Вопрос 7 Межполушарная организация мозга как нейропсихологическая основа индивидуальных различий

Проблема межполушарной асимметрии и межполушарного взаимодействия - одна из наиболее актуальных проблем естествознания. Данная проблема разрабатывается разными дисциплинами: нейропсихологией, нейроанатомией, нейробиологией, нейрофизиологией. Первые данные о латерализации функций относятся еще к школе Гиппократа, когда наблюдались и описывались связи между односторонними ранениями головы и контралатеральными конвульсиями. К началу XIX в. накопилось достаточно много фактов о неравнозначности левого и правого полушарий мозга. Анатомические данные, полученные в институте мозга АМН, а также результаты зарубежных авторов свидетельствуют о том, что уже у некоторых животных (крыс, кошек, обезьян) длина сильвиевой борозды в левом полушарии больше, чем в правом. У человека эти различия выражены более отчетливо. Так, зона Вернике (верхние отделы вторичных зон височной области) в левом полушарии на одну треть больше симметричной ей зоны правого полушария, нейроны левого полушария (у правшей) крупнее нейронов правого полушария и даже диаметр кровеносных сосудов в левом полушарии больше чем в правом. Есть сведения о различиях в организации левого и правого таламуса, левого и правого хвостатого ядра в тех ядрах таламуса, которые связаны с речью.

Еще более убедительны физиологические данные: при регистрации вызванных потенциалов они сначала отмечаются в правом полушарии, а потом постепенно охватывают левое. Предполагают, что это связано с разными способами переработки информации (правое осуществляет ее целостно и одновременно, а левое - аналитически и последовательно). Доказано, что левое полушарие активизируется при выполнении одних задач, а правое - других. С помощью метода вызванных потенциалов, возникающих при звуках человеческой речи у новорожденных, получены данные о том, что у девяти из десяти детей амплитуда реакции в левом полушарии заметно больше, чем в правом, а при неречевых звуках (шум или музыкальные аккорды) - у всех десяти младенцев амплитуда вызванных потенциалов выше в правом полушарии. Все это убедительно свидетельствует о том, что лево-правая асимметрия характерна для нормы и особенно отчетливо проявляется в условиях психической деятельности. Клинические наблюдения подтверждают полученные факты: речевые нарушения возникают преимущественно при поражении левого полушария, в то время как поражение правого приводит к появлению своеобразного симптомокомплекса, включающего нарушение схемы тела, выпадение поля зрения, нарушение пространственной ориентировки и т. д. Все эти данные (анатомические, физиологические, клинические) убедительно свидетельствуют о неравнозначности структур и функций левого и правого полушарий.

Е. Д. Хомская, изучая историю функциональной асимметрии мозга, утверждает, что эта теория прошла несколько этапов в своем развитии. В основе первой классической концепции функциональной асимметрии лежало положение об абсолютной противоположности функций правого и левого полушарий. Считалось, что левое полушарие полностью доминантно по речи и всем психическим процессам, а правому отводилась подчиненная роль в организации психической активности. При этом по Дж. X. Джексону, сама доминантность понималась как ведущая роль левого полушария.

К середине XIX в. интерес исследователей переместился с изучения левого полушария мозга на правое. Теория функциональной асимметрии, подкрепленная новыми данными, получила название - "концепция относительной доминантности". В ее основе по-прежнему лежала идея противоположности функций левого и правого полушарий и утверждалось представление об относительной доминантности левого полушария по отношению к речевым функциям, а также опосредованным речью психическим процессам (у правшей) и относительной доминантности правого полушария в организации невербальных гностических функций. Для этого подхода характерна идея глобальной асимметрии, предполагающая взаимосвязь между большей активностью одного полушария и доминированием контралатеральной руки, ноги, глаза и т. д. В настоящее время проблема межполушарной асимметрий рассматривается как проблема функциональной специфичности полушарий, как проблема своеобразия того вклада, который вносит каждое полушарие в организацию любой психической функции. В этом принимает участие как левое, так и правое полушарие, но при этом каждое вносит свой специфический вклад. Под функциональной асимметрией понимается различное по характеру и неравное по значимости участие левого или правого полушария мозга в осуществлении психических функций. Такому подходу свойственны следующие положения:

- функциональная асимметрия носит не глобальный, а парциальный характер. Выделяют моторные асимметрии (мануальную, ножную, оральную, глазодвигательную и т. д.), сенсорные (зрительную, слуховую, тактильную) и психические (асимметрия организации речи и других психических функций). В разных системах характер функциональной асимметрии может быть неодинаков;

- каждая конкретная форма функциональной ассиметрии отличается своей степенью, мерой выраженности. Можно говорить о сильной или слабой асимметрии;

- функциональная асимметрия больших полушарий у взрослого человека есть продукт действия биосоциальных структур. Как показали исследования, проведенные на детях, основы функциональной специализации являются врожденными, но по мере развития ребенка происходит усовершенствование и усложнение механизмов межполушарной асимметрии и межполушарного взаимодействия.

Второй аспект проблемы межполушарной асимметрии, не менее важный, но менее изученный - это вопрос межполушарного взаимодействия. Долгое время считалось, что оба полушария мозга абсолютно самостоятельны и представляют собой такой же парный орган, как почки или легкие. Но работы Роджера Уолкотта Сперри по перерезке комиссур мозга показали, что при нарушении взаимосвязи между левым и правым полушариями возникают серьезные нарушения психических функций. Результат перерезки комиссур мозга (мозолистого тела), получивший название "Модель расщепленного мозга", характеризуется триадой симптомов:

- аномия, проявляющаяся в нарушении способности давать отчет обо всех видах сенсорной информации, поступающей в правое полушарие; (больные – правши), невозможность прочесть слова, предъявляемые в правое полушарие, особые нарушения письма и конструктивной деятельности, которые возникают при их выполнении одной рукой (больные могут правильно писать только правой, а рисовать только левой рукой).

- дископия-дисграфия, для которой характерно нарушение письма и конструктивной деятельности при выполнении их одной (правой или левой) рукой;

- нарушение координации движений.

Эксперименты показали, что при частичной перерезке мозолистого тела эти симптомы проявляются не полностью. Это связано с тем, что мозолистое тело не является однородным органом, а представляет собой дифференцированную систему, различные участки которого выполняют разные функции в механизмах межполушарного взаимодействия. При частичной перерезке отдельных участков мозолистого тела возникают нарушения только одной модальности. Кроме того, при частичной перерезке мозолистого тела отмечается сравнительно быстрое восстановление психических функций. Операция перерезки комиссур (из которых главной является мозолистое тело) была разработана американскими нейрохирургами П.Фогелем и Д. Богиным (1961) с целью хирургического лечения эпилепсий. Модель “ращепленного мозга” открыла широкие возможности для изучения механизмов межполушарного взаимодействия, а также для изучения работы левого и правого полушарий мозга в условиях их относительно изолированного функционирования. Работы под руководством Э. Г. Симерницкой показали, что процессы межполушарного взаимодействия у детей протекают иначе, чем у взрослых. У детей синдрома расщепленного мозга не наблюдается, поскольку мозолистое тело созревает достаточно поздно (примерно к двадцати годам). Системный характер психической деятельности состоит в дифференцированном участии различных мозговых образований и полушарий мозга в организации высших психических функций. Ни одно полушарие не может быть рассмотрено как доминирующее по отношению к какой-либо функции или деятельности. Каждое полушарие доминирует по свойственному ему принципу работы, по тому вкладу, которое оно вносит в организацию психической функции. Таким образом, можно сказать, что межполушарная организация психических процессов основана на единстве двух факторов: функциональной асимметрии (специализации) полушарий мозга и их взаимодействии в психической деятельности человека.

Локальные поражения мозга как модель для изучения проблемы межполушарной асимметрии и межполушарного взаимодействия представляют собой уникальную возможность исследования данной проблемы на человеке. Одним из основных принципов функционирования полушарий большого мозга является асимметрия. Первые представления о функциональной роли межполушарной асимметрии возникли лишь тогда, когда удалось установить локализацию нервных центров речи (моторного – центра Брока и сенсорного – центра Вернике в левом полушарии). Как показывают результаты изучения расщепленного мозга, левое полушарие в основном ответственно за язык и речь, а правое управляет навыками, связанными со зрительным и пространственным опытом. В других исследованиях выявляются тонкие различия в способах переработки информации двумя полушариями. Как полагают, левое полушарие осуществляет ее переработку аналитически и последовательно, а правое – одновременно и целостно. Каждое полушарие, видимо, имеет свои слабые и сильные стороны и каждое вносит свой вклад в мышление и сознание. Процесс формирования межполушарной организации психических процессов, специфического вклада каждого полушария в осуществление психической деятельности имеет название латерализация функций.

Функциональная специализация полушарий медленно формируется в онтогенезе до 14—16 лет, достигает выраженности к зрелому возрасту (40-60лет) и постепенно нивелируется к старости (после 60 лет). У детей до 12 лет поражения левого полушария мозга не сопровождаются характерными нарушениями речевых функций (как у взрослых), так как не произошло разделения на доминантное и субдоминантное полушария. Процесс латерализации в онтогенезе идет нелинейно, с чередованием доминирования правого и левого полушарий, с постепенным переходом от дублирования функций к их полушарной специализации.

Два мозговых полушария обладают специализированными функциями, но в интактном мозге они работают вместе, обусловливая поразительную приспособляемость человека и его необыкновенные способности к решению задач. Человек с неповрежденными связями между двумя полушариями при необходимости решить какую-либо задачу выбирает определенную стратегию. Он может, например, сконцентрировать свое внимание на звуках, поступающих в то или другое ухо, или избрать стратегию, опирающуюся на зрительные представления, а не просто на переработку вербальной информации. Например, чтобы запомнить пару слов “кабан-чемодан”, можно несколько раз повторить их в уме (активация левого полушария), а можно мысленно представить себе свинью, несущую чемодан (активация правого полушария).

До недавнего времени считалось, что два полушария идентичны. Однако исследования, проведенные в последние два десятилетия, показали, что это не совсем так. Таким образом, можно убедиться, что морфологические различия между полушариями являются структурной основой функциональных различий. Видное место в физиологическом изучении межполушарной асимметрии мозга занимает метод регистрации вызванных потенциалов (ВП). Вызванные потенциалы – биоэлектрические колебания, возникающие в нервных структурах в ответ на внешнее раздражение и находящиеся в строго определенной временной связи с началом его действия. Этот метод позволяет измерять реакцию мозга на раздражители. Например, когда человек видит вспышку света, в зрительной области коры почти одновременно возбуждается большое число нейронов, что ведет к изменению мембранных потенциалов у миллионов нервных клеток. Величина этого вызванного потенциала столь значительна, что ее могут зарегистрировать электроды, приложенные к коже головы. Поскольку электроды регистрируют также и случайную активность мозга, для точного измерения вызванного потенциала требуются неоднократное предъявление стимула и обработка полученных данных с помощью компьютера.

Многие другие физиологические данные свидетельствуют о том, что лево-правая асимметрия биопотенциалов характерна для нормы и проявляется особенно четко в условиях психической деятельности. Асимметрия потенциалов носит региональный характер и зависит от характера выполняемой деятельности. Несомненна связь типа и степени асимметрии биопотенциалов с индивидуальным “профилем латеральности” испытуемого. Клинические наблюдения за больными с локальными поражениями левого и правого полушарий мозга дают богатый фактический материал о функциональной неравноценности полушарий.

Таким образом, в ходе онтогенеза изменяются как функциональная специализация полушарий, так и механизмы их взаимодействия, все это указывает на то, что парная работа полушарий формируется под влиянием генетических и социальных факторов. У Лурия можно выделить следующие положения о дифференциации функций доминантного и субдоминантного полушарий.

ЛЕВОЕ доминантное полушарие: При поражениях левого полушария имеют место грубые афазии. Функциональная организация сенсорных процессов имеет более дифференцированный характер в данном полушарии. Гностические нарушения характеризуются более выраженной модальной специфичностью, чем при поражении правого полушария, которые носят глобальный полисенсорный характер. С левым полушарием мозга связана функция анализа собственного поведения с участием речевых процессов.

ПРАВОЕ субдоминантное полушарие: Поражения правого полушария не затрагивают речевых центров. В меньшей степени участвует в реализации сложных интеллектуальных функций и обеспечении сложных форм двигательных актов. При повреждениях мозолистого тела и подаче раздражений в правое полушарие называние объектов невозможно, но сохраняется способность к их непосредственному восприятию и к диффузному различению смысла слов. При поражении субдоминантного полушария люди не проявляют выраженных нарушений активной речи, письма, чтения, даже при поражениях височной, теменно-затылочной, премоторной зон. Не отмечается дефектов процессов, которые формируются на основе речи. Не обнаруживается нарушение логического мышления. В сохранности остаются понимание логико-грамматических структур, формальные логические операции, счет. Нарушения кожной и глубокой чувствительности правой руки вызывается только поражениями постцентральных отделов левого полушария. Такие же нарушения кожной и кинестетической чувствительности в левой руке могут возникать при значительно более рассеянных поражениях коры субдоминантного полушария. Важнейшая характеристика – меньшая функциональная дифференцированность корковых структур правого полушария, связанных с сенсорными процессами. Это полушарие имеет непосредственное отношение к анализу той информации, которую субъект получает от своего собственного тела, и процессы не связаны с вербально логическими кодами. Поражения чаще (67 раз по сравнению с левым полушарием) приводят к нарушению нормального ощущения своего тела (“схемы тела”). Симптом игнорирования противоположной (левой) стороны тела и левой стороны пространства – невнимание к левой стороне (при поражении задних глубоких отделов правого полушария). Наблюдаются грубые нарушения схемы тела (голова, рука или нога воспринимаются больным как непропорционально большие или маленькие). Связанная с этим “апраксия одевания” встречается чаще в 4-5 раз, чем при поражении доминантного полушария. При поражении может захватываться сфера зрительного пространства: утрата способности к нормальной ориентации в пространстве (отчужденность знакомых предметов), эти дефекты мешают больным воспроизводить нужные конструкции. Поражения задних отделов субдоминантного полушария ведут к нарушению узнавания объектов (утрата чувства знакомости), непосредственного узнавания индивидуальных свойств объектов. Нарушения зрительного восприятия характеризуются бесконтрольностью того поиска, который осуществляет больной, оценивая объект (бесконтрольное угадывание). Ослаблена функция общего восприятия своей личности. Частый симптом при поражениях – своеобразное отсутствие восприятия своих собственных дефектов (анозогнозия). Отличительные признаки при этом от больных с “лобным синдромом” – это большая сохранность намерений и планов поведения. При глубоких поражениях правого полушария наблюдаются значительные изменения личности и сознания: нарушается анализ сигналов от своего тела, восприятие непосредственно ситуации – дефектно, отсутствие адекватной оценки своего состояния. К этому могут присоединяться явления дезориентации в окружающем, спутанность непосредственного сознания; эти нарушения могут быть замаскированы у больных с сохраненной речью, но дефекты наблюдаются при развернутой форме.

В современной нейропсихологической литературе высказываются самые различные точки зрения относительно особенностей (или стратегий) работы левого и правого полушарий мозга. Все они характеризуют не тип поступающей в полушарие информации, а способ ее переработки. Е.Д. Хомская рассматривает эти принципы как полушарные факторы, характеризующие деятельность полушария как целого, и относит к ним следующие факторы:

а) факторы, связанные с абстрактными, категориальными (вербально-логическими) и конкретными (наглядно-образными) способами переработки информации. Клинические нейропсихологические данные подтверждают самостоятельный характер этих двух способов обработки информации, хорошо изученных в общей психологии. После открытий П. Брока и К. Вернике речевые функции связывают с левым полушарием головного мозга. Позже клинические наблюдения показали, что левое полушарие играет ведущую роль в осуществлении не только речевых, но и других, не связанных с речью функциях;

б) факторы произвольной (непроизвольной) регуляции психической деятельности. Клинические, экспериментально-психологические и психофизиологические данные указывают на то, что произвольный уровень регуляции высших психических функций связан по преимуществу с работой левого полушария мозга (у правшей), а непроизвольный, автоматизированный – с работой правого полушария.

Нейропсихологические исследования, выполненные Лурия и его сотрудниками, показали, что произвольная (“речевая”) регуляция движений и действий, произвольное запоминание и воспризведение вербального и невербального материалов, произвольная регуляция временных характеристик интеллектуальной деятельности в виде замедленности интеллектуальных операций, трудностей произвольного ускорения темпа выполнения задания страдают при преимущественном поражении левого полушария головного мозга. Поражение правого полушария головного мозга в большей степени связано с осуществлением автоматизированных, непроизвольно регулируемых функций, в частности автоматизированного письма.

в) фактор осознанности (неосознанности) психических функций и состояний. Как показывают многочисленные наблюдения, поражения правого полушария значительно чаще, чем поражения левого, сопровождаются нарушением непосредственного осознания человеком своего дефекта. Данный симптом, известный в клинике под названием “анозогнозии”, может распространяться на зрительные расстройства (вплоть до слепоты), на двигательные нарушения (вплоть до паралича), на расстройства чувствительности (включая неощущение боли). В наиболее тяжелых случаях на фоне выраженных галлюцинаторных расстройств сознания у больных возникает чувство отсутствия левой половины тела. Нарушения осознания собственных дефектов при левосторонних поражениях мозга встречаются значительно реже;

г) фактор сукцессивности (симультанности) в организации высших психических функций. Сукцессивность, понимаемая как последовательная, развернутая во времени организация психического процесса, подчиняющаяся определенной программе, в большей степени связана с работой левого полушария мозга (у правшей). Симультанный принцип функционирования или организации психической деятельности представлен в правом полушарии. Таким образом, можно сделать следующий вывод: межполушарная организация психических процессов – важнейшая психофизиологическая характеристика мозговой деятельности, основанная на диалектическом единстве двух основных аспектов (явлений): функциональной асимметрии (специализации) полушарий мозга и их взаимодействии в обеспечении психической деятельности человека.