Проявления функциональной асимметрии полушарий головного мозга

· У человека мозг в норме состоит из двух полушарий, соединенных специальной структурой, называемой «мозолистым телом». Эти полушария работают по очереди, не одновременно, работа одного полушария подавляет действие другого.

· Каждое полушарие «специализируется» на определенных видах деятельности.

· У каждого человека есть наследственные отличия, из-за которых одно из полушарий может включаться на доли секунды раньше другого, определяя первую реакцию на анализируемый сигнал.

· Если раньше включается левое полушарие, и, следовательно, подавляется работа правого полушария, человек реагирует на пришедшую информацию как аналитик, разбирая эту информацию на составные части.

· Если сначала включается правое полушарие, подавляется работа левого полушария, и человек испытывает ощущения, оцениваемые интуитивно, без осознанного анализа.

· Левое полушарие помнит слова, формулы, символы, правое — образы и чувства.

· Мозолистое тело является проводником сигналов — запросов от одного полушария к другому.

· Способность человека «включать» и «действовать» каждым из полушарий, несомненно, определяется генетически, но, как практически каждый наследственный признак, эта способность наследуется как диапазон возможностей. Ширина этого диапазона зависит от наследственности, но какова будет реализация на практике этого признака, зависит в данном случае от тренировки деятельности каждого из мозговых полушарий.

· Левое полушарие обрабатывает информацию последовательно и аналитически. Кроме того, оно обладает высокоразвитой способностью к формированию речевых функций.

· Напротив, правое полушарие обрабатывает информацию интуитивно и одновременно. Кроме того, правое полушарие более эффективно распознает сложные взаимосвязи, звуковые образы (например, голос и интонацию) и «понимает» музыку.

Развивать каждое полушарие необходимо и возможно, но наиболее эффективно это происходит, если человек сам осознает, какова его модель полушарного взаимодействия: есть ли доминирование, насколько оно выражено.

История открытия

Более 100 лет тому назад доминантность полушарий по отношению к речевым функциям впервые была продемонстрирована французским хирургом и антропологом Брока. В 1861 г. Он доложил об открытиях, сделанных им во время вскрытия двух больных страдавших моторной афазией – в обоих случаях поражения локализовались в лобной доле. Однако Брока тогда он не акцентировал внимание на стороне повреждения.

Только позднее в 1863 г. сообщая о результатах вскрытия уже восьми больных, он отметил, что все повреждения находились и левой лобной доле, и осторожно заметил: "Я не смею делать выводов и жду новых открытий". Отсюда видно, как колебался Брока, прежде чем принять революционную идею об асимметрии полушарий человека. Между тем новые открытия не заставили себя ждать, и в 1865 г. Брока произнес свой знаменитый афоризм: "Мы говорим левым полушарием".

Спустя десятилетие после открытий Брока, Вернике показал, что поражение задней трети первой височной извилины левого полушария человека приводит к нарушению понимания речи и больной начинает воспринимать речь как нечленораздельное шумы. Одновременно нарушается и экспрессивная речь, в речи больного появляются парафазии. Однако в этих случаях рецептивные нарушения речи остаются ведущими, что и дало Вернике основание обозначить весь этот синдром как синдром сенсорной афазии.

Правильность идеи Брока быстро подтвердилась и в результате родилась теория доминантности мозговых полушарий. Ряд экспериментаторов-клиницистов (в том числе и сам Брока) вскоре сделали важное дополнение, обнаружив, что левополушарность речи наблюдалась только у правшей, у левшей же доминантным по речи как будто бы оказывалось правое полушарие. Эти открытия привели к революции в физиологической и медицинской мысли. С точки зрения физиологии реальность церебральной латерализации была доказана. Впоследствии концепция доминирования левого полушария (у правшей) стала применяться не только по отношению к языковым функциям, но была распространена и на другие аспекты поведения и познания.

Липманн (Leipmann, 1900) определил апраксию (т.е. неспособность выполнять целесообразный моторный акт) как отдельную категорию дефицита поведения. Он соотнес выполнение этой функции с левым полушарием, что полностью подтвердилось дальнейшими исследованиями.

Мари (Marie, 1906), Хед (Head, 1926), Гольдштейн (Goldstein, 1924) подчеркивали, что важными компонентами афазии являются интеллектуальные нарушения. Хед определял афазию как первопричину расстройства "символического формулирования и выражения", а не только как изолированное нарушение способности говорить, читать и писать.

Гольдштейн полагал, что определенные формы афазии связаны с ухудшением абстрактного мышления. Эта точка зрения, которой придерживались и другие клиницисты (Trous-seau, 1864; Jackson, 1874), приводила к заключению, что левое полушарие у человека является доминирующим не только для языка в узком смысле слова, но и для интеллектуальных функций высшего порядка. Расширению концепции доминантности левого полушария способствовало также обнаружение Герстманом (Gerstmann, 1924) "пальцевой агнозии", т.е. неспособности больного описать свои пальцы и пальцы экспериментатора. Объединяя этот весьма необычный дефект с тремя другими типами нарушения поведения (дефициты различения правого и левого, нарушения при счете и письме) в единый синдром, он утверждал, что последний возникает вследствие поражения левого полушария.

В результате проведенных исследований сформировалась концепция тотального доминирования левого полушария человека в высших психических функциях, или, как она еще может быть обозначена, "иерархическая теория полушарного доминирования". Левое полушарие признавалось доминирующим не только в отношении языка, но для концептуального мышления, определенных типов моторной деятельности и ориентации тела. Правое полушарие при этом третировалось как "субдоминантное", "малое", "немое", а иногда даже как "безграмотное" и "глухое". До 60-х гг. XX в. теория тотального доминирования левого полушария у человека почти безраздельно господствовала в неврологии.

Индивидуальность личности во многом определяется спецификой взаимодействия отдельных полушарий мозга. Впервые эти отношения были экспериментально изучены в 60-е годы нашего века профессором психологии Калифорнийского технологического института Роджером Сперри.

Сперри Роджер (Sperry Roger) 1913 – 1994.
Американский нейрофизиолог

В 1981 году Роджеру Сперри «за открытия, касающиеся функциональной специализации полушарий головного мозга», была присуждена половина Нобелевской премии по физиологии и медицине.
Второй половины были удостоены совместно Дэвид Хьюбел и Торстен Визел.
Роджер Сперри разработал способ тестирования, позволяющий оценить познавательные функции обоих полушарий независимо друг от друга.

Для этого на короткое время предъявлялись изображения, которые воспринимались поочередно правым и левым полями зрения. Информация от левого поля зрения обрабатывается корой правого полушария, а от правого поля зрения - корой левого полушария.
Необходимо отметить, что тестированию подвергались больные с «раздвоенным» головным мозгом. Это люди, которым, в силу различных показаний, было проведено хирургическое рассечение мозолистого тела. Эксперимент заключался в том, что изображение объекта - например, яблока - кратковременно предъявлялось для восприятия правым полем зрения; следовательно, оно поступало в кору левого полушария.

В случае если информация об изображении поступала в «доминирующее полушарие», пациент всегда называл предъявленный предмет правильно: «Это яблоко». Если же то же самое изображение воспринималось левым полем зрения и обрабатывалось «не доминирующим» полушарием, то больные либо не могли назвать предмет, либо утверждали, что не видели никакого изображения.

Однако при этом, вполне могли выбрать из группы различных предъявленных предметов разной формы именно яблоко, что свидетельствовало о том, что они правильно восприняли изображение.
Таким образом, в этих опытах было показано, что кора левого полушария отвечает за вербальные операции и речь, а кора правого полушария контролирует выполнение невербальных функций. Иными словами, деятельность правого полушария даёт возможность «узнать», что данный предмет является яблоком, однако оказывается недостаточной, чтобы человек мог выразить это словами.

Исследования Роджера Сперри показали, что познавательные функции левого и правого полушарий во многом различаются.

Левое (доминирующее) полушарие обрабатывает информацию последовательно и аналитически. Оно прекрасно справляется с обработкой временных взаимоотношений, вербальными операциями, математическими расчётами, абстрактным мышлением и интерпретацией символических понятий. Кроме того, оно обладает высокоразвитой способностью к формированию речевых функций. Но «думает» медленно.

Напротив, правое (не доминирующее) полушарие обрабатывает информацию интуитивно и одновременно. Оно лучше, чем левое, справляется с задачами интерпретации зрительных образов и пространственных взаимоотношений - например, распознаванием лиц. Кроме того, правое полушарие более эффективно распознает сложные взаимосвязи, звуковые образы (например, голос и интонацию) и «понимает» музыку. Правое полушарие «думает» молниеносно.

Первые исследования Р. Сперри были связаны с поиском "следов" памяти. У кошек и обезьян рассекали мозолистое тело - толстый пучок нервных волокон, соединяющие полушария, - и смотрели, может ли навык, заученный одним полушарием, перейти в другое. Кошке завязывали один глаз и учили ее распознавать квадрат. Потом с "необученного" глаза снимали повязку и надевали ее на "обученный". Квадрат кошка не узнавала: необученный глаз так и оставался необученным. Зато теперь его можно было научить распознавать круг, и тогда в одном полушарии появлялся один навык, а в другом - другой. Полушария можно было научить двум противоположным навыкам.

Расщепление мозга (лоботомия - так стала именоваться эта операция) испытали и на людях: перерезка мозолистого тела избавляла больных с тяжелой формой эпилепсии от мучительных припадков. После подобных операций у пациентов наблюдались признаки раздвоения личности, хотя никто не обучал их полушария и не вторгался ни в одно из них.

Конечно, функциональная асимметрия полушарий известна давно: подавляющее большинство человечества делится на правшей и левшей, почти у всех у нас есть ведущий глаз и ведущее ухо, речью ведает либо левое (у правшей), либо правое полушарие. Но чтобы правая рука не знала, что делает левая (а именно это и происходило, если сигналы подавались в одно из полушарий "расщепленного" мозга), чтобы предмет, опознанный на ощупь одной рукой, человек не узнавал, ощупывая его другой рукой, - это стало сенсацией.

Факты и исследования

Ø Специалисты утверждают, что в Европе и России люди, у которых доминирующим является левое полушарие головного мозга, составляют

· 50-52% - левополушарные,

· 10-20% - правополушарные,

· около 30% имеют одинаковое развитие полушарий (равнополушарные).

Ø Во все времена развития человечества люди-левши вызывали особый интерес и некоторое настороженное отношение окружающих, возбуждали удивление и любопытство. Одним из проявлений негативного отношения к левшам служит отрицательное значение, вкладываемое в слово "левый, левша". У многих народов и во многих религиях левая рука считается неуклюжей, беспомощной, а правая – почтенной и порядочной.

Ø Леворукость – это не патология и не недостаток развития. Леворукость – очень важная индивидуальная особенность ребенка, которую необходимо учитывать в процессе обучения и воспитания.

Среди правополушарных чаще встречаются литераторы, журналисты, деятели искусства, организаторы.

Среди левополушарных — инженеры, математики, философы, лингвисты.

Ø Знаменитые люди

· Правополушарные: Ван-Гог, Рембрандт, Суриков, Вагнер, Дебюсси, Скрябин, Чайковский, Шопен, Шуман

· Левополушарные: Пикассо, Чаплин, Даль, Павлов, Кент, Леже, Бах, Гендель, Мендельсон, Прокофьев, Стравинский

· К равнополушарным гениям относятся Леонардо Да Винчи, Михаил Ломоносов.

Ø Использование методик, с помощью которых можно избирательно воздействовать только на одно полушарие, позволило исследователям продемонстрировать значительные различия в умственных способностях двух полушарий. Полагают, что: Левое полушарие участвует в основном в аналитических процессах; это полушарие - база для логического мышления. Преимущественно оно обеспечивает речевую деятельность - ее понимание и построение, работу со словесными символами. Правое полушарие обеспечивает конкретно-образное мышление и имеет дело с невербальным материалом, отвечая за определенные навыки в обращении с пространственными сигналами, за структурно-пространственные преобразования, способность к зрительному и тактильному распознаванию предметов. Поступающая к нему информация обрабатывается одномоментно и целостным способом.

Ø Правое полушарие лучше, чем левое, справляется с различением ориентации линий, кривизны, многоугольников неправильных очертаний, пространственного расположения зрительных каналов, глубины в стереоскопических изображениях. Однако левое полушарие обнаруживает большие способности в отношении других аспектов зрительно-пространственного восприятия. Оно лучше дифференцирует нарисованные лица, если они различаются только одной чертой.

Ø Правое полушарие лучше различает их, когда они отличаются не одной, а многими чертами. Предполагают, что левое полушарие превосходит правое, когда задача состоит в выявлении немногих четких деталей, а правое доминирует при интеграции элементов в сложные конфигурации. Это различие согласуется с клиническими данными. При патологиях правого полушария рисунки больных утрачивают целостность общей конфигурации. При поражении левого полушария основная конфигурация объекта обычно воспроизводится, но рисунок обеднен деталями. "Пространственное" правое и "временное" левое полушарие вносят каждое важный вклад в большинство видов когнитивной деятельности. По-видимому, у левого полушария больше возможностей во временной и слуховой областях, а у правого - в пространственной и зрительной.

Ø Следует отметить, что каждое полушарие, функционируя изолированно, предпочитает формировать целостное изображение. Это особенно очевидно у больных с "расщепленным мозгом". Когда такому больному, фиксирующему точку на экране, предъявляли рисунки-химеры (изображения, составленные из половинок двух разных объектов) и спрашивали, что он видит, правша называл объект, соответствующий правой части химерного рисунка, проецирующейся в левое полушарие.

Однако "говорящее" левое полушарие совершенно "не осознавало", что ему предъявляется только половина стимула. Когда же после этого опыта испытуемому в условиях свободного зрения (без фиксации определенной точки) предъявляли целые изображения тех же объектов и просили показать, какой из них он видел раньше, он почти всегда выбирал тот предмет, который раньше находился слева и воспринимался правым полушарием (Леви Д., 1995). Не умея "говорить", правое полушарие без слов демонстрировало, что воспринимает половину стимула как целый объект.

Нормальные люди в этих условиях сразу видят необычную, составную природу рисунков. При выполнении других тестов - с абстрактными фигурами, цветовыми стимулами - получены аналогичные результаты: у человека с "расщепленным мозгом" объект воспринимается одним полушарием.

Ø Таким образом, другое полушарие в этих экспериментах ведет себя так, как будто оно "ничего не видит". С каким полушарием это может произойти, зависит от решаемой задачи. При этом неполнота стимула не означает такой же неполноты восприятия. Отвечающее полушарие (как левое, так и правое) интерпретирует изображение как целое, хотя предъявляется только его половина. Мозг строит модели целостного мира, и когда нет полной информации, как у больных с "расщепленным мозгом", они создаются на основе интеграции сенсорных данных с информацией, извлекаемой из памяти, со знаниями, которые не позволят объекту расщепляться на две половинки.

Ø По мнению Р. Орнстейна (R. Ornstein), сегодня принятая система образования строится исключительно на развитии у детей способностей левого полушария, т.е. языкового и логического мышления, а функции правого полушария специально не развиваются. Невербальному интеллекту не уделяется должного внимания.

Ø Связь левого полушария с определенными типами движений хорошо известна в клинике. Рука, соответствующая полушарию с речевым центром (чаще правая), обнаруживает большие способности к тонким движениям, чем рука, связанная с недоминантным полушарием. Больные с повреждением левого полушария без правостороннего паралича, тем не менее, испытывают затруднения в воспроизведении сложной последовательности движении рук и сложных позиций пальцев. У глухонемых поражение левого полушария сопровождается распадом языка жестов, что сходно с распадом речи у нормально говорящих людей.

Ø Д. Кимура полагает, что в эволюционном плане именно развитие руки как органа языка жестов, ее манипулятивных способностей и привело к формированию особых функций левого полушария. Способность руки к тонким манипуляциям была передана артикуляционным органам.