Префронтальна і задня теменна кора доповнили соматосенсорну систему мозку

Німецькі вчені з'ясували, що порушення чутливості до сенсорних стимулів виникає не тільки при пошкодженні соматосенсорної кори, але і при порушеннях роботи частин кори префронтальної і задньої темної. Для цього вони вивчили пошкодження головного мозку пацієнтів, які пережили інсульт і втратили чутливість тіла. Виявлені ділянки, мабуть, відповідають за усвідомлення дотику до власного тіла і доповнюють шлях сенсорних сигналів від первинної соматосенсорної кори далі, пишуть вчені в.

При розладі відчуттів гіпестезії спостерігається знижена чутливість до сенсорних стимулів: це може проявлятися як у неможливості відчути дотик до шкіри, так і в зниженій чутливості до болю, вібрацій і зміни температур. Найчастіше гіпестезія з'являється внаслідок пошкодження постцентральної звивини (первинної соматосенсорної кори, яка отримує сигнали від сенсорних нейронів всього тіла для первинної обробки), але може проявитися і при пошкодженні вторинних шляхів (наприклад, в теменних зонах) або на фінальному етапі обробки - в острівній частці.

Зрозуміло, порушення сенсорного сигналу може відбутися не тільки на окремих етапах його обробки, але і в проведених шляхах, які в соматосенсорній системі пролягають через префронтальну і теменну кору. Уточнити цей механізм вирішили вчені під керівництвом Міхаеля Руллманна (Michael Rullmann) з Інституту вивчення мозку Товариства Макса Планка. У їх дослідженні взяли участь 70 пацієнтів, які пережили інсульт постцентральної звивини з поширенням вогнища на теменну, префронтальну і скрончну кору: у 43 з них була діагностована гіпестезія.

Аналіз пошкоджених областей був проведений за допомогою повоксельного картування синдром-ураження (англ. voxel-based lesion-symptom mapping, VLSM). Цей метод нейровізуалізації допомагає досліджувати уражені ділянки головного мозку і пов'язані з ними порушення. Дослідники зосередилися на залучених до гіпестезії полях Бродмана - ділянках мозку, які виділяються і розрізняються між собою на клітинному рівні.

Як і очікувалося, гіпестезія у пацієнтів була пов'язана з пошкодженням перших трьох полів Бродмана, які розташовані на постцентральній звивині. Додатково вдалося встановити, що до гіпестезії призводить поразка четвертого і шостого полів - первинної моторної і премоторної кори, відповідно, що, з урахуванням міцного функціонального і нейронного зв'язку моторних і сенсорних відділів, цілком зрозуміло.

Цікавіше виявилося те, що свою роль у розвитку гіпестезії зіграли пошкодження 44 поля, яке розташовується в префронтальній корі, нижньої темної частки і внутрішньотемінної борозни. Цікаво, що ці ділянки не обробляють сенсорні сигнали самі по собі, а швидше беруть участь у вищих когнітивних процесах - наприклад, пам'яті та уваги.

Картування пошкоджених ділянок мозку дуже часто допомагає пояснити або уточнити роботу деяких відділів головного мозку: наприклад, два роки тому цей метод допоміг вказати на внутрішню систему розпізнавання голосу. Нова робота дозволила за допомогою того ж методу уточнити, як обробляється сенсорний сигнал в головному мозку. Мабуть, активність префронтальних і теменних областей супроводжує сигнал при його переході з первинної соматосенсорної кори до острівної частки через вторинну кору і відповідає за когнітивну складову сенсорних відчуттів - усвідомлення того, що дотик, біль або вплив температури є.

У соматосенсорній корі окремі ділянки відповідають за отримання та обробку сигналу від різних частин тіла, а найбільша її частина присвячена руху та зобов'язанню руками. Це, однак, справедливо не завжди: у немовлят, наприклад, найбільша репрезентація в соматосенсорній корі - репрезентація доль.