Изучение возрастного нарушения может раскрыть новые тайны мозга
Его называют Dr. WAI, сокращение от «Where Am I» [Где я]. Хорошо образованный мужчина 29 лет без всяких тяжёлых заболеваний или травм лишь с четвёртой попытки смог нарисовать более-менее точную карту дома, где он живёт уже 15 лет [Bianchini, F., et al. Where am I? A new case of developmental topographical disorientation. Journal of Neuropsychology 8, 107-124 (2014)]. Другому пациенту, Дженнифер из Сан-Франциско, всё время кажется, что она обращена на север, вне зависимости от направления, в котором она смотрит. У Джуди Бентли однажды, когда она училась в старших классах, внезапно пропала память обо всём, что её окружает. Она потеряла всякое представление о том, что находится за дверью класса.
Это всего лишь несколько примеров для изучения, открытых новой областью медицины, начавшейся с девушки, которую можно назвать «нулевым пациентом». Назовём её Алисой [Iaria, G., Bogod, N., Fox, C.J., & Barton, J.J. Developmental topographical disorientation: Case one. Neuropsychologia 47, 30-40 (2009)]. В 2007 году Алиса обратилась к нейробиологу Джузеппе Йариа со странной и раздражающей проблемой: ей было очень сложно ориентироваться на местности. Иногда она даже терялась в собственном доме. Ей приходилось полагаться на стандартные маршруты, походы от двери до двери по тщательно вызубренному пути. Чтобы доехать до работы, она запомнила, где ей нужно сходить с автобуса, и как идти от одного выученного ориентира до другого, пока не дойдёшь до офисного здания, где она работает.
Но если Алиса отклонялась от маршрута, она сразу же терялась, и ей оставалось только звонить отцу, чтобы он её забрал. У неё не было проблем со зрением – она могла распознавать ориентиры и другие объекты не хуже других. Её интеллект был в порядке, и она была заядлым книголюбом. И хотя она выработала для себя стратегию, помогающую ей в жизни, она боялась, что та откажет: её компания решила перевести её в другое место, и она была в ужасе от перспективы выучивания нового маршрута в новой местности.
Слева – карта дома, нарисованная человеком с отклонением. Справа – реальная карта его дома.
Йариа из Университета в Калгари был очарован этим случаем. Годами он изучал то, как люди ориентируются на местности и связанные с этим системы мозга, и ему были знакомы многие люди с проблемами с ориентированием. Но у всех них присутствовало повреждение мозга, чаще всего являющееся результатом инсульта. Алиса была первой, кого он встретил, из обладавших серьёзными проблемами с ориентированием без всяких видимых повреждений мозга.
Йариа протестировал Алису, и обнаружил, что она нормально справлялась с широким кругом когнитивных задач. У мозга не было структурных аномалий, и никаких очевидных проблем с воспитанием, которые могли бы быть связаны с тем, что она неспособна ориентироваться. Она совершенно не могла нарисовать осмысленную карту или представить её. Единственным возможным объяснением, судя по всему, была какая-то генетическая проблема. Йариа придумал термин «возрастная топографическая дезориентация» (ВТД) [Developmental Topographic Disorientation, DTD] для Алисы и других подобных случаев, которых вскоре открылось в достаточном количестве.
Внезапно обнаружилась новая и довольно распространённая проблема, с потенциалом демонстрации новых знаний о том, откуда нам известно, что мы находимся там, где находимся.
Допустим, вы гуляете по гористой местности. У вас есть карта (бумажная) и компас (магнитный). Вы пытаетесь дойти до горы Возможностей. У вас есть несколько вариантов действий:
1. Если вы видите гору со своего места, а также видите лежащую между вами землю, вы можете построить путь на основе того, что вы видите. Это визуальная навигация.
2. Если вы находитесь на тропе, и видите указатель «гора Возможностей, 500 м», вы можете просто идти по тропе дальше, не обращаясь к карте. Это маршрутная навигация.
3. В ином случае вам нужно найти себя на карте, использовать компас, чтобы правильно её развернуть, найти на ней гору Возможностей, и используя карту, построить маршрут, ведущий вас от текущего местоположения до горы. Это картографическая навигация.
У таких людей, как Алиса, обычно нет проблем с визуальной или маршрутной навигацией. Их трудности связаны с навигацией по карте. Но навигация по карте – дело довольно сложное, и есть несколько вариантов, почему она может пойти не так. Среди них: невозможность сформировать хорошую карту окружения; неспособность найти себя на карте; невозможность понять свою ориентацию относительно карты; невозможность использовать карту, чтобы построить маршрут между двумя точками. Каждый из этих вариантов, вероятно, связан с разными проблемами и разными частями мозга.
Если проблема в том, чтобы построить карту, тогда она, скорее всего, связана с гиппокампом. Нейроны гиппокампа активируются, когда животное проходит определённые участки окружающей среды. Этот «отклик на местность» комбинирует информацию с органов чувств и с других частей мозга, в частности, с энториальной области коры, расположенной рядом с гиппокампом и отвечающей за пространственную координатную систему.
Если проблема связана с ориентацией, тогда она может лежать в области системы «направления головы» – инерциального компаса, расположенного в мозге. Набор структур мозга, на базе которых построена эта система, тесно работает с гиппокампом и энториальной корой. В отличие от магнитного компаса, система ориентации направления головы не хранит у себя какого-то направления на север; она больше похожа на гирокомпас, и использует инерционные свойства, чтобы поддерживать постоянное чувство направления в процессе движений и изменения ориентации.
Но чаще всего с топографической ориентацией, возникшей в результате повреждения мозга, бывает связана ретроспленальная кора. Эта область находится вблизи от центра мозга и сильно связана с гиппокампом и другими областями, работающими с навигацией. Ретроспленальная кора не участвует в построении точной карты или ощущения направления, но она каким-то образом, пока непонятно, каким именно, критически важна для возможности правильно использовать карту и компас для построения маршрута к вашей цели.
Среди причин возникновения ВТД, возможно, есть и вышеперечисленные. Некоторые люди, включая и Алису, судя по всему формируют сильно искажённые когнитивные карты. Это говорит о дисфункции энториальной коры или теменной коры, областей, связанных с построением пространственных взаимосвязей. У других трудности связаны с ориентацией, что наводит на мысль о дисфункции системы направления головы. Джуди Бентли, одна из пациенток Йариа, обнаруживает, что её чувство направления внезапно переключается между четырьмя вариантами, и каждый раз ей приходится выучивать новый набор взаимоотношений. Шэрон Розман тоже часто теряет чувство направления, но она обнаружила, что если закроет глаза и покрутится на месте, то после этого чувство обычно возвращается. А Дженнифер, пациент из Сан-Франциско, всегда кажется, что она смотрит в одном и том же направлении, даже если она поворачивается.
Проведённые систематические исследования ВТД указали на некоторые структуры и функции мозга, но выводы пока нельзя назвать решающими. Два года назад Йариа с коллегами обнаружили у девяти страдающих от ВТД женщин пониженное взаимодействие между гиппокампом и префронтальной корой, по сравнению с контрольной группой. Это интересно, но есть подозрение, что этот факт может быть следствием ВТД, а не причиной. Грубо говоря, гиппокамп составляет карты, а префронтальная кора – планы. Уменьшение взаимодействия наводит на мысль, что получающиеся карты меньше влияют на составляемые планы. Это может просто быть результатом того, что люди выучили ненадёжность своих карт.
В работе 2014 года группа исследователей из Принстона и Карнеги-Мэллон подробно изучали мозговую активность у женщин с ВТД, которых просили только наблюдать пространственные сцены, разворачивающиеся на экране компьютера, а не ориентироваться на реальной местности [Kim, J.G., Aminoff, E.M., Kastner, S., & Behrmann, M. A neural basis for developmental topographic disorientation. The Journal of Neuroscience 35, 12954-12969 (2015)]. Когда активность их мозга сравнили с контрольной группой, в гиппокампе никаких различий обнаружено не было. Чёткие различия появились в ретроспленальной коре – в той же области мозга, из-за повреждений которой чаще всего возникает топографическая дезориентация. У испытуемых наблюдалось уменьшение реакции на знакомые места и уменьшение функциональной связи между ретроспленальной корой и областью, окружающей гиппокамп, ответственной за внесение окружающей обстановки в память. Возможно, что ретроспленальная кора окажется настолько же важной для ВТД, как и для топографической дезориентации, появившейся из-за травмы – по меньшей мере, в некоторых случаях.
Со временем самой, вероятно, важной информацией, которую даст нам изучение ВТД, будет улучшение понимания генов, связанных с пространственным распознаванием. Существуют свидетельства того, что ВТД передаётся по наследству. Йиара обещает скоро опубликовать работу, подтверждающую это наблюдение. Если станет возможным определить небольшое количество генетических мутаций, отличающих людей с ВТД от остальных, это будет прекрасной отправной точкой. Это может не сработать: количество генов, подвергающихся экспрессии в мозге, огромно, и нельзя заранее предсказать, сколько из них связаны с пространственным распознаванием. Если только у нескольких людей с ВТД не обнаружатся мутации одних и тех же генов, двигаться дальше будет довольно сложно. Но попробовать стоит. Результаты не только пригодятся для изучения ВТД, но и, вероятно, будут полезны для понимания нормального спектра пространственных возможностей. Большие мутации причиняют большие трудности, а небольшие различия в экспрессии генов, вероятно, приведут к не таким сильным различиям в поведении.
В связи с генетикой ВТД особенно интересно то, что это состояние гораздо чаще появляется у женщин, чем у мужчин. В начальной группе Йиара из 120 человек было 102 женщины и 18 мужчин [Iaria, G., & Barton, J.J. Developmental topographical disorientation: A newly discovered cognitive disorder. Experimental Brain Research 206, 189-196 (2010)]. Это нельзя считать доказательством, поскольку большинство членов группы Йиары пришли самостоятельно, и женщины просто могут быть более открытыми в таких случаях. Чтобы чётко установить связь, нужно будет сделать случайную выборку из людей. Но всё равно разница получается довольно большой, и можно ожидать, что она сохранится и после выборки – учитывая, что в некоторых исследованиях было показано, что мужчины в среднем немного лучше женщин справляются с ориентированием по карте [Andersen, N.E., Dahmani, L., Konishi, K., & Bohbot, V.D. Eye tracking, strategies, and sex differences in virtual navigation. Neurobiology of Learning and Memory 97, 81-89 (2012)]. Поэтому, по крайней мере, экспрессия некоторых из этих генов может быть связанной с полом.
За последние пять лет было обнаружено несколько сотен случаев ВТД. Может оказаться, что эта проблема не такая уж редкая. Информационный опрос среди студентов, проведённый Йиарой в Университете в Калгари показал, что по меньшей мере 2% из них могут попасть под критерии ВТД. Есть шансы, что кто-либо из читателей этой статьи также страдает от этого состояния, сам не зная того. Йиара подготовил онлайн-тест [англ] – возможно, его стоит пройти. А что до Алисы, в результате её место работы решили не переносить, и она продолжает находить свою работу по ориентирам.
Уильям Скэггс – нейробиолог, автор научно-популярных статей, исследует роль гиппокампа в пространственном распознавании и памяти.
Комментарии (64)
KinsleR
06.10.2017 10:54-5У меня иногда возникает подозрение, что вся прекрасная половина человечества, в той или иной мере подвержена этому отклонению, да и часть другой половины тоже…
tribesman
06.10.2017 11:31+2Я вот тоже хотел написать, что множество женщин с рождения обладают топографический дисфункцией).
А вот по себе во время занятий ориентированием я заметил, что у меня явные проблемы с гироскопом в голове, но компас полностью его заменяет., надо просто чаще на него смотреть.lpwaterhouse
06.10.2017 12:21+2Полагаю тут та же проблема, что и с аналоговыми часами. Людей вовремя не научили этим пользоваться, а остального опыта зачастую недостаточно для интуитивного решения проблемы. Умножаем это на нежелание большинства людей учиться чему-то, что сложнее завязывания шнурков, и получаем проблему на ровном месте.
murzik_a
06.10.2017 14:03Ну так ведь действительно очень много женщин теряется в 4 стенах, а уж про карты вообще молчу, не всем навигатор помогает…
А я вот бывало даже без карт и телефонов с другого конца города добирался до дома поздно ночью. При том, что местность была абсолютно незнакомой. Ну и, конечно же, всякие автопилоты после баров ни разу не подводили.
П.С. Спасибо Морровинду?xDevtomax
06.10.2017 14:26+9Меня мама не понимает, когда я внутри квартиры показываю направление на какой-то дом за пределами квартиры. Я при этом я совершенно не понимаю, как можно не держать в голове модель окружающей местности и своё положение в ней.
ariksu
06.10.2017 21:53А вот у меня с трёхмерной ориентаций тоже проблемы, хотя с картой — никаких. Я должен построить мысленно все повороты от входа в дом, чтобы понять в каком направлении в квартире улица, даже если я в этой квартире живу не один год. Зато выдерживать направление, идти по азимуту — пробираться по незнакомому району или местности — никаких проблем.
А у вас 3д-экшены соревновательные в анамнезе?
dzmitry_li
07.10.2017 10:11+1О! Точно, давно замечал, что знакомые женщины реально неправильно указывают внутри здания направление куда-либо. Или в лесу каком-нибудь.
Подозреваю, что у мужчин срабатывают гены охотника. Хотя и среди мужского населения встречал неверная ориентация в пространстве.
Quarc
07.10.2017 22:03Может бытьэто связано с культурными различиями (большой город, малый город, село)? Так как в своем окружении, я подобных проблем не наблюдаю (нет никого, кто по хоть разу в год не выезжал из города).
odin_v_pole
09.10.2017 10:43Все может быть не так просто. Моя мама в доме говоря про тумбочку может тыкать пальцем со смещением в часов 2-3 (тумбочка от нее зади в коридоре на 8 часов, а она покажет вообще в спальню на 11). А вот кто из нас лучше в лесу ориентируется — это уже спорный вопрос… и, боюсь, что таки не я.;)
igrushkin
06.10.2017 12:10+1Потрясающе. Буквально пару недель назад задавался вопросом, какие области сознания отвечают за так называемый «топографический кретинизм» и как эти области сознания влияют на другие аспекты жизнедеятельности?
Можно ли утверждать, что все люди, плохо ориентирующиеся по карте, плохи в чем-то еще? Или, наоборот, хороши
amarao
06.10.2017 12:19+2Топографический кретинизм довольно распространённое название. Некоторые люди действительно не могут пользоваться картами.
ozonar
09.10.2017 10:45Гораздо большее количество людей наоборот не может найти место без карты. До появления смартфонов это было большой проблемой и для меня
lax_laxity
06.10.2017 13:14+2Ого, а мне казалось я просто странная, что для меня, например путь туда и путь обратно это два разных пути. Я часто заучиваю путь и пользуюсь стрелочкой gps на карте, совмещения в голове карты и местности вызывает bsod. Как идти куда-то я запоминаю только по отдельным ориентирам. А когда закрываю глаза лежа не могу точно сказать в какую сторону я повернута.
jex
06.10.2017 14:16для меня, например путь туда и путь обратно это два разных пути
А можно по подробнее? Вы не узнаёте объектов, которые видели до этого?lax_laxity
06.10.2017 14:20Либо не узнаю, либо забываю, могу вспомнить только очень яркие вывески, но и то мне нужно в голове отразить их что ли, чтобы они совпали с теми, мимо которых я шла туда.
igormich88
06.10.2017 15:42+1Пробовали иногда останавливаться и оглядываться кругом? В принципе по вывескам можно неплохо ориентироваться по моему — в незнакомых городах так делаю.
«Русские казаки отличаются удивительной способностью запоминать дорогу, даже на совершенно ровной, однообразной местности. На вопрос, как они это делают, чтобы не заблудиться на обратном пути, они говорят: “Чаще оглядывайся назад, тогда увидишь дорогу так, как ты ее будешь видеть, когда будешь возвращаться”. Прием этот очень хорош, если к нему привыкнуть, действительно выручает во многих случаях»
Искусство скаута-разведчика Руководство по скаутингу, переработанное И.Н. Жуковым
nochkin
06.10.2017 15:46+1Для меня тоже это два разных пути, но с ориентированием проблем нет.
Ведь многие вещи выглядят иначе когда смотреть на них с другой стороны и откладываются в подсознании они по-разному.
Certik
06.10.2017 16:49+1С ориентированием больших проблем нет. Больше касается тех дорог где я езжу на машине. Типичный пример — когда кто-нибудь говорит «около лукойла в город камера стоит». Моя первая реакция — «стоп, лукойл на дороге из города. Как там может быть в сторону города камера?». Я могу «сложить» дороги в одну, но для этого надо приложить некоторые усилия. А если есть кусок дороги где нет никаких заправок и вывесок, то он может так и остаться разделенным.
Hardcoin
06.10.2017 17:14Сами объекты узнать не сложно. Но они теперь в обратном порядке. Я если специально запомню объекты, то смогу их выстроить наоборот. Иначе нет — на обратной дороге в любой момент могу идти "туда", потому что помню следующий объект почти подсознательно. Но не предыдущий.
Certik
06.10.2017 16:41И еще один такой же. Я папе рассказала как-то что «туда — это одна дорога, а обратно — совершенно другая». На что он сказал «О, да, так и есть»
Еще метро в этом смысле абсолютное зло. С точки зрения моей навигационной системы, метро — это телепорт. Область в которую попадаешь совершенно никак не связана с другими частями города, и, вероятно, находится на другой планете или в другом измерении.
А совмещать карту и местность потихоньку научиться можно.
И еще любопытная бага у людей из Петербурга: у некоторых Нева течет с востока на запад, а у некоторых с юга на север. И я пока не видела ни одного кто бы сказал что на его карте она изгибается так же как и в реальности.aamonster
06.10.2017 21:50Метро как телепорт — потому, что оно и есть телепорт. У меня так было, и районы города (СПб) связались воедино только после нескольких лет езды на машине.
Certik
09.10.2017 14:40У меня некоторые районы до сих пор живут в параллельном измерении. А есть районы где я бываю на машине, но это «другие» места, чем то куда попадаешь выходя из метро. Со временем чинится конечно.
ReakTiVe-007
06.10.2017 14:10+2А описано ли что то подобное для языка? Лет с 17 начал забывать слова. Вернее я их вспоминаю, но не сразу. Слова самые обычные: стол, окно и т.д. Родственники и знакомые уже привыкли а вот с новыми людьми говорить сложно. Они так конкретно офигевают. Выкручиваюсь тем что описываю предмет или то что он делает. Пример: «Вчера смотрел в это… ну как его… прозрачная штука в стене что бы на улицу смотреть....»
Пытался учить английский, то же самое, могу сказать сложнейшую конструкцию, но забыть простое слово.murzik_a
06.10.2017 14:17У меня бывает, что я помню название чего-либо на английском, но не могу вспомнить как оно на русском было. Причем предметы бывают совсем не сложные.
Suvitruf
06.10.2017 14:29+3Вы б МРТ сделали, а то уж очень на Альцгеймера похоже.
ReakTiVe-007
06.10.2017 16:13+1делал, прошел 10 специалистов, все говорят все нормально. небольшой недостаток витамина д, чуть повышенный холестерин, все остальное в норме.
IgeNiaI
06.10.2017 17:50Я за собой аналогичное замечаю, но с нечасто используемыми словами.
Думаю, в моём случае это вызвано тем, что мало общаюсь и много играю, ибо с игровыми понятиями и названиями у меня всё в порядке.
rrust
07.10.2017 13:15я тоже забываю слова, приходится использовать более длинные предложения и только спустя минут 10 могу вспомнить правильное слово. И да, с английским точно такая же проблема. Пока удается выкручиваться, поэтому никто не замечает такие выпадения слов.
Но есть другая проблема и ее скрыть не удается. Это имена людей. Если мне назовут имя человека, то я его могу легко вспомнить, в смысле мои дела с ним и его визуальный отпечаток, на лица у меня отвратительная память. Однако если я вижу человека или вспоминаю мои дела с ним, то я ТОЧНО знаю этого человека, но никакое имя мне в голову не приходит и приходится тупо перебирать сотни вариантов имен и затем фамилий, идти от обратного. Такая вот однонаправленная память.ValdikSS
09.10.2017 10:13Я никогда не мог запомнить имена и фамилии людей, поэтому с самого детства давал людям клички (и это, на удивление, получалось у меня отлично, клички всегда приживались и нравились другим). Потом, в школе, ради приличия пытался запомнить имена и отчества учителей, помогало построение ассоциаций.
Сейчас даже не пытаюсь оперировать понятиями имен-фамилий, называю всех либо по нику, либо, когда нужно обратиться вживую, указываю пальцем или ладонью на человека, и говорю.
Deymos
07.10.2017 13:16У меня то же самое. Раздавленная картошка вместо пюре, например, или бывает только что говорил термин, но в следующем предложении уже не могу вспомнить. А вы заикаетесь? Есть какие-то зажимы при общении с людьми, сужение сознания? Я слишком много усилий трачу на то, чтобы понять собеседника, подстроиться, тщательно слежу за речью, лишь бы не сказать лишнего. Если я чувствую себя свободнее в общении, то забытых слов гораздо меньше.
ValdikSS
09.10.2017 10:08-1Заменяйте любое забытое слово на «говно». В моем случае, никто не замечает подвоха.
arandomic
09.10.2017 18:33Это состояние называется прескевю. (presque vu) По аналогии с дежавю.
Самое печальное, что когда это случается со мной и я забываю слово «стропа» или «сугроб», я при этом всегда помню «presque vu».
Поэтому обычно это звучит как: «У меня опять presque vu, я забыл как называется длинные плоские эти… как их.»
IpkisIpkis
Ох, люблю такие статьи! Сразу вспоминается Оливер Сакс и, например, "Человек, который принял жену за шляпу"
Slonyxia
"Галлюцинации" и "Антрополог на Марсе" так же прекрасные книги. А самое приятное, что это не художка, а можно сказать научная литература, которая позволяет лучше понять механизмы человеческого мозга.
V1RuS
Хорошая книга про ориентацию на местности, карты и как это работает у людей, с практический точки зрения: «Остаться в живых. Психология поведения в экстремальных ситуациях», Лоуренс Гонсалес.
flibusta.is/b/369039