Шосте чуття: як змінилися б наші тактильні відчуття, якби ми мали шість пальців

робот, палець, рука
Фото: Dani Clode

Нейробіологи провели експеримент, задіявши додатковий великий палець. Через п'ять днів мозок його сприймав, як рідного.

Кілька років тому дизайнер Дені Клод (Лондон, Великобританія) презентувала свій проект під назвою "третій великий палець". Розробка являла собою роботизований палець, керований за допомогою датчиків тиску, розташованих під стопами. Деякий час по тому до Дені звернулися нейробіологи з лабораторії пластичності Університетського коледжу Лондона, з проханням надати зразок для проведення експерименту. Метою вчених було з'ясувати, як людський мозок адаптується до роботи з аугментативними технологіями ("аугментативний" означає "той, що збільшує", — ред.), І третій великий палець був ідеальним пристроєм для їх дослідження.

Про це повідомляє видання Science Robotics.

"Збільшення тіла — це область роботобудування, яка розвивається і спрямована на розширення наших фізичних можливостей, але нам не вистачає чіткого розуміння того, як наш мозок може адаптуватися аугментації", — пояснює Тамір Макін, керівник лабораторії пластичності і провідний автор дослідження. "Використовуючи третій великий палець Дені Клод, ми прагнули знайти відповіді на ключові питання про те, чи може людський мозок підтримувати додаткову частину тіла і як технологія може вплинути на наше кінестетичне сприйняття".

Дослідники набрали 20 випробовуваних, кожен з яких провів у лабораторії п'ять днів, навчаючись роботі з додатковим пальцем. Їм було рекомендовано брати пристрій з собою додому щовечора і намагатися використовувати його від двох до шести годин на день.

На початку і в кінці дослідження всіх учасників сканували за допомогою МРТ, щоб відстежувати активність мозку під час руху пальцями. Також була набрана контрольна група з десяти учасників. Вони пройшли той самий п'ятиденний тренувальний протокол, але використовували статичну версію роботизованого пальця.

Дослідження показало, що всього через п'ять днів використання робопальця відбулися значні зміни в активності сенсомоторної кори головного мозку. Найбільша зміна відбулася в областях мозку, що відповідають за відчуття рук.

Зазвичай, коли ми використовуємо інструменти, наш мозок не змінює свого біологічного уявлення про руку. Наприклад, щоб використовувати молоток, ми просто міцно стискаємо його в кулаці. Наш мозок все ще розуміє форму кисті і п'яти пальців.

Але вражаючим відкриттям нового дослідження стало те, як швидко це фундаментальне уявлення мозку про руку змінилося. Всього через п'ять днів використання третього великого пальця активність мозку, пов'язана з кожним пальцем, стала менш виразною, ніби звільняючи місце для шостого пальця.

робот, палець, рука
Роботизований палець сприймався мозком, як рідний

"Вивчаючи будову рук протягом тривалого часу, ми помітили, що їх сприйняття мозком залишається дуже стабільним, дуже узгодженим", — пояснює Пауліна Кіліба, співавтор дослідження. "Наприклад, навіть після ампутації кисті або руки, мозок продовжує "бачити" вже відсутні кінцівки. Так що зафіксувати зміни сприйняття всього лише через 5 днів використання третього пальця було не таким вже й дивним".

Контрольна МРТ, проведена через тиждень після закінчення тестів, показала, що сенсомоторні зміни нормалізувалися. Кіліба каже, що швидке повернення до нормального уявлення про руку може бути пов'язане з короткими часовими межами дослідження. Цей конкретний аспект дослідження вимагає глибшого вивчення, оскільки можуть мати місце серйозні наслідки, якщо, наприклад, застосування пристроїв для збільшення тіла назавжди змінять здатність мозку керувати ним.

І саме тут дослідження перетворюється з академічного у щось, що має значення для реального світу. Промислові екзоскелети або пристрої, що пропонують додаткові кінцівки, більше не є сферою наукової фантастики. Тому дуже важливо розуміти, як наш мозок реагує і пристосовується до цих пристроїв.

"Що станеться, якщо ми дамо ці пристрої дітям або підліткам — як аугментація вплине на їх набагато пластичніший мозок?" — задається питанням Дені Клод. "Ми повинні гарантувати, що, навчаючись управляти пристроєм збільшення, ми не надаємо негативного впливу на рухові можливості біологічної руки і всього тіла".

Раніше ми повідомляли про те, що розробили технологію, що дозволяє набирати текст на комп'ютері силою думки. В її основі лежить ідея перекладу на зрозумілі для комп'ютера сигнали уявлення рукописних букв.