Как обнаружил Пенфилд, у людей и других млекопитающих вся поверхность тела размечена в сенсорном кортексе. Есть зоны, относящиеся к губам, рукам, ступням, языку, гениталиям и т. д. У людей эта «карта» получила трогательное наименование гомункулуса, или маленького человечка. Рис. 4.6 показывает этого гомункулуса и иллюстрирует, как соматосенсорные ощущения представлены в человеческом мозге.

Любопытно, однако, то, что тело, представленное в сенсорном кортексе, совсем не похоже на настоящее человеческое тело. Эта «карта» весьма причудлива и не соответствует анатомической схеме с ее пропорциями. Например, область, представляющая лицо, расположена рядом с рукой, ступни соседствуют с гениталиями. Зона языка находится отдельно от зоны рта, под подбородком. В то время Пенфилд не представлял, почему кортикальная карта так странно структурирована.

Рис. 4.6. Разрез неокортекса от уха до уха, демонстрирующий сенсорный и моторный кортексы. Затененные области представляют зоны, иллюстрирующие, как все тело размечено в виде искривленного человечка, называемого гомункулусом

В настоящее время имеются две рабочие модели, объясняющие такое странное расположение14. Первая модель описывает расположение зон репрезентации. В период внутриутробного роста ручки плода находятся у лица, а ножки согнуты так, что ступни касаются гениталий. В процессе развития постоянный контакт между этими частями тела может вызывать многократную активацию чувствительных нейронов в зонах развивающегося кортекса. Активация кортикальных нейронов может способствовать такой организации чувствительных областей в теменных долях, как если бы эти части тела располагались рядом, тогда как они просто находятся в постоянном соприкосновении. Так может быть заложена основа того, где в итоге различные чувствительные области будут существовать на соматосенсорной пластине.

Вторая рабочая модель объясняет искажения в размере отдельных чувствительных областей по сравнению с нормальной человеческой анатомией. Согласно сенсорной карте, у человечка, лежащего вдоль сенсорного кортекса, огромное лицо и губы, руки и пальцы, причем большие пальцы гигантского размера, и непомерно огромные половые органы. Чем это объяснить? Для ответа мы можем взглянуть на эти укрупненные области кортикальной карты. В детстве, когда я болел, мама бережно проверяла у меня температуру, касаясь губами моего лба. Это вполне разумно, ведь человеческие губы очень восприимчивы; на них находятся бесчисленные, плотно расположенные чувствительные рецепторы. Подобным же образом нейроны, чувствительные к прикосновениям, на кончике указательного пальца в 15 раз плотнее, чем сенсорно-тактильные рецепторы на ноге. И огромное число чувствительных рецепторов имеется на человеческих гениталиях.

В ходе эволюции высокая чувствительность губ, языка, рук и половых органов играла важнейшую роль в поддержании жизни нашего вида.

Поэтому самым чувствительным рецепторам, расположенным в этих частях тела, отводилась в мозге дополнительная площадь. Объем кортикальных тканей отражает не размер части тела, а ее чувствительность. Проще говоря, более обширные области сенсорного кортекса относятся к наиболее чувствительным частям тела. В результате части тела гомункулуса располагаются в иерархическом порядке, прямо пропорциональном тому, насколько восприимчива каждая зона к ощущениям и как часто она используется.

Этот же принцип верен и в отношении других млекопитающих. У кошек сенсорный кортекс распределен не так, как у людей. У представителей семейства кошачьих наибольшая кортикальная зона отвечает за нос и усы, поскольку эти органы связаны с первичным получением информации. Так что кошка, исследующая мир в основном через нос и усы, тоже имеет своего «котункулуса» – карту соматосенсорного кортекса.