Мы привыкли ощущать свои руки и ноги как часть себя — любая угроза им вызывает тревогу. Но иногда мозг отказывается признавать собственное тело: после травм человек может перестать узнавать свою конечность или даже отвергать ее. У людей с ампутациями протез часто остается просто куском пластика — он не становится частью тела, и со временем его перестают использовать. А если протез все же «приживается», фантомные боли ослабевают.

Ученые давно изучают, как возникает чувство принадлежности искусственной конечности. В классическом эксперименте с резиновой рукой человеку показывают муляж, а его настоящую руку прячут. Если одновременно гладить кисть и муляж кисточкой, возникает иллюзия, будто искусственная рука — своя. Но как это работает на уровне мозга, до конца не ясно — не хватало подходящей животной модели.

Команда Люка Эстабане из французского Национального центра научных исследований (CNRS) придумала, как повторить этот опыт с мышами. Грызунов зафиксировали, а перед ними поставили напечатанную на 3D-принтере копию лапки.

Настоящую лапу спрятали, а затем две минуты гладили и ее, и муляж — синхронно или вразнобой. После этого перед искусственной лапкой резко опускали острый предмет и следили за реакцией.

Когда движения кисточки совпадали, мыши дольше задерживали взгляд на угрозе — словно воспринимали муляж как часть тела. Если стимуляция была несинхронной или вместо лапки показывали белый куб, эффект пропадал.

Результаты опубликованы в издании PLOS Biology.

Этот эксперимент открывает новые возможности: теперь можно изучать мозговые механизмы «встраивания» чужеродных объектов в образ тела. А еще он подтверждает, что мыши способны на сложные когнитивные реакции, которые раньше считались исключительно человеческими.

Авторы работы говорят:

Эффект резиновой руки десятилетиями использовали в исследованиях, но только сейчас мы смогли воспроизвести его на мышах. Это поможет разобраться в природе телесного самовосприятия и, например, улучшить протезирование.

Этот эксперимент дает инструмент для изучения фундаментальных механизмов, как мозг «рисует» карту тела. Понимание этих процессов поможет:

• Разрабатывать нейропротезы, которые будут ощущаться как естественные конечности.
• Лечить пациентов с нарушениями телесного восприятия после инсультов или травм.
• Улучшить методы реабилитации при фантомных болях.

Кроме того, работа подтверждает, что даже у мышей есть зачатки сложного самовосприятия. Это меняет представления об эволюции сознания.

Хотя эксперимент остроумный, остается вопрос: действительно ли мыши «почувствовали» муляж как часть тела, или их реакция — просто результат обучения связывать угрозу с видимым объектом? Авторы учли это, используя контроль с кубом, но для полной уверенности нужны дополнительные исследования — например, с регистрацией активности нейронов.

Ранее ученые создали тканевый протез для регенерации мышц.