Профессор Хенрик Эрссон из Каролинского института в Швеции
От изобретения колеса до разработки антибиотиков большие научные открытия в истории помогли сформировать мир, каким мы его знаем. Но каким будет следующее крупное открытие? В рамках новой серии прорывов канала National Geographic, шесть провидческих голливудских режиссеров пытаются это выяснить.
Каждый эпизод исследует некоторые из самых передовых, изменяющих жизнь инноваций, которые происходят прямо сейчас, и невероятные умы за ними. В эпизоде «Больше, чем человек» всемирно известный актер Пол Джаматти исследует, как технологии помогают нам развиваться, и говорит с людьми, которые задаются вопросом, что же делает нас людьми. Одним из этих людей является профессор когнитивной нейробиологии профессор Хенрик Эрссон из Каролинского института в Швеции, и мы встретились с ним, чтобы узнать о его революционном исследовании того, как мы осознаем, что у нас есть тело, и как мы можем проецировать это чувство Я в искусственные.
Что включает в себя ваша работа в качестве когнитивного нейробиолога?
Меня интересует, как мы переживаем владение нашими телами. Откуда мы знаем, что такое наше тело и что представляет собой объект во внешнем мире, который не принадлежит нашему телу? Это сложная задача для мозга, так как он должен активно генерировать опыт вашего собственного тела. Мы точно изучили, как это работает и какие части мозга задействованы, когда мозг создает эту модель нашего физического я.
Так как же мозг создает ощущение себя?
Мы обнаружили, что когда мозг обновляет свою модель тела, он использует всю доступную сенсорную информацию от различных сенсорных модальностей - визуальную информацию от наших глаз, информацию о прикосновениях с кожи, информацию о положении от мышц и суставов - и он объединяет все это по определенным правилам. Эта интеграция происходит в лобных и теменных ассоциациях коры головного мозга, и мы обнаружили, что активность в этих областях очень тесно связана с нашим субъективным опытом нашего собственного тела.
Как вы смогли это проверить?
Мы начали работать над иллюзиями конечностей, когда вы ощущаете владение конечностью, например резиновой рукой, которая ощущается как ваша. Все эти иллюзии происходят как следствие одновременной, синхронной визуальной и тактильной информации. Так, например, резиновой рукой вы гладите ее, и в то же время вы гладите настоящую руку человека, но его настоящая рука спрятана за экраном на столе. Когда вы гладите их обоих одновременно, мозг начинает связывать то, что вы видите и то, что вы чувствуете, и обновляет свою модель тела. Внезапно вы чувствуете, что кто-то касается резиновой руки, как будто она является частью вашего собственного тела. Затем мы начали думать, можем ли мы перенести это на следующий уровень и провести эксперименты с иллюзиями полного тела, когда вы ощущаете совершенно другое тело как свое собственное.
Используя простые умственные трюки, люди могут почувствовать, что у них тело маленькой куклы.
Эти иллюзии работают на всех?
Около 70-80 процентов участников будут испытывать эти иллюзии очень ярко, но есть некоторые люди, которые не испытывают, и мы не совсем уверены, почему. Возможно, самое простое объяснение состоит в том, что все эти иллюзии происходят как следствие конфликтов между различными чувствами - мозг должен выбирать, кому он должен доверять. У большинства людей зрение имеет тенденцию доминировать, поэтому работает резиновая иллюзия руки, но у тех людей, которые устойчивы к нему, возможно, их мозг больше полагается на сигналы от мышц и суставов, что на самом деле является правильным восприятием. Мы не знаем, почему это происходит, но, возможно, это потому, что разные мозги придают разный вес разным чувствам. Так что, если вы танцор или гимнастка, очень привыкшая ощущать положение своих конечностей, возможно, вы будете устойчивы к иллюзии резиновой руки, которая зависит от зрения.
Как создать опыт вне тела
Профессор Эрссон генерирует опыт вне тела у испытуемого
Чтобы создать иллюзию отсутствия тела, профессор Эрссон подгоняет участника дисплеем на голове, который имеет два экрана, по одному перед каждым глазом. На этих экранах отображаются живые кадры с видеокамер высокого разрешения, которые расположены на расстоянии двух метров (6, 6 фута) позади них, показывая участнику вид собственной спины. Затем объект перемещается к камерам, чуть ниже поля зрения, и в то же время, грудь участника подталкивается. Затем их мозг интерпретирует эту визуальную и тактильную информацию, чтобы определить, что они сидят позади себя в положении камер и смотрят на не принадлежащее им тело. Это имитирует ключевые компоненты реального опыта вне тела, которые были описаны неврологическими и психиатрическими пациентами.
Каковы потенциальные реальные применения этого исследования?
Одним из важных приложений может быть разработка протезов конечностей следующего поколения для пациентов с ампутированными конечностями. Был большой интерес к тому, как создать протезы, которые выглядят как настоящие, но это еще не привело к каким-либо реальным клиническим применениям для пациентов, потому что это включало бы инвазивные методы и нейрохирургию. Мы думаем, что можем использовать эти иллюзии как очень простой, дешевый и неинвазивный способ создания искусственных конечностей, которые кажутся реальными, и уже начали такие эксперименты с ручными хирургами и инженерами в Университете Лунда. Идея состоит в том, чтобы поместить стимуляторы непосредственно на культю пациента с ампутированной конечностью, а затем иметь датчики на кончиках протеза руки. Каждый раз, когда протез руки касается предмета, на пень посылается сигнал на стимулятор. Затем мозг соединит воедино то, что видит и чувствует человек с ампутированной конечностью, поэтому вместо того, чтобы чувствовать прикосновение к пню, они почувствуют, как оно проецируется на пальцы протезной руки.
Как вы думаете, ваша работа меняет определение того, что значит быть человеком?
Наш опыт работы с человеческими телами - это то, что мозг активно создает моментально. Вы можете, например, испытать маленьких кукол как свое собственное тело или виртуальные тела как свои собственные, или почувствовать, что у вас очень длинные руки и все виды очень странных деформаций тела. Таким образом, наше физическое чувство человеческого бытия гораздо более податливо и динамично, чем, возможно, мы думали. Мы на самом деле не знаем конечных ограничений здесь, таких как то, насколько «нечеловеческим» может быть тело, но мы все еще чувствуем себя как ваше тело. Мы считаем, что такого рода исследования бросают вызов одному предположению о том, что значит быть человеком.
Прорыв продолжается с «Больше, чем человек» в воскресенье в 22:00 на канале National Geographic.
Смотрите предварительный просмотр «Больше, чем человек» ниже