Когда вы чувствуете учащённое сердцебиение, голод или внезапное облегчение после глубокого вдоха, это не просто физиология — это работа одной из самых загадочных сенсорных систем тела.
Интероцепция, или "внутреннее чувство", позволяет мозгу понимать, что происходит в органах и тканях, регулируя дыхание, давление, иммунные реакции и даже эмоции.
Недавний прорыв в этой области связан с проектом, который может стать для нейробиологии тем же, чем геном человека стал для молекулярной биологии. Команды исследователей из Scripps Research и Института Аллена получили грант Национальных институтов здравоохранения США (NIH) в размере 14,2 миллиона долларов на создание первой комплексной карты интероцептивной системы человека.
Проектом руководят Ардем Патапутян — лауреат Нобелевской премии 2021 года, Ли Йе и Босилька Тасич, а также Синь Цзинь, специалист по геномике из Исследовательского центра Скриппса.
Патапутян уже известен миру тем, что помог открыть ионные каналы Piezo1 и Piezo2 — молекулярные сенсоры, которые позволяют клеткам ощущать механическое давление. Его работы объяснили, как мы чувствуем прикосновения, боль и растяжение мышц.
Теперь он ставит перед собой ещё более амбициозную задачу — понять, как мозг и тело общаются изнутри.
"Мы хотим создать своего рода "атлас внутреннего восприятия” — карту, которая покажет, как органы и нейроны взаимодействуют для поддержания баланса в теле", — говорит Патапутян.
Если зрение и слух позволяют ориентироваться во внешнем мире, то интероцепция делает нас внутренне осведомлёнными. Это шестое чувство следит за состоянием сердца, лёгких, желудка, иммунной системы, гормонов и даже клеточного обмена.
Каждую секунду миллионы сигналов поступают от органов к мозгу, регулируя дыхание, температуру, уровень сахара и водный баланс. Именно интероцепция помогает нам понять, когда мы голодны, когда тревожимся или когда стоит сделать вдох глубже.
Нарушения этой системы могут приводить к множеству проблем — от тревожных расстройств и панических атак до сердечно-сосудистых заболеваний и синдрома раздражённого кишечника.
Поэтому создание её "карты" имеет огромное значение для медицины: оно поможет лучше понять не только физиологию, но и психические состояния.
Исторически интероцепция была "слепым пятном" нейронауки. В отличие от зрения или слуха, она не имеет отдельного органа — её нейроны разбросаны по всему телу.
Эти клетки встроены в ткани сердца, лёгких, кишечника, почек и сосудов. Они отправляют сигналы по сложной сети нервных волокон, которые пересекаются, дублируют друг друга и часто действуют без участия сознания.
Кроме того, большинство этих сигналов — не электрические импульсы, а химические изменения, которые трудно зарегистрировать с помощью классических методов.
Патапутян и его команда намерены объединить достижения молекулярной генетики, нейроанатомии и искусственного интеллекта, чтобы преодолеть эти ограничения.
Новый проект, получивший название CIMA (Comprehensive Interoceptive Mapping Atlas), объединяет десятки лабораторий и включает три основных направления:
Геномное картирование
Учёные собирают генетические профили всех известных типов сенсорных нейронов, отвечающих за внутренние сигналы. Это позволит определить, какие именно гены "включаются", когда организм ощущает, например, боль в сердце или дискомфорт в желудке.
Молекулярная визуализация
Используются новейшие методы флуоресцентной микроскопии и пространственной транскриптомики, чтобы буквально увидеть, как сигналы распространяются по телу.
Математическое моделирование
При помощи искусственного интеллекта исследователи создадут симуляцию интероцептивной сети, которая позволит предсказывать, как организм реагирует на стресс, воспаление или изменения давления.
Эти данные помогут не только построить карту, но и понять динамику: как внутренние сигналы взаимодействуют во времени.
Идея, что тело может "чувствовать само себя", не нова. Ещё античный врач Гален говорил о viscera sensus — "ощущениях внутренностей". В XIX веке немецкий физиолог Карл Людвиг описал рефлексы, управляющие кровяным давлением, а в XX веке британец Чарльз Шеррингтон ввёл сам термин interoception.
Однако на протяжении веков это чувство считалось второстепенным, пока в конце XX века не появились методы нейровизуализации. Современные исследования показывают, что интероцепция тесно связана с эмоциями и самосознанием: структура под названием островковая кора обрабатывает и внутренние ощущения, и эмоциональные переживания.
В некотором смысле, интероцепция — это биологическая основа того, что мы называем "чувством себя”.
Создание атласа интероцепции может привести к революции в диагностике и лечении. Вот лишь несколько направлений:
Кардиология: точное отслеживание сигналов сердца может позволить раннее предупреждение инфарктов.
Психиатрия: многие тревожные и депрессивные расстройства связаны с искажённым восприятием внутренних сигналов.
Иммунология: понимание "внутреннего диалога" нервной и иммунной систем поможет лечить хронические воспаления.
Робототехника и ИИ: модели интероцепции уже применяются для создания "самоощущающих" машин, которые могут регулировать собственные параметры, как живые организмы.
Грант, предоставленный в рамках программы Transformative Research Award, выделяется именно на "высокорискованные, но потенциально прорывные" исследования.
Такие проекты часто выходят за рамки классических дисциплин. Интероцепция — как раз пример области, где нейронаука, физиология и психология сливаются в единую исследовательскую платформу.
"Мы стоим у порога новой эры понимания того, что значит быть живым организмом", — отмечает Патапутян.
Что именно ощущает интероцепция?
Давление крови, дыхание, пульс, насыщение, температуру тела, уровень гормонов, сигналы от иммунной системы и даже боль от внутренних органов.
Почему мы не чувствуем эти сигналы напрямую?
Большинство из них обрабатывается в автономной нервной системе и не доходит до сознания, чтобы не перегружать мозг. Но в стрессовых ситуациях (например, при боли или тревоге) они могут "всплыть" на уровень осознания.
Можно ли развить интероцепцию?
Да. Практики медитации, йоги, дыхательные упражнения и биологическая обратная связь помогают лучше понимать сигналы тела и управлять реакциями на стресс.
Какие болезни связаны с нарушением интероцепции?
Тревожные и панические расстройства, синдром хронической усталости, раздражённый кишечник, артериальная гипертония и даже расстройства пищевого поведения.
Когда появятся первые результаты проекта?
Исследователи планируют опубликовать промежуточные данные к 2027 году, а полный "атлас интероцепции" — к 2030-му.