosować się do odbieranych wrażeń wzrokowych. Każdy z nas pamięta sytuację, kiedy ruszający za oknem przedziału pociąg wywołał wrażenie, że nasz wagon się cofa. Wystarczy jednak odwrócić głowę i rozejrzeć się po przedziale, by wszystko wróciło do normy.
Dodatkową wskazówką, podkreślającą znaczenie czucia ruchu (kinestezji) dla prawidłowego funkcjonowania w świecie, są nieporadne początkowo ruchy dziecka, na przykład kłopoty z trafieniem łyżeczką do buzi czy wzięciem upatrzonej zabawki. Istotną rolę ogrywa tu percepcja głębi i prawidłowa ocena odległości. Bez nich trudno o precyzyjne sięgnięcie po znajdujący się w pobliżu przedmiot czy umiejscowienie się na krześle (a nie obok niego). Tego typu umiejętności wiążą się ze sprawnym działaniem tzw. okolicy styku potyliczno-ciemieniowego, w której zachodzi kojarzenie wrażeń pochodzących z analizatora wzrokowego i somestetycznego (czucia ciała). Ściślej rzecz ujmując, w okolicy tej opracowywane są także wrażenia słuchowe, które odgrywają przecież istotną rolę w naszym orientowaniu się w otoczeniu.
Jak ważne są te różnorodne dane, przekonują nas trudności, z jakimi borykają się chorzy z uszkodzeniami okolicy styku potyliczno-ciemieniowego. Obok trudności w orientacji przestrzennej pojawiają się u nich zaburzenia obrazu własnego ciała. Chory ma na przykład wrażenie, że jego głowa jest ogromna, a nogi stały się bardzo krótkie. Innym razem obawia się, że na jego bardzo długie stopy najedzie zbliżający się właśnie samochód. Musi wzrokiem sprawdzać położenie swoich kończyn, a zamknięcie oczu prowadzi do pojawienia się wspomnianych wyżej halucynacji. Warto jednocześnie zaznaczyć, że tego typu zaburzenia występują również u chorych psychicznie, którzy nie mają uszkodzeń mózgu. Jednak w ich przypadku dotyczą one przede wszystkim świadomego odczuwania swego ciała.
Tego rodzaju spostrzeżenia przyczyniły się do tego, że już na początku XX wieku Arnold Pick, wybitny czeski neurolog, wprowadził rozróżnienie między schematem ciała (który wiąże się z nieuświadamianym często odczuwaniem poszczególnych jego części) i świadomością ciała. Dzisiaj mówimy o schemacie i obrazie ciała.

Schemat ciała kształtuje się już we wczesnym dzieciństwie w wyniku odczuć pochodzących ze skóry, trzewi i przede wszystkim z mięśni (czucie ruchu). Między innymi dlatego zrezygnowano z krępowania niemowląt powijakami, gdyż okazało się, że dzieci mogące swobodnie wymachiwać rączkami i nóżkami lepiej się rozwijają. Obraz ciała kształtuje się później, ponieważ oprócz wspomnianych wyżej wrażeń wymaga on udziału analizatora wzrokowego, a także umiejętności nazywania poszczególnych części ciała. Wiąże się więc ściśle z rozwojem mowy.
Na tym nie koniec. Obraz ciała stanowi podstawę naszej orientacji w otoczeniu, gdyż właśnie taka, a nie inna budowa naszego organizmu powoduje, że wyróżniamy lewą i prawą stronę, górę i dół, przód i tył. Dlatego mówimy o lewej lub prawej stronie góry, nie zdając sobie często sprawy z faktu, że są one całkowicie umowne. Stwierdzamy też, że coś znajduje się z przodu albo z tyłu okrągłego budynku, za podstawę uznając wejście główne. Przejawiamy również wyjątkowo silne zamiłowanie do symetrii, podczas gdy twory przyrody są z reguły asymetryczne. Skłoniło nas to do budowania symetrycznych budowli i całych miast, w których czujemy się nieswojo, więc chętnie uciekamy do lasu pełnego asymetrycznych drzew.
Na zakończenie warto podkreślić, że zarówno kształtowanie się prawidłowego schematu, jak i obrazu ciała wymaga - oprócz udziału zmysłów - aktywnego działania. Właśnie w trakcie wykonywania różnych czynności dziecko uczy się kontrolować swoje ciało, a w jego umyśle powstaje odpowiadający mu obraz. Wpływają także na niego reakcje otaczających nas ludzi (rodziców, wychowawców) - wszak oni są naszym najsilniej oddziaływującym „zwierciadłem”. Nie wolno też zapominać, że obraz własnego ciała stanowi istotny składnik naszego „ja”. Jego właściwe ukształtowanie ma więc niebagatelne znaczenie dla jakości naszego życia.