Введение
Искажённая модель тела, отражающая плотность сенсорных и моторных нервов. Кортикальный гомункулус – это искажённое изображение человеческого тела, основанное на неврологической "карте" зон и пропорций коры головного мозга, отвечающих за обработку двигательных и/или сенсорных функций различных частей тела. Нервные волокна, проводящие соматосенсорную информацию со всего тела, оканчиваются в различных областях теменной доли коры головного мозга, формируя репрезентативную карту тела. Данные исследований, полученные в 2010-х и начале 2020-х годов, начали ставить под вопрос данную интерпретацию, и исследования в этой области продолжаются.
A cortical homunculus is a distorted representation of the human body, based on a neurological "map" of the areas and proportions of the human brain dedicated to processing motor functions, and/ or sensory functions, for different parts of the body. Nerve fibresconducting somatosensory information from all over the bodyterminate in various areas of the parietal lobe in the cerebral cortex, forming a representational map of the body. Findings from the 2010s and early 2020s began to call this interpretation into question, and research is ongoing in this field.
Типы
Моторный гомункулус представляет собой карту областей мозга, отвечающих за обработку двигательной информации для различных анатомических частей тела. Первичная моторная кора располагается в прецентральной извилине и обрабатывает сигналы, поступающие из премоторной области лобных долей. Сенсорный гомункулус представляет собой карту областей мозга, отвечающих за обработку сенсорной информации для различных анатомических частей тела. Первичная сенсорная кора располагается в постцентральной извилине и обрабатывает сигналы, поступающие из таламуса. Объем коры, отведённый той или иной части тела, не пропорционален её площади или объёму, а скорее степени её иннервации. Части тела с более сложными и/или многочисленными сенсорными или двигательными связями представлены в гомункулусе более крупно, а с менее сложными и/или менее многочисленными связями – более мелко. В результате получается изображение искажённого человеческого тела с непропорционально большими руками, губами и лицом. В сенсорном гомункулусе, ниже областей, отвечающих за ощущения от зубов, дёсен, челюсти, языка и глотки, находится область, отвечающая за ощущения во внутренних органах брюшной полости. В самом верхнем отделе первичной сенсорной коры, за пределами области пальцев ног, традиционно считалось, что располагаются сенсорные нейронные сети, отвечающие за половые органы. Однако более поздние исследования предполагают, что может существовать две различные области коры для половых органов, возможно, различающиеся по функциям: одна отвечает за эрогенную стимуляцию, а другая – за неэрогенную.
Открытие
Уайлдер Пенфилд и его коллеги Эдвин Болдрей и Теодор Расмуссен считаются основоположниками представлений о сенсорных и моторных гомункулах. Они не были первыми учеными, попытавшимися объективировать функции человеческого мозга с помощью гомункулуса. Более поздние исследования углубили понимание соматотопической организации, используя такие методы, как функциональная магнитно-резонансная томография (fMRI).
Представительство
Пенфилд называл свои творения «гротескными существами» из-за их странных пропорций. Например, сенсорные нервы, поступающие от рук, заканчиваются на больших участках мозга, в результате чего руки гомункулуса соответственно велики. В отличие от этого, нервы, исходящие от туловища или рук, занимают гораздо меньшую площадь, поэтому туловище и руки гомункулуса выглядят сравнительно маленькими и слабыми. Гомункулы Пенфилда обычно изображаются в виде 2D-диаграмм. Это упрощение, поскольку оно не может в полной мере отразить набор данных, собранный Пенфильдом у пациентов, перенесших операции на мозге. Вместо четкого разделения между различными областями тела, показанного на рисунках, на самом деле существует значительное перекрытие между соседними областями. Это упрощение наводит на мысль, что повреждения моторной коры приведут к специфическим дефицитам в определенных мышцах. Однако это заблуждение, поскольку поражения вызывают дефицит в группах синергических мышц. Это открытие позволяет предположить, что моторная кора функционирует с точки зрения общих движений как скоординированные группы отдельных движений. Сенсомоторные гомункулы также могут быть представлены в виде 3D-фигур (например, сенсорный гомункул, скульптурированный Шэрон Прайс Джеймс, показанный с разных ракурсов ниже), что может облегчить понимание непрофессионалами соотношения между уровнями двигательной или сенсорной иннервации различных частей тела. Однако эти 3D-модели не иллюстрируют, какие области мозга связаны с какими частями тела. В статье 2021 года Хейвена Райта и Престона Фёрдера, опубликованной в рецензируемом журнале Leonardo под названием «Пропавший женский гомункул», авторы пересматривают историю гомункулуса, проливают свет на современные исследования в области нейробиологии женского мозга и представляют, по их мнению, первую скульптуру женского гомункулуса, выполненную художником и первым автором Хейвеном Райтом на основе имеющихся данных.