Infelizmente, o que você quer fazer ainda não é suportado. O ticket de solicitação de recurso está aqui se você quiser votar:

https://jira.mongodb.org/browse/SERVER-1243

Enquanto isso, existem algumas opções:

1. 
   redesenhar seu documento. Aqui está um link sobre padrões comuns para modelar estruturas de árvore:http:// docs.mongodb.org/manual/tutorial/model-tree-structures/
   
2. 
   continue com seu projeto atual e execute várias atualizações ou faça uma busca, modifique a matriz de nós em seu aplicativo e faça uma atualização múltipla. Esteja ciente de que você não poderá fazer todas as modificações em um único documento atomicamente nesses cenários.