Люди автоматически воспринимают свои руки и ноги как часть себя, а любую угрозу для них — как личную опасность. Однако при травмах мозга или ампутациях это ощущение может нарушаться, приводя к отторжению протезов или даже болезненным фантомным болям. Ученые давно изучают механизмы воплощения конечностей, но до недавнего времени не существовало подходящей животной модели для таких исследований.
Прорыв совершила команда Люка Эстебанеза из Национального центра научных исследований Франции. Исследователи адаптировали классический эксперимент с «иллюзией резиновой руки» для мышей, доказав, что грызуны способны ощущать искусственную конечность как свою. Этот феномен, ранее считавшийся исключительно человеческим, открывает новые горизонты в нейробиологии и медицине.
В оригинальном эксперименте с резиновой рукой участнику показывают искусственную конечность, в то время как его настоящая рука скрыта. Если синхронно поглаживать обе руки кисточкой, человек начинает воспринимать муляж как часть своего тела. Аналогичный подход применили и к мышам. Ученые зафиксировали головы грызунов и поместили перед ними напечатанную на 3D-принтере копию их передней лапы, в то время как настоящая конечность была скрыта. Затем исследователи синхронно касались и настоящей, и искусственной лап, создавая иллюзию их принадлежности.
Для проверки эффекта ученые имитировали угрозу: резко бросали острый предмет в сторону искусственной лапы. Оказалось, что мыши, подвергшиеся синхронной стимуляции, реагировали на угрозу так, будто опасность направлена на их собственное тело. Они дольше фокусировали взгляд на объекте, демонстрируя поведение, схожее с человеческим. При асинхронных касаниях или замене лапы на нейтральный объект такой реакции не наблюдалось.
Это открытие, во-первых, подтверждает, что базовые механизмы воплощения конечностей могут быть универсальными для млекопитающих. Во-вторых, мышиная модель позволяет глубже изучить нейронные цепи, отвечающие за восприятие тела, с помощью современных методов — оптогенетики и генетического картирования. В перспективе это может привести к разработке новых методов реабилитации пациентов с ампутациями или неврологическими нарушениями.
Кроме того, исследование добавляет новые данные в дискуссию о когнитивных способностях грызунов. Ранее считалось, что такие сложные формы самовосприятия свойственны только приматам. Однако эксперимент Эстебанеза и его коллег показывает, что мыши могут демонстрировать поведение, связанное с осознанием собственного тела, что расширяет представления об их когнитивных возможностях.
Ранее исследователи обнаружили, что иллюзия владения искусственной конечностью может уменьшать болевые ощущения. Этот эффект работает даже при воздействии высоких температур, открывая новые перспективы в методах обезболивания.