У сліпих людей з самого раннього віку зорова кора починає реагувати на звуки мови.
Ми знаємо, що кора мозку розділена на ділянки, що виконують ті чи інші специфічні функції. Наприклад, для аналізу слухової інформації існує одна область, звана слуховою корою, для вичленування та аналізу саме звуків мови - інша, для обережних відчуттів є соматосенсорна кора, а для переробки візуальних сигналів - зорова. Наскільки жорсткою виявляється така спеціалізація?
Відомо, що існує маса різновидів мозкових нейронів, яких можна відрізнити як за зовнішньою клітинною будовою і молекулярними характеристиками, так і за особливостями роботи. Можна було б припустити, що призначення нервової клітини визначено з моменту її народження, і що конкретний нейрон суворо налаштований на одну функцію і нічого іншого робити не може. Відповідно, з безлічі таких спеціалізованих нейронів складається спеціалізована область кори.
Однак є дані, які свідчать про те, що кора може виконувати не властиві їй функції. Наприклад, у 1996 році експерименти зі сліпими показали, що їхні глядацькі області включаються при читанні шрифту Брайля, де, здавалося б, повинні працювати тільки обов'язкові аналізатори. А в 2011 році Марина Бідні (Marina Bedny) та її колеги з Массачусетського технологічного інституту виявили, що у небачених людей первинна зорова кора, яка по ідеї не повинна реагувати ні на що, крім візуальних стимулів, відповідає ще й на чутну мову. Тоді ж припустили, що реакція на промову виникла через освоєння шрифту Брайля: «ощупане» слово перетворювалося на звучне, і зоровий аналізатор брав участь і там, і там.
Однак подальші експерименти показали дещо інші результати. Виявилося, що у невидючих 4-річних дітей, які ще не вчили абетку Брайля, зорова кора вже реагувала на мовні сигнали. У дослідженнях брали участь кілька дітей і підлітків від 4 до 17 років, і у всіх у них зоровий корковий аналізатор активувався у відповідь на усну промову приблизно в рівній мірі. У статті в The Journal of Neuroscience автори роблять висновок, що зорова кора пристосовується до нової функції в дуже ранньому віці, коли пластичність мозку ще дозволяє це зробити, причому відбувається це тільки у людей, сліпих від народження.
Тут виникає питання, які ще чужі сигнали може приймати зорова кора. Деякі нейробіологи вважають, що первинний аналізатор у мозку має початкову мультисенсорність, що підтверджується виявленими зв'язками між ним і слуховою корою; і що множинна функціональність існує і дорослих здорових людей теж. Однак, навіть враховуючи відому пластичність «дорослого» мозку, для налаштування подібної багатофункціональності, швидше за все, існують особливі «вікна» в індивідуальному розвитку - наприклад, перші роки життя, коли пластичність нейронних структур особливо висока.
З іншого боку, одна справа - приймати сторонні сигнали, і інша справа - щось з ними робити. Чи аналізує зорова кора почуту промову, чи покращує її активність розуміння сказаного - чи, навпаки, погіршує? Що буде, якщо зоровий аналізатор відключити від усього стороннього? Поки на такі питання не будуть отримані відповіді, говорити про перемикання функцій біля спеціалізованих ділянок кори слід з обережністю.
Додамо, що це не єдині дані, які вказують на те, що мозок залежно від поточного завдання може перерозподіляти активність нейронних мереж, не надто не рахуючись з тим, для чого вони призначені. Так два роки тому в журналі Nature Neuroscience з'явилася стаття, в якій нейробіологи з Каліфорнійського університету в Берклі описували, як змінюється робота різних ділянок кори при виконанні складного когнітивного завдання. Учасник експерименту дивився відео, в якому потрібно було відшукати конкретну людину або конкретний автомобіль; коли хтось помічав потрібний об'єкт, він натискав кнопку; одночасно за його мозком стежили за допомогою фМРТ. Особливість роботи полягала в тому, щоб спостерігати відразу за 50 тисячами ділянок мозку, які по-різному реагували на 935 об'єктів і дій у відеокліпах.
У мозку є зони, призначені для розпізнавання різних об'єктів: рослин, тварин, людей, будівель тощо. Але якщо з'являлося завдання знайти людину, всі нібито забували про свою профільну функцію і починали шукати людину, приєднуючись до звичайної «людинорозпізнавальної» нейронної мережі. Те ж саме відбувалося, якщо на відео потрібно було знайти автомобіль. Причому ці зміни стосувалися не тільки зорових ділянок кори: на пошук об'єкта спрямувалися і ділянки префронтальної кори, що відповідають за абстрактне мислення, довготривале планування та інші вищі когнітивні функції. Іншими словами, функціонально кора мозку тут постала не як жорстко розчерчена карта з чіткими кордонами між регіонами, а як єдине і динамічне семантичне поле, в якому одне і те ж значення, один і той же об'єкт може сприйматися різними зонами. Однак тут все потрібно ще безліч додаткових експериментів, щоб зрозуміти, наскільки глибоко і за яких умов реалізується такий перерозподіл функцій.