Ежполушарная асимметрия головного мозга и межполушарное взаимодействие. Синдром «расщепленного мозга» при поражении мозолистого тела.

Проблема межполушарной асимметрии мозга и межполушарного взаимодействия

Проблема межполушарной асимметрии и межполушарного взаимодействия — сейчас разрабатывается разными нейронауками: нейроанатомией, нейрофизиологией, нейробиологией и др. Продуктивно она изучается и нейропсихологией.

Локальные поражения помогают в изучении.

Межполушарная асимметрия представляет собой одну из фундаментальных закономерностей работы мозга не только человека, но и животных (В. Л. Бианки, 1975, 1989; О. С. Адрианов, 1979; С. Спрингер, Г. Дейч, 1983 и мн. др.).

Начало изучения проблемы с 1861 году, когда П. Брока открыл «центр» речевой моторики в левом полушарии головного мозга, но законченной теории, объясняющей функциональную асимметрию больших полушарий и учитывающей действие как генетических, так и социокультурных факторов в ее формировании не существует.

Уже у животных (крыс, кошек, обезьян и др.) имеются анатомические различия в строении левого и правого полушарий мозга. Наиболее отчетливы они в височной области.

«Структурные предпосылки» межполушарной асимметрии мозга человека.

Структурные различия полей правого и левого полушарий:

♦ общая площадь нижней лобной извилины (45-е поле) у правшей слева больше, чем справа;

♦ в нижнетеменных областях коры (39-е и 40-е поля) слева увеличены размеры коры в глубине борозд;

♦ островковая область слева больше, чем справа;

♦ задняя оперкулярная зона (зона Вернике) в височной области в левом полушарии на одну треть больше, чем в правом (рис. 12, А, Б);

♦ отмечается морфологическая асимметрия сосудов средней мозговой артерии в левом и правом полушариях;

♦ длина левого полушария превышает длину правого более чем в 54 % случаев (по данным И. Н. Боголеповой, 1981);

♦ степень вертикальной упорядоченности поперечника коры, прежде всего III слоя (богатого ассоциативными связями), достоверно выше в корковых полях мозга человека по сравнению с высшими приматами и существенно выше в нижнелобных (44-е, 45-е поля) и височных (22-е, 41-е поля) областях левого полушария по сравнению с правым.

Изучение структуры полей коры у человека на нейронном уровне также выявило латеральные различия. Установлено, что:

♦ размеры нейронов III и IV слоев в 44-м и 45-м полях в левом полушарии больше, чем в правом;

♦ размеры гигантских пирамидных клеток Беца в V слое 4-го моторного поля в левом полушарии также превышают размеры этих нейронов в правом полушарии.

Морфологические различия в организации левого и правого таламусов, а также левого и правого хвостатых ядер. Особенно четкая асимметрия строения наблюдается в ядрах таламуса, связанных с речевыми функциями (например, в заднем латеральном ядре, которое имеет проекции к задней височно-теменной и к нижнетеменной коре).

Т.о., большинство исследователей убеждены в существовании морфологической основы функциональной асимметрии мозга, которая является структурным основанием функциональных различий.

МА - объект многочисленных физиологических исследований.

изучаются ЭЭГ-проявления функциональной межполушарной асимметрии мозга как в состоянии покоя, так и во время психической деятельности.

По данным многих авторов, при интеллектуальной деятельности межполушарная асимметрия по показателям альфа-ритма усиливается. - альфа-ритм по амплитуде, индексу или суммарной энергии выражен в левом полушарии слабее, чем в правом. М. В. Сербиненко и Г. Н. Орбачевская (1977) выявили правостороннее доминирование альфа-депрессии при наглядно-образных формах деятельности и левостороннее — при вербальных. По данным А. Н. Соколова и его сотрудников (Е. И. Щебланова, 1980 и др.), у здоровых испытуемых наблюдаются различные паттерны межполушарной асимметрии (по показателям альфа- и бета-ритмов) при выполнении разных видов деятельности. При переходе от невербальных заданий к вербальным происходит уменьшение правополушарного доминирования реакции активации или смена правополушарного доминирования на левополушарное. Усиление межполушарной асимметрии биопотенциалов и связь паттернов активации с характером интеллектуальной деятельности были выявлены и при использовании показателей пространственной синхронизации биопотенциалов («Проблемы нейропсихологии», 1977 и др.).

Рис. 12. Анатомическая асимметрия коры мозга человека:

А — Сильвиева борозда, которая определяет верхнюю границу височной доли (1), поднимается

более круто в правом полушарии по сравнению с левым; 2 — височная область;

Б — верхняя часть височной доли (1 ) обычно значительно больше в левом полушарии по сравнению с правым. Эта

область в левом полушарии составляет часть зоны Вернике (2), играющей важную роль в мозговой организации речевых

процессов (по Н. Гешвинду)

Метод регистрации вызванных потенциалов (ВП) занимает важное место в физиологических исследованиях МА.

По данным Э. А. Костандова (1983, 1993), ВП в задних отделах правого полушария опережают по времени ВП в тех же отделах левого полушария. Это расценивается как доказательство осуществления в правом полушарии первичного зрительно-пространственного анализа стимулов. Уровень межполушарной асимметрии ВП зависит от характера стимула и области регистрации ответа: при предъявлении как вербальных, так и пространственно-структурных стимулов асимметрия ВП максимально выражена в височных областях коры. Асимметрия зрительных ВП на сложные стимулы (предметные изображения, наложенные друг на друга) обнаружена в теменно-затылочных и в премоторных областях мозга, причем при трудных для испытуемого заданиях степень асимметрии ВП возрастает («Проблемы нейропсихологии», 1977 и др.).

Асимметрия биоэлектрической активности левого и правого полушарий мозга изучается с использованием следующих новых современных методов:

♦ метода измерения локального мозгового кровотока;

♦ томографических методов (позитронно-эмиссионной, магнитно-резонансной томографии и др.);

♦ метода термоэнцефалоскопии и ряда других (см. H. H. Данилова, 1998).

Полученные современной психофизиологией данные свидетельствуют о том, что лево-правая асимметрия биопотенциалов характерна для нормы и проявляется особенно четко в условиях психической деятельности (рис. 13; цветная вклейка).

Асимметрия биопотенциалов является региональным свойством и зависит от характера выполняемой деятельности. Безусловна связь типа и степени асимметрии биопотенциалов с индивидуальным «профилем» латеральной организации мозга испытуемого (правшеством-левшеством).

Клинические наблюдения за больными с локальными поражениями левого и правого полушарий мозга дают богатый фактический материал о функциональной неравноценности полушарий.

Начиная с открытия П.Брока моторного «центра речи» в левой нижнелобной области клиника локальных поражений головного мозга предоставляет новые доказательства ФА.

К ним относятся:

♦ многочисленные данные о появлении речевых нарушений (афазий) при поражении левого полушария (преимущественно у правшей);

♦ факты о ведущей роли левого полушария в осуществлении не только речевых, но и других связанных с речью функций.

Результаты этих исследований обобщены в работах А. Р. Лурия. Специальному анализу подвергались клинические материалы о связи между доминантностью полушария по речи и ведущей рукой. Выяснилось, что далеко не во всех случаях эти функции совпадают и что возникновение афазии при поражении левого полушария наблюдается не только у правшей, но и у некоторых левшей и амбидекстров.

Инструменты для изучения специфики нарушений психических ф-й при локальных поражениях л и п полушарий:

♦ хирургических методов, направленных на «расщепление мозга» (рис. 14, А, Б);

♦ метода односторонней электрошоковой терапии;

♦ метода Вада (введение амитала натрия в одну из сонных артерий).

Эти методы открывают новые возможности для изучения функций левого и правого полушарий мозга и роли объединяющих их комиссур (мозолистого тела и др.).

Таким образом, в настоящее время собран огромный эмпирический материал, подтвержденный данными анатомии, физиологии, а также клиническими исследованиями, свидетельствующий о неравнозначности структур и функций левого и правого полушарий головного мозга человека.

Развитие теории межполушарной асимметрии мозга происходило в несколько этапов.

1. Этап - концепция абсолютной доминантности левого полушария. Левое полушарие является полностью доминантным по отношению к речи, мануальным функциям, ие другим высшим психическим процессам. Правому полушарию отводилась второстепенная, подчиненная роль в реализации психических процессов. Концепция левополушарной доминантности была основана на положении об абсолютной противоположности функций левого и правого полушарий мозга; при этом сама доминантность понималась как исключительная роль левого полушария в обеспечении речи и других высших связанных с ней психических функций.

2.Накопление фактов об участии правого полушария в речевой деятельности, а левого — в невербальных, перцептивных формах психической деятельности пошатнуло прошлую концепцию. Сменила концепция - об относительной доминантности левого полушария(у правшей) по отношению к речевым функциям и опосредованным речью психическим процессам и относительной доминантности правого полушария в реализации невербальных гностических функций.

Специфичность левого и правого полушарий по отношению к различным функциям изучена в разной степени.

Основные положения МА.

1.МА, понимаемая как различное по характеру и неравное по значимости участие левого или правого полушарий в осуществлении психических функций, имеет не глобальный, а парциальный характер. В различных системах характер ФА может быть неодинаков. Как известно, выделяют моторные, сенсорные и «психические» асимметрии, причем каждая из них подразделяется на множество видов.

МоторнаяА: ручная (мануальная), ножная, оральная, глазодвигательная и другие виды. Ведущей считается ручная; другие виды и их связь с ручной асимметрией изучены недостаточно.

СенсорнаяА: зрительная, слуховая, тактильная, обонятельная и др.

«Психическая»: — асимметрия мозговой организации речевых и других высших психических функций (перцептивных, мнестических, интеллектуальных).

2.Анализируя соотношение только трех видов асимметрий (рука-глаз-ухо), А. П. Чуприков и его сотрудники (1994) выделили 8 вариантов МА. Если учитывать другие виды моторных и сенсорных асимметрий, таких вариантов будет значительно больше.

Представление о правшах как об однородной группе населения неправомерно.

- «чистые» правши (с ведущими правой рукой, ухом и глазом)

- праворукие (при ведущей правой руке ведущими ухом и/или глазом являются левые).

Сложными и неоднородными представлены также группы левшей и амбидекстров.

Реальная картина асимметрий и их комбинаций в норме, по-видимому, очень сложна. Безусловно, «профили асимметрий» (т. е. определенные сочетания, паттерны асимметрий разных функций) весьма разнообразны. Их изучение — одна из важнейших задач современного естествознания, в том числе и нейропсихологии.

3.Каждая конкретная форма МА характеризуется определенной степенью, мерой - можно говорить о сильной/слабой асимметрии (моторной или сенсорной). Для характеристики степени выраженности авторы пользуются показателем - коэффициент асимметрии. Поэтому парциальные характеристики асимметрии должны быть дополнены количественными данными.

4.МА мозга у взрослого человека — продукт действия биосоциальных механизмов.

По исследованиям - проведенные на детях (Э. Г. Симерницкая) основы функциональной специализации полушарий являются врожденными, однако по мере развития происходят усовершенствование и усложнение механизмов МА и МВ. Раньше проявляется асимметрия биоэлектрических показателей в моторных и сенсорных, позже — в ассоциативных (префронтальных и заднетеменно-височных) зонах коры головного мозга. Имеются данные о снижении ЭЭГ-показателей асимметрии в старческом возрасте. – Т.о., существует возрастной фактор, определяющий характер МА.

В современной нейропсихологии - два основных направления в изучении МА.

Первое направление — это экспериментальное изучение специфики нарушений отдельных (вербальных и невербальных) психических функций при поражении симметричных отделов левого и правого полушарий мозга. Сопоставление конкретных форм нарушений ВПФ при левосторонних и правосторонних патологических очагах позволяет выявить нейропсихологические симптомы, характерные для поражения только левого, или только правого полушарий. ПР- различные звенья мнестической деятельности связаны с работой разных полушарий. Так, звено отсроченного воспроизведения запоминаемого материала преимущественно связано с работой левого полушария, а непосредственного воспроизведения — с работой правого полушария. Произвольный уровень управления психическими функциями реализуется преимущественно структурами ЛП, а непроизвольный, автоматизированный — структурами ПП (у правшей).

Второе направление — сопоставление целостных нейропсихологических синдромов, возникающих при поражении симметрично расположенных структур левого и правого полушарий. Систематическое изучение нейропсихологических синдромов правого полушария началось сравнительно недавно. Различие левополушарных и правополушарных нейропсихологических синдромов очевидно, однако точная качественная квалификация и точная количественная оценка нарушений психических функций, возникающих при поражении тех или иных структур правого полушария, встречаются еще с рядом трудностей.

Разработанные в нейропсихологии методы нейропсихологической диагностики адресуются главным образом к произвольным, осознанным и в значительной мере «оречевленным» (т. е. опосредованным речью) уровням реализации высших психических функций. Однако при анализе правополушарных симптомов и синдромов в ряде случаев требуются новые методические приемы, выявляющие характер реализации функций на непроизвольном или автоматизированном уровнях.

Изучение МА - составляет лишь одну сторону проблемы функциональной специализации полушарий. Второй, - изучение процессов межполушарного взаимодействия как основы осуществления разных, прежде всего высших психических функций. Разработка проблемы межполушарного взаимодействия еще только начинается.