Динамические характеристики функциональной межполушарной асимметрии

В.Ф. Фокин, Н.В. Пономарева

НИИ мозга РАМН, Москва

Понятие функциональной межполушарной асимметрии (ФМА)возникло, после того, как Брока и Вернике обнаружили, что симметричные образования правого и левого полушария играют в мозге различную роль. Это прежде всего относится к высшим корковым функциям (речи, гнозису, праксису и другим). ФМА также имеет место в организации сенсорных и моторных функций. Из-за того, что речь, а также представительство ведущей руки у правшей в наибольшей степени связаны с левым полушарием, это полушарие получило название доминантного, а правое - субдоминантного. Cуществуют представления, что у истинных левшей доминантным является правое полушарие, хотя у левшей латерализация функций более вариабельна, и, в целом, межполушарная асимметрия выражена меньше (Н.Н. Брагина, Т.А. Доброхотова, 1981). Значительный вклад в изучение функционального неравенства полушарий внесли работы Р. Сперри и М. Газзаниги, показавших, что у пациентов с перерезкой мозолистого тела правое и левое полушарие выполняют различные специализированные операции (М. Газзанига, 1974).

Упомянутые выше фундаментальные работы получены нейропсихологами и клиницистами, на мозге с повреждением тех или иных образований. В этих случаях латеральность проявляется в виде устойчивых консервативных признаков, связанных со структурно-функциональными особенностями организации правого и левого полушария. Долгое время считали, что стационарная асимметрия является единственной формой ФМА, тем более, что существует довольно стабильное преобладание некоторых моторных и сенсорных характеристик (ведущая рука, ведущий глаз, ведущее ухо и т.п.).

Однако в деятельности головного мозга имеет место и другая асимметрия, информацию о которой сообщают исследования, выполненные с помощью биохимического картирования, а также методами регистрации электроэнцефалограммы (ЭЭГ) и вызванной электрической активности, локального мозгового кровотока и др. Эта асимметрия носит динамический характер и зависит от функционального состояния мозга, которое и определяет избирательное повышение активности в правом или левом полушарии. Например, преобладание спектральной мощности альфа ритма в правом полушарии статистически достоверно в состоянии спокойного бодрствования при закрытых глазах. Но на записи ЭЭГ можно выделить участки, где этого преобладания нет. Другой пример: попеременная сноподобная активность в правом и левом полушарии у дельфинов, когда качественно различная ЭЭГ имеет место в обоих полушариях головного мозга (Л.М. Мухаметов, А.Я. Супин, 1978).

Функциональная асимметрия деятельности полушарий зависит, в основном, от трех факторов: асимметрии внешней среды, характера межполушарных отношений и специфических особенностей работы каждого полушария. Представления о том, что асимметрия внешней среды формирует асимметрию деятельности головного мозга и соответственно асимметрию поведенческих реакций находится в полном соответствии с современными данными о морфо-функциональной организации головного мозга. Эти взгляды нашли экспериментальное подтверждение в работах R.L. Collins (1968-1975), а также в наших исследованиях (В.Ф. Фокин, 1982). Межполушарные взаимоотношения определяются в значительной мере теми влияниями, которые передаются по транскаллозальным связям. Из работ прошлых лет и современных исследований следует, что характер этих влияний преимущественно тормозный, хотя трансколлозальные связи могут быть и возбуждающими. Тормозные нейроны, осуществляющие транскалозальную передачу, по преимуществу ГАМК-эргические (F. Kimura, R.W. Baughman, 1997). Межполушарные отношения можно рассмотреть на следующем примере. Если активность одного из полушарий несколько выше, то в этом случае активность другого полушария будет тормозиться, при этом снизится и уровень тормозных влияний, идущих на первое полушарие. Это происходит до того момента пока процессы не начнут развиваться в противоположном направлении под влиянием каких-либо воздействий, приводящих к снижению активности первого полушария. Поведение такой системы проявляется в виде переменной активности правого или левого полушария, а состояние одинаковой активности обоих полушарий будет неустойчивым. Чередование деятельности правого и левого полушария позволяет более экономно расходовать энергетические резервы. Ярким примером такой активности у животных является чередование сноподобной активности в правом и левом полушарии у дельфинов (Л.М. Мухаметов, А.Я. Супин, 1978).

Здесь удобно ввести понятие динамической функциональной асимметрии, под которой будем подразумевать неустойчивые различия в деятельности симметричных образований головного мозга, проявляющиеся в неодинаковой их активности. Оценку динамической ФМА можно осуществлять с помощью электрофизиологических, биохимических, поведенческих и других показателей. Динамическая функциональная асимметрия зависит от функционального состояния и часто проявляется в статистически значимом, преобладании нейронной активности в одном из полушарий. Понятно, что в этом случае интенсивность энергетического обмена выше в более активном полушарии. На понимании этой взаимосвязи основаны работы по изучению межполушарной асимметрии с помощью высокотехнологичных методов биохимического картирования мозга. В настоящей работе для оценки интенсивности церебрального энергетического используется анализ уровня постоянного потенциала головного мозга (УПП), который при определенных условиях регистрации может служить таким показателем.