У нас есть тактильные, тепловые, болевые ощущения. Есть ощущения, которые исходят от мышц […] и ощущения, исходящие от внутренних органов. Кроме того, существует непосредственное переживание целостности тела. Эта целостность воспринимаема на чувственном уровне, однако это нечто большее, чем просто восприятие.

Телесная осознанность формируется на основе непрерывного потока нескольких различных типов сенсорной информации, включая данные от наших «традиционных» органов чувств, которые обычно приводят к осознанному восприятию, и информацию от других органов чувств, которая поступает в мозг, но не входит в наше сознание. Так, мы видим свое тело в определенном ракурсе и слышим различные звуки, которые оно издает. Когда мы двигаемся, мы можем ощущать прикосновения, возникающие при движениях; при этом рецепторы растяжения и давления в суставах и мышцах посылают сигналы в мозг. Вся эта информация объединяется в мозгу, который использует ее для обновления собственных репрезентаций тела и управления действиями. Поток поступающей в мозг сенсорной информации может быть легко нарушен, кроме того, им легко манипулировать, чем и пользуются ученые для создания различных иллюзий телесной осознанности – иллюзий, способных существенно менять то, как мы воспринимаем свое тело, а значит, и свое Я.

Авторство идеи о наличии у человека пяти органов чувств обычно приписывается Аристотелю. Греческий философ был эмпириком и считал, что «всякое познание начинается с органов чувств». В трактате «О душе» (De anima), написанном около 350 года до н. э., он посвятил по одной главе зрению, слуху, обонянию, вкусу и осязанию и утверждал, что иных чувств, кроме этих пяти, не существует. Но Аристотель ошибался: чувств больше, чем пять. Более того, органы чувств функционируют не независимо друг от друга: наше восприятие мультисенсорно, оно включает в себя ощущения в двух или более сенсорных модальностях, которые взаимодействуют друг с другом, расширяя и обогащая наш субъективный сознательный опыт. Это верно для большей части повседневного опыта. Мы можем воспринимать речь только ушами, но взгляд на рот говорящего улучшает восприятие речи, что особенно полезно, когда мы пытаемся расслышать слова говорящего на фоне посторонних шумов. Прием пищи – это тоже мультисенсорный опыт. Наша способность чувствовать вкус пищи во многом зависит от обоняния, но вид, звук и текстура пищи тоже влияют на восприятие ее вкуса.

Зрение

Телесная осознанность зависит от мультисенсорной интеграции, причем жизненно важную роль здесь играет зрение. Обычно мы воспринимаем свое Я как находящееся в физических границах нашего тела и смотрим на него от первого лица. Эта субъективная точка зрения нарушается при внетелесном опыте, когда механизмы самолокализации разрушаются, и наше Я теряет свое телесное воплощение. Нам кажется, что мы находимся в другом месте и смотрим на свое тело от третьего лица или извне.

Обычно внетелесный опыт может возникать после инсульта, во время эпилептических припадков или под действием некоторых медикаментов, однако Бигна Ленггенхагер с коллегами в исследовании 2007 года продемонстрировали, что в лабораторных условиях этот опыт может быть вызван и у людей без повреждений мозга. Ученые модернизировали эксперимент с созданием иллюзии резиновой руки следующим образом: участники надевали на голову монитор, подключенный к видеокамере, расположенной в нескольких метрах позади них, и таким образом видели в реальном времени изображение собственного тела, снятое со спины. Экспериментатор становился рядом с участником и, используя два пластиковых стержня, многократно гладил и тыкал ими тело участника и его видеоизображение. Одновременное прикосновение к реальному и «виртуальному» телу участника создавало иллюзию, что он стоит в нескольких метрах позади своего тела и смотрит на него с этого ракурса (рис. 5.).

Рис. 5. Иллюзия виртуального тела. Участник стоит перед видеокамерой, на голове у него установлен монитор, куда выводится изображение с камеры, то есть перед ним спроецировано его собственное тело. Затем экспериментатор проводит стрежнем по спине участника. Когда камера транслирует видео в реальном времени, участник видит и чувствует тычки синхронно, и у него возникает чувство владения виртуальным изображением тела, то есть он переживает его так, как если бы это было его настоящее тело. Если же на экран выводится видеозапись, то ощущения от прикосновений, которые чувствует и зрительно наблюдает участник, не происходят синхронно, и тогда испытуемый не поддается иллюзии.

Приведено по: (с. 76 и др.) Lenggenhager, B., Tadi, T., Metzinger, T., and Blanke, O. (2007), Manipulating bodily self-consciousness, Science, 317:1098

Сразу же вслед за этим испытуемые отмечали, что им казалось, будто они находятся вне своего тела и смотрят на себя со стороны. Когда участникам завязывали глаза, перемещали их и просили вернуться в исходное положение, они дрейфовали в сторону положения своих виртуальных тел. Конфликт между зрением и осязанием приводил к локализации Я вне физического тела, но только в том случае, когда прикосновения к реальному телу были синхронны прикосновениям к телу виртуальному. В результате возникновения иллюзии у участников также уменьшалась реакция страха, когда они видели, что их собственному телу угрожают ножом, что свидетельствует о том, что они, по крайней мере в некоторой степени, отказались от своего реального тела и перенесли чувство владения телом на виртуальное тело¹.

Манипулирование визуальной перспективой тела может вызывать и другие странные ощущения. Так, в эксперименте по созданию иллюзии подмены тела, проведенном в 2008 году Х. Хенриком Эрссоном и его коллегой Веленой Петковой, видеокамера была закреплена на шлеме, надетом на манекен в натуральную величину, и направлена вниз, на его тело, так что участник, надевший налобный экран, видел исключительно тело манекена, которое, благодаря синхронным прикосновениям, воспринимал как свое собственное. Полноценная иллюзия подмены тела может быть достигнута, если шлем надет на другого человека. Когда два человека стоят друг напротив друга, участник видит на налобном экране свое собственное тело, наблюдаемое с точки зрения другого человека; затем он и этот второй человек в течение нескольких минут синхронно сжимают и разжимают друг другу руки, что создает в сознании испытуемого иллюзию нахождения «внутри» тела другого человека, хотя при этом кажется, что он пожимает руку самому себе. Эта иллюзия срабатывала с манекеном и с человеком противоположного пола, но рассыпалась, когда двое сжимали руки в разное время, и совсем не получалась, когда камера устанавливалась на что-то, не похожее на человека, например на большую коробку того же размера, что и тело манекена².

Еще одним вариантом фокуса с подменой тела является так называемая иллюзия куклы Барби – когда закрепленный на голове дисплей подключается к видеокамере, которая смотрит вниз на тело маленькой куклы. При таком сценарии синхронные поглаживания вызывают у участника опыт владения телом куклы, а также изменяют его восприятие размеров и расстояния до близлежащих объектов, которые кажутся гораздо больше и дальше, чем есть на самом деле. Справедлива и обратная ситуация – при владении искусственным телом увеличенного размера те же объекты кажутся меньше и ближе к участнику³.

Аналогичные эксперименты показывают, как испытуемые обретают чувство владения сгенерированным на компьютере целым телом или частью тела в среде виртуальной реальности. В экспериментах по созданию иллюзии виртуальной руки участники сидят перед экраном, проецирующим на спину трехмерную руку, которая кажется прикрепленной к их плечу. Постукивание по руке палочкой, снабженной системой отслеживания движений, которая повторяет движения на экране, создает ощущение, что прикосновения исходят от руки на экране, но и здесь иллюзия разрушается, стоит только палочке прикоснуться к реальной и виртуальной руке не одновременно. Как показало исследование 2012 года, этот же метод может быть использован для формирования ощущения виртуальной руки, которая вдвое, а то и втрое длиннее реальной, хотя иллюзия слишком длинной руки становится слабее по мере увеличения длины⁴.

Подобно тому, как эффект резиновой руки может быть развернут до иллюзии целого тела, так и эффект виртуальной руки доводится вплоть до того, что участник эксперимента начинает обладать целым телом, сгенерированным с помощью компьютера, даже если оно противоположного пола⁵.

Мультисенсорные искажения, изменяющие восприятие тела, способны влиять на наше мышление. Белые люди, приобретающие ощущение владения темнокожей резиновой рукой или виртуальным телом представителя иной расы, впоследствии демонстрируют устойчивое снижение скрытых расистских предубеждений. Одной из наиболее актуальных мультисенсорных иллюзий является иллюзия обмена телами среди друзей. В исследовании 2020 года ученые использовали мониторы, закрепленные на головах перед глазами испытуемых, чтобы вызвать иллюзию обмена телами у пар друзей, после того как те заполнили опросники для оценки личностных качеств друг друга. В процессе проведения опыта участники оценивали свои черты характера как более схожие с чертами характера своего друга, что зависело от интенсивности иллюзии, то есть большее сходство наблюдалось у тех, кто проживал иллюзию более ярко. Кроме того, участники лучше вспоминали черты личности, которые оценивали во время действия иллюзорного эффекта, чем те, которые оценивали в ходе эксперимента без эффекта иллюзии, а это дает основание предположить, что тесное соответствие между восприятием тела и самоощущением может быть необходимым для правильного кодирования в памяти⁶.

Эксперимент 2019 года показал, что телесное самосознание также играет роль в функционировании памяти. Эпизодические воспоминания, или воспоминания о повседневных событиях, обычно ослабевают со временем, но их можно усилить, если в момент формирования воспоминаний наблюдать тело в виртуальной реальности. Участники исследования носили на голове мониторы, где демонстрировались иммерсивные виртуальные среды, состоящие из оцифрованных 360° видеозаписей бытовых сцен. Они входили в три различные комнаты и исследовали их, отслеживая появление и перемещение виртуального шара, заданного программой для каждой из комнат. В некоторых сценах участники видели свое тело от первого лица, и тогда они указывали на мяч и отслеживали его движение. В других же сценах их тело отсутствовало или заменялось каким-либо объектом. Позже, когда участников тестировали, они вспоминали больше деталей сцен, в которых присутствовало их тело, чем тех, в которых его не было⁷.

Способность переносить чувство владения телом может пригодиться в сфере телеприсутствия – при создании имитации присутствия человека на расстоянии. Группа ученых из Японии осуществила передачу чувства владения телом гуманоидного робота. В работах 2012 и 2013 годов испытуемые облачались в оборудование для захвата движений, которое передавало их хватательные движения рукам робота; их предполагаемые движения соответствовали визуальной обратной связи с телом робота и сенсорной обратной связи с их собственными движениями, создавая иллюзию того, что они владеют телом робота. Иллюзия сохранялась даже при задержке в одну секунду между их собственными движениями и движениями робота, хотя и проявлялась несколько слабее. При этом операторы могли управлять телом робота, не шевеля ни одним мускулом, посредством накожных электродов, которые переводили их мозговые волны, ассоциированные с движением, в движения рук робота. Это еще раз подчеркивает важную роль зрения для телесной осознанности – одной только визуальной обратной связи в сочетании с мысленно представляемыми движениями операторов оказалось достаточно, чтобы вызвать у них чувство владения телом робота. Полученные результаты могут в перспективе позволить телеоператорам обретать чувство владения и, следовательно, лучше управлять роботами, перемещающимися по морскому дну или поверхности далеких планет. Однако это будет возможно только в том случае, если роботы или хотя бы отдельные их части будут иметь человекоподобный вид⁸.

Простые манипуляции с внешним видом тела могут облегчить боль в фантомных конечностях у людей, перенесших ампутацию. Для проведения терапии с зеркальным ящиком необходим элементарный аппарат, состоящий из большого прямоугольного короба с удаленными передней и верхней стенками, к одной из сторон которого прикреплено вертикальное зеркало. Испытуемых просят сесть перед ящиком и положить свою имеющуюся руку внутрь так, чтобы ее отражение оказалось на месте отсутствующей руки. Затем, глядя в зеркало, пациент двигает рукой, создавая иллюзию, будто обе руки совершают одинаковые, симметричные движения. Впервые терапия с использованием зеркального ящика была опробована в 1993 году на пациенте мужского пола, известном как D. S., которому одиннадцатью годами ранее ампутировали левую руку выше локтя, и с тех пор он испытывал постоянные мучительные фантомные боли. D. S. забрал зеркальный ящик домой и использовал его по десять минут в день в течение двух недель. В течение этого времени он отметил, что его парализованная фантомная рука начала двигаться, а боль значительно уменьшилась. Спустя еще неделю терапии с зеркальным ящиком он сообщил, что его фантомная рука исчезла полностью, как и боль в локте и предплечье, но при этом его фантомные пальцы теперь «свисали» с плеча, продолжая болеть. Такие люди, как D. S., часто говорят о том, что в течение нескольких дней или недель после ампутации они испытывали крайне болезненные фантомные ощущения, когда чувствовали, как их отсутствующая рука сжимается в кулак, а ногти впиваются в ладонь; процедура с использованием зеркального ящика может достаточно быстро избавить некоторых недавно перенесших ампутацию пациентов и от подобных спастических сжиманий. Как именно столь простая процедура способна облегчать фантомные боли, пока неясно. Одна из гипотез о том, почему люди с ампутированными конечностями испытывают фантомные боли, заключается в том, что мозг не получает сенсорной обратной связи от отсутствующей конечности, и поэтому зеркальный ящик может работать за счет создания зрительной иллюзии присутствия в действительности ампутированной конечности⁹.

Эффективность зеркального ящика зависит от постоянности внимания пациента к отраженной в зеркале конечности, поскольку иллюзия рассеивается, едва он отводит взгляд. Кроме того, ящик ограничивает движения настоящей конечности и требует, чтобы пациент удерживал все тело на одном месте. В исследовании 2006 года ученые из Манчестера (Англия) использовали виртуальную реальность для преодоления подобных ограничений. Они разработали систему, состоящую из закрепленного на голове экрана, на который выводится изображение полного тела пациента, включая воссозданную в виртуальной реальности ампутированную руку, управляемую специальной перчаткой для сбора данных, оснащенной датчиками движения и надеваемой на имеющуюся руку. Программное обеспечение системы содержит алгоритм, который переносит движения реальной конечности на виртуальную. Это позволяет пациенту свободно двигаться и действовать без ущерба для иллюзии присутствия потерянной конечности. Система также может использоваться людьми с ампутированными нижними конечностями посредством датчиков, закрепленных на коленном и голеностопном суставах имеющейся ноги¹⁰.

Ранние системы виртуальной и дополненной реальности, разработанные в 1960-х годах, позволяли создавать моделируемую среду для военных и медицинских тренингов, и по сей день это две основные области применения данной технологии. Еще одно направление – игровая индустрия, и сегодня существует целый ряд доступных коммерческих устройств для использования как с консолями, так и со смартфонами. Современные системы виртуальной реальности передают изображение на оба глаза через мобильные гарнитуры, воссоздавая бинокулярное стереоскопическое зрение в сочетании с объемным звуком, обеспечивающим эффект погружения. В большинстве случаев используются сгенерированные компьютером изображения, которые передаются на закрепленный на голове аппарат по Wi-Fi, но в некоторых системах сегодня применяется в том числе и реальная видеозапись. Для оцифровки движений пользователя в виртуальной среде в современных системах используется технология отслеживания движений, а в некоторых более изощренных системах – даже технология отслеживания движений глаз.

В разрабатываемых системах виртуальной реальности нового поколения уже добавляется сенсорное измерение. Вибрационные контроллеры для аркадных игр и консолей – обычное дело, и, хотя уже появились тактильные перчатки, обувь и костюмы, они пока не получили широкого распространения в системах виртуальной реальности, возможно из-за своего несколько громоздкого вида. Однако различные исследовательские группы, используя обширные достижения в области наук о материалах и в электронике, работают над созданием мягких интерфейсов на основе искусственной кожи, которые способны сообщать телу механические колебания и прочие виды сенсорной информации. В перспективе такие устройства не только изменят сферу виртуальной реальности и игровую индустрию, но и будут внедрены в следующие поколения протезов, а также могут быть использованы для усовершенствования интерактивной составляющей социальных сетей¹¹.

Проприоцепция и осязание

Основополагающий чувственный вклад в осознание конечности и ее положения, как показывают случаи из клинической практики и эксперименты, вносят сенсорные нервы двигательных структур конечностей, [которые] совместно регистрируют напряжение в тысячах точек, пронизанных ими в мышцах, сухожилиях и связках. От этих точек в нервные центры продолжают поступать нервные импульсы, фиксирующие, можно сказать, напряжение в точках – образцах конечности. В своем осознании конечности и ее положения, как и в осознании движений этой конечности, когда шевелю ей, я не ощущаю никаких следов всего этого. В «переживании» конечности я не нахожу ни намека на это мультиплексное происхождение восприятия, никакого аддитивного характера в нем, ничто не говорит о напряжении внутри конечности, о наличии в ней мышц или сухожилий. Я просто осознаю, где находится конечность и когда она движется – или движима, ведь само ее движение вряд ли способствует дальнейшему восприятию. Восприятие не отличается особой яркостью.

Иллюзия резиновой руки позволяет манипулировать визуальной и тактильной информацией для создания отличия между тем, что мы видим, и тем, что чувствуем, то есть для создания ощущения, что искусственная рука на самом деле является настоящей, нашей собственной. В более ранних экспериментах для создания иллюзорных движений конечностей манипулировали проприоцептивной информацией.

Чувство положения в пространстве – проприоцепция – возникает благодаря рецепторам растяжения в суставах, мышцах и сухожилиях, которые активируются при малейших движениях и посылают сигналы в мозг. Но при искусственной активации этих рецепторов возникает иллюзия, что конечность движется и даже принимает невозможные для нее позы, хотя это не так.

При воздействии звукоизлучателя на бицепс в руке создается иллюзия, будто рука сперва распрямляется, а затем сгибается до упора, в результате чего испытуемые сообщают, что их рука сломана или что она сгибается назад, в то время как вибрация трицепса создает иллюзию движения в противоположном направлении, так что испытуемый может сообщить: «моя рука проходит сквозь плечо». Это приводит к значительной путанице относительно реального положения руки, и, более того, иногда вызывает у испытуемого мнимое впечатление, что у него несколько предплечий. Иллюзорные движения воспринимаются как реальные – люди обычно переводят взгляд на воображаемую конечность в новом ее положении, и если к ней поднести свет, то они видят, что конечность движется в направлении иллюзорного движения, хотя реальная рука остается неподвижной¹².

Аналогичным образом вибрации в области бицепса, когда человек касается рукой своего носа, создают эффект Пиноккио – ощущение, что нос становится все длиннее и длиннее, в соответствии с иллюзорным движением предплечья, которое, как кажется, все дальше и дальше удаляется от лица. Эта процедура может быть использована и для искажения восприятия размеров других частей тела. Если испытуемый стоит прямо, вытянув обе руки перед собой, то вибрации, подаваемые на оба бицепса, вызывают мнимое удлинение обоих предплечий, а также дают участнику эксперимента ощущение, что его талия расширяется в том месте, где она соприкасается с руками. И наоборот, вибрационное воздействие на трицепсы на обеих руках вызывает иллюзию сгибания предплечий и, соответственно, уменьшения объема талии. Таким образом, вибрации нужной частоты и в нужном месте заставляют рецепторы растяжения посылать сигналы о мнимых изменениях в мозг, который затем соответствующим образом обновляет «онлайновые» репрезентации тела, вызывая мнимые изменения в восприятии ориентации, конфигурации и размеров нашего тела¹³.

Проприоцепция – чувство положения и перемещения в пространстве как всего нашего тела целиком, так и отдельных конечностей, суставов и других частей – была впервые описана в 1830-х годах шотландским анатомом и хирургом Чарльзом Беллом, который считал ее шестым чувством: «Мышцы обычно срабатывают настолько четко, что мы не отдаем себе отчета в том, как именно у нас получается стоять, […] [однако] при попытке пройти по узкому карнизу это осознание к нам приходит, и действия мышц масштабируются и становятся наглядными»¹⁴.

У людей и других млекопитающих органы проприоцепции находятся в скелетной мускулатуре, сухожилиях и суставах. Внутри мышечных волокон находятся соединительнотканные капсулы, называемые нервно-мышечными веретенами. В них параллельно основным мышечным волокнам протянуты специализированные мышечные волокна, которые сокращаются, вызывая движения скелета. Если основные мышечные волокна иннервируются (снабжаются нервами) крупными двигательными нейронами, посылающими из мозга сигналы, инициирующие сокращения, то волокна внутри мышечных веретен иннервируются сенсорными нейронами, окончания которых закручиваются вокруг центральной части веретена и чувствительны как к длине мышечных волокон, так и к частоте колебаний их длины. Изолированные нервные волокна большого диаметра быстро передают сигналы об этих свойствах мышц по спинному мозгу в головной. Края мышечных веретен иннервируются быстрыми сенсорными нейронами другого типа, чувствительными только к длине мышечного веретена. Сухожилия, служащие для крепления мышц к костям, содержат сухожильные органы Гольджи, каждый из которых содержит нервные окончания одного сенсорного нейрона еще одного типа, который обвивает нити коллагеновых волокон, прикрепленные к отдельному мышечному волокну. Сенсорные нейроны этого типа несколько медленнее посылают сигналы о напряжении мышц во время движения, активизируясь по мере нарастания мышечного напряжения [17]. Наконец, в суставах находятся органы, так называемые окончания Руффини и тельца Пачини, каждые из которых передают сигналы, когда их сустав достигает определенного порога или положения¹⁵.

Если по зрительному пути в мозг поступает световая информация от глаз, по слуховому – звуковая от ушей и так далее, то по соматосенсорному пути в мозг передается не только проприоцептивная информация от мышц, суставов и сухожилий, но и множество разнообразных осязательных и болевых сигналов от кожи. Благодаря этому мы можем определять форму и текстуру предметов, отличать холодное пиво от горячей плиты, тупую боль от колющей, ласку от гневного удара.

Сегодня мы пока только начинаем понимать всю сложность соматосенсорной системы организма. Все телесные ощущения и проприоцептивные сигналы передаются в мозг первичными сенсорными нейронами, каждый из которых имеет одно волокно, исходящее из клеточного тела, расположенного сразу за задней стенкой спинного мозга. Это волокно разделяется надвое, один конец направляется к коже, мышцам и сухожилиям, а другой – в спинной мозг. Различные субпопуляции первичных сенсорных нейронов передают информацию определенного типа. Одни из них реагируют на тупую, жгучую боль, другие – на острую, колющую; одни реагируют на холод, другие – на тепло. Существуют также субпопуляции, ответственные за зуд и за приятные, «аффективные» прикосновения. Вероятно, существуют также субпопуляции, ориентированные и на прочие ощущения, например на щекотку.

Первичные сенсорные нейроны имеют одинаковую структуру, но сильно различаются по некоторым другим важным параметрам: диаметру волокна, степени его миелиновой изоляции, наличию белковых сенсоров в периферическом нервном окончании и по тому, где именно оканчивается центральный отросток волокна.

Волокна наибольшего диаметра, так называемые A-альфа-волокна, имеют толстую миелиновую изоляцию и передают нервные импульсы со скоростью до 120 м/с, тогда как волокна малого диаметра, C-волокна, не имеют изоляции и проводят импульсы со скоростью 2 м/с. Волокна А-альфа несут импульсы, кодирующие проприоцептивную информацию, а волокна С – импульсы, кодирующие информацию о тупой ноющей боли, боли от холода и от приятного глубокого давления. Эти и другие волокна собираются в периферические нервы, которые входят в заднюю часть спинного мозга и либо соединяются со вторичными сенсорными клетками при вхождении, либо поднимаются до ствола мозга. (Волокна двигательных нейронов, подающих сигнал на сокращение мышц, отходят от передней части спинного мозга и соединяются в пучки с теми же периферическими нервами.) В спинном мозге или стволе головного мозга первичные сенсорные нейроны образуют связи с нейронами второго порядка, которые направляют свои волокна в мозговую структуру, называемую таламусом (что означает «глубокая камера»), где они, в свою очередь, соединяются с нейронами третьего порядка, волокна которых заканчиваются в первичной соматосенсорной коре. Хотя раньше таламус считался не более чем ретрансляционной станцией, через которую проходят нейроны всех сенсорных путей по направлению к соответствующим областям коры головного мозга, теперь мы знаем, что он также содержит соматотопические карты и играет важную роль в обработке сенсорной информации. Действительно, сознательное восприятие всех видов сенсорных стимулов происходит как в таламусе, так и в мозговой коре, причем обе эти структуры связаны между собой многочисленными реципрокными контурами. Таким образом, таламус служит «воротами» для входа сенсорных сигналов в кору головного мозга – и, возможно, для формирования сознательного восприятия как такового. От спинного мозга первичные сенсорные нейроны тянут волокна к коже, где их окончания ветвятся, образуя рецептивное поле, и выражают специфические комбинации белковых сенсоров, определяющих тип и диапазон стимулов, на которые они будут реагировать в этом поле. Главными среди этих белков являются молекулы, называемые каналами переходных рецепторных потенциалов, более известные как TRP-каналы, а также пьезоканалы, которые охватывают клеточные мембраны нервных окончаний и образуют поры, позволяющие электричеству в форме положительно заряженных ионов проникать в клетку в момент их активации. Это запускает нервные импульсы, поступающие в спинной мозг.

TRP-каналы – это семейство белков, чувствительных к различным раздражителям, способным нанести вред или травму, таким как экстремальное тепло, холод или давление. Отдельные молекулы активируются в небольшом температурном диапазоне и при механическом давлении. Они в том числе содержат участки связывания с различными химическими веществами, некоторые из которых встречаются в естественном виде в природе, а некоторые выделяются при повреждении тканей. Например, TRPV1 и TRPV2 активируются температурой выше 42 °C и 52 °C соответственно, и оба они также содержат участок связывания с капсаицином – действующим веществом острого перца чили. Именно благодаря активации этих каналов мы чувствуем жжение при прикосновении к до боли горячему предмету или при употреблении острой пищи. На другом конце шкалы находится TRPM8, чувствительный к температуре окружающей среды ниже 26 °C и также содержащий участки связывания для охлаждающих химических компонентов, таких как мята и ментол. Восемь различных TRP-каналов, обнаруженных в первичных сенсорных нейронах, реагируют на широкий диапазон горячих и холодных температур, а благодаря своей механической чувствительности они также играют роль в распознавании других видов болевых ощущений, а также прикосновений и зуда. Действительно, многочисленные функции, выполняемые TRP-каналами [18], в том числе в процессе восприятия боли, делают их основными мишенями при разработке новейших анальгетиков¹⁶.

Пьезоканалы – это датчики давления, обнаруженные в субпопуляциях первичных сенсорных нейронов, сигнализирующих о легких прикосновениях, и в проприоцептивных нейронах, иннервирующих мышечные веретена и сухожилия Гольджи. Начало их изучению было положено выявлением мутаций, инактивирующих гены, что кодируют пьезобелки и синтезируют нефункциональные молекулы, у двух молодых пациентов с «недиагностированными нервно-мышечными расстройствами». Ранее эти пациенты уже испытывали дефицит осязательного восприятия наряду с нервно-мышечными проблемами и деформациями скелета, включая сильное прогрессирующее боковое искривление позвоночника. Они начали ходить только в возрасте шести-семи лет. В настоящее время оба ходят неуверенно, но не с закрытыми глазами, с трудом одеваются и питаются самостоятельно. У них значительно снижена чувствительность к легким прикосновениям на руках и кончиках пальцев и полностью отсутствует чувствительность к вибрации на волосистых участках кожи. Однако они нормально реагируют на легкие поглаживания этих участков, а также не показывают каких-либо нарушений в восприятии боли, зуда и температуры¹⁷.

Невролог Джонатан Коул в своей книге «Гордость и ежедневный марафон» (Pride and a Daily Marathon, 1995) описывает случай Иэна Уотермана, который в возрасте 19 лет испытал редкую аутоиммунную реакцию на вирус гриппа, которая атаковала сенсорные нейроны у основания шеи, блокируя все сенсорные и проприоцептивные сигналы от всего тела:

Он ничего не чувствовал ниже шеи. Также он не чувствовал рта и языка. Он не только не мог ничего почувствовать на ощупь, но даже не мог понять, где находятся те или иные части его тела, не взглянув на них. У него отсутствовали какие-либо ощущения от рук, ног и туловища. Это довольно сильно пугало, но он также не осознавал их положения в пространстве. Причем это не сказалось на мышечной силе, ведь он мог заставить руку двигаться. Но он не мог контролировать ни скорость, ни направление движения. Любое движение происходило совершенно неожиданным образом. Все попытки были тщетны¹⁸.

Состояния, подобные тому, что пережил Уотерман, встречаются крайне редко и обратили на себя внимание клинических специалистов только в 1990-х годах. Но зато, едва это произошло, генетикам удалось выделить два гена, кодирующих пьезоканалы человека, а также охарактеризовать структуру и возможные функции самих каналов на молекулярном уровне. Отдельные пьезоканалы состоят из трех небольших изогнутых молекул, которые, подобно лопастям пропеллера, расположены вокруг центральной поры в виде куполообразной структуры над отверстием поры, выходящим на внешнюю поверхность клеточной мембраны. Такое расположение предполагает элегантный механизм преобразования механической силы в электрические импульсы: механическое давление на мембрану толкает купол вниз, заставляя лопасти пропеллера вращаться и открывать поры¹⁹.

Слух

До настоящего времени исследования мультисенсорных оснований телесной осознанности были сосредоточены исключительно на соответствующих ролях зрения, осязания и проприоцепции. Потенциальное участие слуха остается практически неизученным, однако недавние находки позволяют предположить, что он тоже играет определенную роль в формировании репрезентаций и восприятия тела. Манипулирование естественными звуками, которые издает наше тело при соприкосновении с поверхностями и предметами, может изменить восприятие некоторых свойств нашего тела. В частности, в ряде исследований показано, что изменение звуков, связанных с прикосновением, может изменить воспринимаемые ощущения. В исследовании 1998 года участники потирали друг другу руки, а расположенное рядом устройство записывало звуки, издаваемые их движениями, и воспроизводило их в реальном времени через наушники. Слуховая обратная связь могла совпадать с исходным звуком или быть изменена таким образом, чтобы высокие частоты были усилены или ослаблены. При изменении громкости этих частот у участников эксперимента менялось восприятие текстуры их собственной кожи: при усилении высоких частот они описывали ее как более гладкую и сухую, а при ослаблении – как более грубую и влажную. В 2014 году в ходе еще одного исследования по правым рукам участников, скрытым от глаз, постукивали небольшим молоточком, а естественный звук постукивания заменялся на звук удара молотка по куску мрамора. Через несколько минут участники начали ощущать, что их правая рука действительно сделана из мрамора – она стала жестче, тверже и тяжелее ²⁰.

Более свежие эксперименты показывают, что неестественные звуки также могут изменять восприятие тела. В исследовании 2017 года, посвященном слуховой версии эффекта Пиноккио, участники сидели за столом, спрятав обе руки за черной тканью. Левой рукой они тянули за кончик указательного пальца правой руки, слушая через наушники звуки нарастающего, убывающего или постоянного тона. Они ощущали и описывали, что их пальцы становились длиннее сразу после прослушивания звуков с более высоким тоном. Аналогичным образом, как показано в работе 2018 года, манипулирование слуховыми и тактильными сигналами от падающих предметов может изменить восприятие участниками собственного роста. Для этого использовался прибор, состоящий из металлической рамы с чувствительной к движению нейлоновой сеткой, подвешенной над громкоговорителем и механическим шейкером, закрепленными на резиновом коврике. Испытуемые с завязанными глазами стояли над аппаратом и бросали шарики с высоты своей головы, которые попадали на сетку и приводили в действие громкоговоритель и шейкер, которые начинали воспроизводить звук падения шариков на пол с заранее заданными задержками, соответствующими разным высотам. При более длительных задержках мячи падали на пол позже, чем ожидалось, что вызывало у участников ощущение, что они выше ростом, чем в действительности. При этом они вели себя так, будто их ноги длиннее – впоследствии, когда их просили вернуться в то положение, которое они запомнили, они делали более короткие шаги. Короткие временные задержки оказывали противоположный эффект: участники чувствовали себя ниже ростом и делали более длинные шаги в сторону исходной позиции²¹.

То, как мы ходим, и то, как звучат наши шаги, сообщает о нас на удивление много сведений. Звуки ходьбы зависят от свойств обуви и типа поверхности, по которой мы идем, а по времени и частоте этих звуков другие люди могут точно определять не только наш темп и осанку, но и пол, и даже эмоциональное состояние. Звуки ходьбы не только передают информацию окружающим, но и являются важным источником обратной связи для человека, который их издает. В одном из исследований 2015 года показано, что манипулирование этими звуками может менять восприятие определенных характеристик тела. Испытуемые надевали сандалии, оснащенные микрофонами и чувствительными к силе нажатия резисторами, подключенными к усилителю и эквалайзеру. Эти устройства воспринимали их шаги, изменяли издаваемые ими звуки и передавали модифицированные сигналы в наушники в режиме реального времени. Слыша измененные звуки в такт шагам, испытуемые не только иначе воспринимали вес своего тела, но и меняли свое отношение к нему, что приводило к изменению манеры ходьбы. Усиление высоких частот в звуках ходьбы приводило к появлению звуков, соответствующих более легкому телу. Это вызывало у участников эксперимента впечатление, что их тело действительно несколько легче, а также меняло их оценку собственного тела и его возможностей, в результате чего их походка становилась чуть более быстрой и бодрой. При прослушивании звуков ходьбы с усилением низких частот наблюдался обратный эффект. Прототип сандалий вполне можно доработать до аппарата, позволяющего изменять восприятие собственного тела людьми с избыточным весом или с расстройствами пищевого поведения, такими как нервная анорексия²².

Вся информация от органов чувств передается в соответствующую зону коры головного мозга: зрительная информация – в первичную зрительную кору в затылочной доле, в самой задней части мозга, слуховая информация – в первичную слуховую кору в височной доле, тактильная и проприоцептивная информация – в соответствующие зоны первичной соматосенсорной коры. Все эти области мозга называются первичными, поскольку в коре головного мозга они являются первыми пунктами приема того или иного вида сенсорной информации. Однако, как заметил почти столетие назад Уайлдер Пенфилд, некоторые участки соматосенсорной коры реагируют на движение, а некоторые участки соседней моторной коры – на прикосновение. На самом деле все первичные сенсорные области коры взаимосвязаны; в зоне каждого из чувств, вероятно, находятся мультимодальные клетки, отвечающие на информацию от остальных органов чувств и приступающие к ее интеграции. Свойства отдельных клеток в первичных сенсорных областях отличаются высокой адаптивностью и могут значительно модифицироваться в соответствии с опытом. Так, первичная зрительная кора у слепых людей может обрабатывать слуховую информацию, а у тех, кто научился читать шрифт Брайля, – еще и тактильную.

Начинающаяся в первичных сенсорных зонах коры обработка данных продолжается в ассоциативных зонах, расположенных в височных и теменных долях мозга, которые осуществляют основную часть мультисенсорной интеграции, обеспечивающей наше чувство телесной осознанности. Некоторые исследования, проведенные с использованием сканирования мозга, показывают, что ложное чувство владения конечностью при иллюзии резиновой руки сопровождается у человека активностью в нескольких участках головного мозга, включая соматосенсорную и моторную кору, а также часть теменной доли, а другие исследования показывают, что соответствующие участки мозга у обезьян содержат отдельные тримодальные нейроны, которые реагируют на визуальную, тактильную и проприоцептивную информацию и интегрируют ее. Подобным же образом активность в области, расположенной на стыке височной и теменной долей головного мозга человека, ассоциируется с ощущением присутствия в собственном теле и видением своего тела от первого лица, в то время как снижение или исчезновение активности в этой области при ее повреждении сопряжено с внетелесными переживаниями²³.

Нарушения телесной осознанности, описанные Генри Хэдом и Паулем Шильдером, чаще всего связывались с повреждением теменных долей мозга, однако подобные нарушения могут возникать и при повреждении многих других отделов нервной системы. Так, соматосенсорная обработка может быть нарушена не только в случае повреждения первичной соматосенсорной коры, но и (1) при мутациях, влияющих на функции различных осязательных сенсоров и сенсоров давления в нервных окончаниях; (2) при повреждении периферических нервов, передающих сенсорную информацию в спинной мозг; (3) при повреждении самого спинного мозга, содержащего восходящие тракты, по которым мультисенсорная информация передается в головной мозг; (4) при повреждении таламуса, находящегося в центральной части головного мозга. Повреждение любой из этих частей нервной системы приводит к дезинтеграции мультисенсорных процессов, составляющих основу телесной осознанности, а значит, и к изменению восприятия тела.

Развитие мультисенсорной интеграции

Отметим несколько исследований процесса развития мультисенсорной интеграции на примере иллюзии резиновой руки у детей. Например, работа 2013 года показала, что дети в возрасте от четырех до девяти лет также подвержены этой иллюзии; при этом при возникновении иллюзии дети в этом возрастном диапазоне воспринимают положение своей настоящей руки ближе к фальшивой руке, нежели взрослые. Это говорит о том, что они полагаются на зрительную и осязательную информацию, но в меньшей степени на проприоцепцию, а также о том, что зрительно-тактильная интеграция начинается раньше и сохраняет стабильность на протяжении всего раннего детского возраста. Вместе с тем, как показало исследование 2016 года, дети чуть более старшего возраста демонстрируют те же результаты, что и взрослые, на основании чего ученые пришли к выводу, что мультисенсорная интеграция, обуславливающая телесную осознанность, проходит длительный период развития и достигает зрелого состояния к 10–11 годам²⁴.

Последние достижения в области технологий позволяют сканировать мозг младенцев; такие методы используют некоторые исследователи при изучении развития телесной осознанности в первые месяцы жизни. У младенцев в возрасте пяти месяцев легкое прикосновение к рукам и ногам вызывает в сенсомоторных областях активность, соответствующую соматотопической организации, что говорит о том, что «онлайновые» схемы тела уже имеются или по крайней мере начинают формироваться. Эти же области мозга активируются не только когда младенцы шевелят своими собственными частями тела, но и когда они наблюдают за другими людьми, выполняющими те же движения. Соматосенсорная система также различает прикосновения к себе и к другим людям и активизируется как ответ на увиденные прикосновения к другим людям или испытываемую ими боль. Таким образом, репрезентации тела, по-видимому, имеют решающее значение для социального восприятия и когнитивного развития – они участвуют в отличении себя от других, в обучении через подражание и в нашей способности к сопереживанию²⁵. Дальнейшее изучение социальной роли репрезентаций тела может улучшить понимание происхождения таких состояний нейроразвития, как расстройства аутистического спектра, которые характеризуются нарушениями коммуникации и социальных взаимодействий.

Обновленное представление о том, как развивается телесная осознанность, позволяет строить предположения о происхождении синдрома нарушения целостности восприятия собственного тела (BIID). В ходе одного из исследований, опубликованного в 2013 году, с помощью структурной магнитно-резонансной томографии изучалась и сравнивалась структура головного мозга 13 мужчин, страдавших от BIID-синдрома, и контрольной группы из 13 мужчин того же возраста, не имевших BIID-синдрома. При анализе результатов сканирования мозга исследователи использовали специализированное компьютерное программное обеспечение для реконструкции архитектуры коры головного мозга, обращая внимание на такие показатели, как площадь поверхности и толщина коры. Усреднив результаты по всем 26 испытуемым, ученые обнаружили, что кора в правой верхней теменной доле у испытуемых с BIID была заметно тоньше, чем у испытуемых из контрольной группы. Кроме того, было выявлено уменьшение площади поверхности правой нижней теменной доли у испытуемых с BIID, а также обнаружена отрицательная обратная корреляция между степенью этого уменьшения и выраженностью желания подвергнуться ампутации; то есть чем сильнее испытуемый с BIID хотел ампутировать конечность, тем заметнее было уменьшение площади поверхности правой нижней теменной доли. Эти данные согласуются с гипотезой о том, что желание ампутировать конечность возникает тогда, когда нейронная репрезентация этой конечности на более высоком уровне слабее, чем должна быть²⁶.

Недавние исследования показывают, что у испытуемых с BIID также значительно снижена активация правой теменной доли в ответ на прикосновение к конечности, которую они хотят ампутировать, по сравнению с реакцией на прикосновение к другой, противоположной конечности, как и по сравнению с реакцией испытуемых без BIID. Снижение активации наблюдается именно в верхней теменной доле – области мозга, которая, как предполагается, интегрирует различные типы сенсорных сигналов для формирования более высокопорядковой репрезентации тела. Новейшее исследование такого рода, опубликованное в 2020 году, также показало, что сенсомоторные зоны у лиц с BIID менее тесно связаны с другими отделами мозга, чем у участников из контрольной группы, и что объем серого вещества как в правой верхней теменной доле, так и в премоторной зоне, участвующей в планировании движений и, возможно, интегрирующей сенсорную информацию от конечностей, снижен. Более того, объем серого вещества в теменной доле у пациентов с BIID, по-видимому, влияет на интенсивность симптомов, причем у тех, у кого объем серого вещества уменьшен более выражено, желание ампутировать конечность проявляется сильнее. Таким образом, образ тела у людей с BIID оказывается искажен, причем репрезентация нежелательной конечности уменьшена, а возможно, и вовсе отсутствует. В итоге испытуемые взрослеют, не испытывая чувства владения конечностью, от которой хотят избавиться²⁷. В таком случае можно предположить, что люди с BIID будут реже испытывать фантомные ощущения после удаления нежелательной конечности.

Для того чтобы понять, как именно возникает синдром нарушения целостности восприятия собственного тела, можно обратиться к классическим экспериментам Дэвида Хьюбела и Торстена Визеля. Начав в конце 1950-х годов с использования микроэлектродов для исследования архитектуры зрительной коры и свойств ее клеток у кошек, Хьюбел и Визель сделали ряд важных открытий. Во-первых, они обнаружили, что зрительная кора содержит отдельные нейроны, реагирующие на самые базовые свойства зрительных образов, такие как ориентация краев. Во-вторых, они обнаружили, что эти ориентационно-селективные клетки организованы в чередующиеся столбцы, каждый из которых преимущественно получает входные сигналы то от одного, то от другого глаза. Эти столбцы с окулярным доминированием видны как полосатый узор на поверхности зрительной коры и стали источником еще одного названия этой части мозга – стриарная кора (стриарный означает «полосатый» или «полосчатый»).

В дальнейшем Хьюбел и Визель занялись изучением того, как зрительная стимуляция или ее отсутствие влияют на развитие зрительной коры. Для этого в 1963 году они зашили новорожденным котятам один глаз, а после обследовали их мозг. Как выяснилось, это существенно повлияло на структуру столбцов с окулярным доминированием: столбцы, лишенные зрительного сигнала, не росли, в то время как те, что получали сигнал от оставленного открытым глаза, захватывали неиспользуемые участки стриарной коры и становились аномально большими. Что особенно важно – в 1965 году исследователи обнаружили, что изменения в мозге становились необратимыми, если глаз котенка оставался закрытым до определенного этапа развития, но могли быть обращены вспять, если глаз открывали до наступления этого этапа²⁸.

Эта работа непосредственно привела к разработке эффективных методов лечения амбилопии, или «ленивого глаза», которым страдает каждый пятидесятый ребенок, и принесла Хьюбелу и Визелю Нобелевскую премию по физиологии и медицине 1981 года. Их открытия также подтвердили важность критических периодов, или чувствительных стадий развития, во время которых мозг становится особенно восприимчивым к определенным типам сенсорных сигналов, и его правильное развитие зависит от них. В настоящее время широко распространено мнение, что все сенсорные системы мозга в той или иной степени нуждаются в сенсорной стимуляции для нормального развития. Считается, что некоторые когнитивные способности, прежде всего язык, также развиваются на критических этапах развития, и впоследствии овладеть ими становится гораздо сложнее.

Теперь предположим, что репрезентации тела развиваются в критический для мозга период раннего и среднего детства в результате непрерывного процесса мультисенсорной интеграции, и что в течение этого критического периода мозг нуждается в практически постоянном притоке сенсорной информации от тела для создания соматотопических схем тела и формирования точного чувства телесной осознанности. Если в этот период развития на значительное время прервать поступление сенсорной информации от одной из конечностей, то мозг не сможет сгенерировать адекватную репрезентацию конечности и, следовательно, не включит ее в формирующийся образ тела, то есть он просто не зафиксирует пораженную конечность в качестве части тела и части Я. Таким образом, у человека со временем возникает стойкое ощущение, что пораженная конечность ему не принадлежит.

Анамнестические данные, подтверждающие эту гипотезу, следуют из первых сообщений о случаях синдрома BIID. В работе 1977 года Джон Мани, Рассел Джобарис и Грегг Фурт описали двух пациентов, желавших ампутировать здоровую ногу. Авторы отметили, что один из пациентов в возрасте двух лет пролил на себя кастрюлю с кипящей овсянкой, в результате чего сильно обжег левую ногу и стопу и «почти год не мог ходить». Второй родился с незначительной деформацией правой стопы, в результате чего она была повернута внутрь в области лодыжки, и эта косолапость была устранена хирургическим путем в раннем возрасте²⁹. Сенсорные сигналы, поступающие от конечностей ребенка, могут быть нарушены и другим образом. Например, серьезная травма конечности может повлечь за собой необходимость длительной иммобилизации в гипсе, а некоторые вирусы, такие как вирусы герпеса, инфицируют и повреждают сенсорные нервные волокна. Опрос пациентов с синдромом BIID и изучение их историй болезни могут помочь выяснить, имели ли место в их детстве травмы или инфекции той конечности, которую они хотят ампутировать.

Роль соматосенсорной коры в процессе социального познания позволяет объяснить, как пациенты с BIID могли впервые осознать свое необычное желание удалить здоровую руку или ногу. Большинство опрошенных на сегодняшний день пациентов утверждают, что впервые осознали потребность в ампутации после того, как впервые увидели человека с ампутированной конечностью в детстве. Учитывая, что наблюдение за действиями и движениями других людей активизирует представления в их собственной соматосенсорной системе, вид ампутированного человека может «разоблачить» отсутствующую или уменьшенную репрезентацию конечности и «пробудить внутреннюю идентичность, которая ранее не осознавалась»³⁰.

Шильдер не сталкивался с людьми, желающими совершить ампутацию, или, по крайней мере, он не упоминает о BIID в своей книге 1935 года «Образ и внешний вид человеческого тела». Однако последнюю треть своего труда он посвятил социологическим аспектам образа тела и долго рассуждал о том, как образы тела людей могут взаимодействовать друг с другом.

«Образ тела – это социальный феномен, – писал он. – Изначально существует очень тесная связь между образом собственного тела и образами тела других людей». Подчеркивая связь между биологическими и психологическими компонентами образа тела, он утверждал, что «постуральный образ […] хотя и является прежде всего опытом органов чувств, вызывает [неразрывные] связи эмоционального типа… [так что, когда] мы видим тело другого человека […] мы сначала получаем сенсорное впечатление о его теле… [и это впечатление] приобретает реальное значение благодаря нашему эмоциональному интересу к различным частям его тела». Непосредственное отношение к синдрому нарушения целостности восприятия собственного тела имеет утверждение Шильдера о том, что «зрительный опыт […] влечет за собой построение образа тела» и что «интерес к определенным частям собственного тела вызывает интерес к соответствующим частям тел других людей» и наоборот³¹. Репрезентации тела оказываются в непосредственном взаимодействии друг с другом в рамках неврологической особенности, известной как синестезия зеркального прикосновения. Слово синестезия происходит от греческих корней σύν (лат. syn) – «вместе» и αἴσθησις (лат. aisthesis) – «ощущение» и относится к группе родственных состояний, при которых стимуляция одного сенсорного пути одновременно вызывает ощущения в другом. Например, физик Ричард Фейнман описывал, что видит математические уравнения в цвете, а художник Василий Кандинский говорил, что при создании картин пытается воссоздать визуальный эквивалент музыкальных симфоний.

Впервые синестезия была описана в конце XIX века, и, хотя раньше она казалась крайне редким явлением, сегодня считается, что до 4 % населения Земли испытывают какую-либо из ее многочисленных форм. У Фейнмана, по-видимому, была наиболее распространенная форма – графемно-цветовая синестезия, при которой восприятие цифр или букв вызывает цветовые ощущения. Другие формы включают слухо-тактильную синестезию, при которой звуки вызывают восприятие текстур, и более редкую лексико-вкусовую синестезию, при которой слова вызывают специфические вкусовые ощущения. Считается, что во всех случаях это связано с усиленным ростом нервных волокон между различными сенсорными путями в мозгу или же с неспособностью надлежащим образом «обрезать» чрезмерно разветвленные нейронные связи между ними на ранних стадиях развития.

При синестезии зеркального прикосновения, которая была впервые описана в 2005 году, зрительные и осязательные ощущения тесно взаимосвязаны – например, когда пациент с синестезией зеркального прикосновения видит прикосновение к другому человеку, он ощущает прикосновение к соответствующему участку своего собственного тела. Первый случай описывает 40-летнюю женщину, обозначенную как C., которая утверждает, что всегда воспринимала прикосновения других людей как прикосновения к собственному телу и вплоть до 2005 года никогда не считала это необычным. Также, по ее словам, когда она стоит напротив другого человека, ее восприятие отражается зеркально, так что если она видит, как кто-то дотрагивается до своей правой щеки, то ощущает прикосновение к ее левой щеке, в то время как если она стоит непосредственно рядом с другим человеком, то ощущает прикосновение с той же стороны, что и этот другой человек.

Функциональная магнитно-резонансная томография показала, что мозг С. реагирует на прикосновение иначе, чем мозг людей, не являющихся синестетами. И у С., и у не-синестетов прикосновение к лицу активировало лицевую зону первичной соматосенсорной коры и распределенную сеть областей, составляющих систему зеркальных нейронов нашего мозга, в которой содержатся клетки, срабатывающие как при выполнении целенаправленных действий, так и при виде других людей, совершающих эти действия. Однако уровень активности в мозге С. был значительно выше, чем в мозге не-синестетов; кроме того, наблюдение за прикосновениями вызывало активность у С. в островковой доле, небольшом участке мозга, который считается важным для самосознания, а также в соматосенсорной коре и системе зеркальных нейронов пациентки, и активность эта превышала порог сознательного восприятия прикосновений³².

Таким образом, синестезия зеркального прикосновения, по-видимому, подразумевает наличие совместных репрезентаций, при которых наблюдаемое прикосновение перекладывается на собственные схемы тела синестетов, что приводит к отзеркаливанию или симуляции состояния наблюдаемого человека, и есть некоторые свидетельства того, что синестеты зеркального прикосновения, по сравнению с другими людьми, испытывают некоторые трудности в отличении своего собственного тела от тел других людей. Это состояние, вероятно, вносит свой вклад в викарные переживания, такие как заразительная зевота или зуд, а также в формирование брезгливости. Совместные переживания могут распространяться и на эмоциональные состояния, и в исследовании 2018 года были найдены некоторые доказательства того, что синестеты зеркального прикосновения способны лучше других считывать выражения лиц и обладают более высоким уровнем эмпатии³³.