Поскольку в ткани головного мозга не ощущается боли и нет механосенсоров, эту процедуру можно проводить под местной анестезией, чтобы обезболить кожу головы, кости и оболочку мозга, оставляя пациента в сознании. У Пенфилда был ручной стимулирующий электрод – устройство, размером и формой напоминавшее электрическую зубную щетку с металлической иглой на рабочем конце и проводом, прикрепленным к противоположной стороне. Он был подключен к аппарату, обеспечивающему слабые удары током для искусственной активации нейронов на кончике электрода.
Пенфилд методично перемещал электрод по открытой поверхности мозга, спрашивая пациента: «Что ты сейчас чувствуешь?» Пациент мог ответить: «Я чувствую покалывание в левом запястье», или «Я чувствую запах подгоревшего хлеба», или «Я слышу музыку, которую слышал в последний раз в детстве». Манипуляции с центральной бороздой вызывали подер гивание ноги, сжатие кулака или высовывание языка. Стимуляция первичной соматосенсорной коры вызывала жужжание или покалывание в разных местах на противоположной стороне тела. Пациенты сообщали, что эти вызванные мозгом ощущения совсем не похожи на естественные прикосновения, и с привычным осязанием их не спутаешь. Скорее, они походили на грубый симулякр сенсорного опыта, оторванный от настоящей палитры ощущений и контекста.
Помощник Пенфилда записывал каждое движение или ответ пациента в тетрадь с пронумерованными линиями. Затем, после стимуляции, он вставлял булавку с крошечным пронумерованным флажком, чтобы сопоставить номер стимуляции с зарегистрированной реакцией. Через некоторое время поверхность мозга выглядела как миниатюрная версия поля для гольфа. Проанализировав результаты, ученые обнаружили удивительную картину: в первичной соматосенсорной коре существует карта поверхности тела. Когда сигналы от прикосновений поступают в ствол мозга, а затем передаются в таламус и кору головного мозга, они не полностью перемешиваются. Скорее, аксоны, которые иннервируют соседние участки кожи, остаются рядом друг с другом, и, за некоторыми исключениями, такие соседские отношения сохраняются вплоть до коры для формирования сенсорной карты.
Тем не менее, карта немного странная (рисунок 2.6), поскольку ее составные части были поделены и пересобраны, так, например, лоб примыкает к большому пальцу, а гениталии, как мужские, так и женские, соседствуют с пальцами ног. Кроме того, руки, губы и язык на карте огромны. Ноги лишь несколько увеличены, а спина, туловище и гениталии относительно небольшие. Конечно, конфигурация ясна: области, которые увеличены на карте коры – это те, которые имеют высокую плотность механорецепторов в коже, особенно телец Меркеля, обеспечивающих разницу ощущений при касании.
