Глава VI

Нейрофизиологическое исследование эмоциональных процессов у детей

Одной из важнейших проблем, где встречаются научные интересы психологии и нейрофизиологии, является про­блема формирования у человека социальных эмоций.

Приступая к изучению нейрофизиологических меха­низмов социальных эмоций у детей, следует в первую очередь понять, каков генез этих процессов, какую функцию выполняют эмоции в регуляции поведения ре­бенка, как связаны эти сложные образования с разви­тием его когнитивной сферы — речи и мышления.

На важную роль эмоций в регуляции мыслительных процессов указывали С. Л. Рубинштейн [1946], А. Н. Леонтьев [1977] и другие. Подлинной конкретной единицей психического, считал С. Л. Рубинштейн, явля­ется целостный акт отражения объекта субъектом. Это отражение, сложное по составу, всегда в той или иной мере включает единство двух противоположных компо­нентов — знания и отношения, интеллектуального и аф­фективного, из которых то один, то другой выступают в качестве преобладающего. Мышление как деятельность, указывал А. Н. Леонтьев [1977], имеет и аффективную регуляцию, непосредственно выражающую ее пристраст­ность.

Эти положения, разработанные советскими психоло­гами, являются основополагающими; они ориентируют исследователей, дают ключ к поиску путей изучения нейрофизиологических механизмов социальных эмоций у детей.

С какими же физиологическими процессами может быть связано развитие таких сложных эмоций, как социальные чувства детей, опосредствованные деятель­ностью мышления, какие корковые системы могут быть ответственны за регуляцию эмоционального поведения ребенка, какова роль правого и левого полушарий в развитии эмоций — эти и другие вопросы являются поч­ти не изученными в науке. Особый интерес среди этих вопросов представляет изучение роли коры больших по­лушарий, являющейся ведущим интегрирующим звеном всех мыслительных процессов.

Многочисленными клиническими и нейропсихологи-ческими исследованиями установлено, что с функциями коры больших полушарий головного мозга связаны наи-более сложные и тонко организованные формы эмоцио­нального поведения человека. При корковых пораже­ниях развиваются патологические виды поведения — растормаживаются врожденные эмоции, влечения. Боль­ные становятся прожорливыми, эротичными, у них по­являются тяжелые психические расстройства от аффек­тов чрезвычайной силы до состояния глубокой апатии,

своеобразного эмоционального паралича. Особое зна­- чение имеют лобные отделы неокортекса в регуляции специфически человеческих форм эмоционального пове- дения.

П. К. Анохин [1968] указывал на то, что лобные отделы мозга являются структурой, где первичный мотивационный признак стимула может быть превращен в организующий, ведущий к формированию функциональ- ной системы. В экспериментальных исследованиях на животных показано, что лобная кора непосредственно связана с организацией целенаправленного поведения, с проявлениями мотивационных процессов, с перераста-нием одной из наличных потребностей в доминирующую мотивацию и удержанием этой мотивации в течение определенного периода времени. Лобные доли, таким образом, играют значительную роль в формировании и стабилизации доминирующей мотивации [Ю. В. Уры-ваев, 1979].

Разрабатывая информационную теорию эмоций, П. В. Симонов [1979, 1981] указывает, что передние отделы лобной коры связаны с ориентацией поведения животных на сигналы с высокой вероятностью их под­крепления. После удаления этих отделов значение сиг­налов как бы выравнивается, и животное начинает оди­наково реагировать на сигналы с высоко- и маловеро­ятным подкреплением. Лобные области являются выс­шим корковым уровнем регуляции эмоционально-при­способительного поведения животных [А. Я. Мехедова, 1972]. В работе С. П. Шклярук с соавторами [1979] показано, что поляризация лобной коры обезьян вызы­вает у них существенные перестройки эмоционального состояния. Развитие лобных долей обезьян, как считает Ш. Л. Джалагония [1969], биологически обусловлено выполнением на более высоком уровне функций, лежа­щих в основе сложных и эмоционально насыщенных форм поведения приматов. У обезьян нарушение цингу-лярной и дорзолатеральной префронтальной коры со- провождается укорочением реакции избегания без из­менения агрессивности [К. Pribram, J. Fulton, 1954] и повышением порога фрустрационных реакций [J. Stamm, 1964]. Последний факт позволил автору сделать вывод о вовлечении этих областей новой коры в сложный нейрональный контроль эмоционального поведения. В целом экспериментальные исследования, выполненные на животных, показали, что эмоциональные процессы

тесно связаны с функциями коры больших полушарий головного мозга, и в первую очередь с включением пе­редних ассоциативных лобных долей в управление эти­ми процессами.

Клиническими наблюдениями установлено, что лоб­ные доли мозга имеют особое значение в детерминиро­вании специфических форм эмоционального поведения человека. При поражении этих долей наибольший ущерб терпят процессы эмоциональных переживаний, связан­ных с познавательными функциями, с социальным пове­дением, и вместе с тем начинают доминировать пассив­ные, биологически неадекватные эмоциональные прояв­ления в виде тупой эйфории, благодушия, беспечности, потери чувства такта, грубой сексуальной расторможен-ности или, напротив, безразличия к окружающим, вяло­сти и апатии [А. Р. Лурия, 1966; Т. А. Доброхотова,, 1974 и др.].

Каким образом эмоциональные процессы у человека развиваются и совершенствуются в онтогенезе в связи? с развитием речевого мышления? Мы предприняли пер­вую попытку в изучении этого вопроса, важного как для» разработки проблем теории эмоций, так и практики воспитания и развития личности ребенка.

Была поставлена задача изучить у детей в возрасте 3 — 6 лет нейрофизиологические механизмы социальных эмоций, опосредованных речевым мышлением, и выявить роль передних и задних ассоциативных зон коры боль­ших полушарий в их регуляции.

1. Ассоциативные отделы неокортекса и их роль в оценке значения и смысла речевых сигналов

При изучении нейрофизиологических механизмов соци­альных эмоций у детей, связанных с процессами речево­го мышления, с формированием сознания собственного «Я», необходимого, чтобы «примерить» к нему чужие беды, радости, переживания, мы вплотную сталкиваемся с проблемой смыслов. Еще Л. С. Выготский [1982] различал понятия «значение» — объективное отражение обобщенных связей и отношений действительности — и. «смысл» — выбор из всех возможных систем значений, только тех сторон, которые соответствуют потребности, субъекта, представляют для него специальный интерес. В этом проявляется одна из важных особенностей пси-

хических процессов — их избирательность, целенаправ- ленность.

Нейрофизиологические исследования показали, что выполнение одного и того же действия или восприятие одной и той же информации осуществляются мозгом по- разному, в зависимости от того, какое значение (смысл) имеют эти действия или информация для ребенка.

Рассмотрим конкретные примеры. Корреляционный анализ ЭЭГ, записанной у детей в возрасте 5—6 лет при восприятии рассказа «На льдине», позволил установить, что функциональная организация межцентральных взаимодействий проекционных и ассоциативных корковых зон определяется не только объективным значением рече- вых сигналов, поступающих по сенсорным каналам, но и их смыс- лом, эмоциональной значимостью, отношением ребенка к конкрет- ной речевой деятельности. Так, оказалось, что наиболее существен- ные сдвиги в общей организации межцентральных взаимодействий отмечались на слово медведи только тогда, когда оно приобретало для детей эмоциональную значимость (медведи могут напасть на детей, которых унесло на льдине в море), когда после осмыслива- лия ситуации возникало эмоциональное отношение к героям рас- сказа. При этом почти в 1,5 раза повышалась степень межцентраль- ных взаимодействий (рис. 1), усиливались взаимосвязи височных зон, т. е. повышалась функциональная активность специфических сенсорных входов, наиболее заинтересованных в восприятии речи. Более чем в 2 раза повышалась функциональная активность задних ассоциативных нижнетеменных зон и более чем в 7 раз возрастал уровень активности передних ассоциативных лобных зон левого по- лущария, т. е. наблюдалась межполушарная асимметрия.

Приведенные факты свидетельствуют, по-видимому,

о том, что лобные зоны активно включались в процесс

межсенсорной интеграции и обеспечивали не только

оценку значения слова, но и понимание смысла речево-

го сообщения. При этом повышались уровень и степень

межцентральных взаимодействий как в правом, так и

левом полушарии, причем в левом более значительно.

Кроме того, усиливались процессы взаимодействия меж-

ду полушариями за счет увеличения «асимметричных»

межполушарных связей, особенно нижнетеменной зоны

обоих полушарий.

Важным в теоретическом плане оказался факт уси-

ления активности исследованных структур мозга и пе-

рераспределения межцентральных взаимодействий не на

само слово, а еще до его звучания при повторении рас-

сказа, т. е. когда ребенок уже знал смысл всего речево-

го сообщения. Ребенок эмоционально предвосхищал по-

следующие события, и его мотивационно-смысловая

ориентировка осуществлялась в плане воображения, а

Рис. 1. Межцентральные взаимодействия в коре головного мозга у детей при восприятии слова медведи, приобретающего разный смысл. А — схема усложнения значений слова медведи в эксперименте; Б — супер­позиция высокозначимых (г≥0,7) корреляций биопотенциалов мозга (ЭЭГ) по группе детей; В — доминирующее полушарие по уровню пространствен­ной синхронизации биопотенциалов мозга (показано штриховкой), активность отдельных корковых зон пропорциональна диаметру кружков; Г — суперпо­зиция значимых (г ≥0,4) межполушарных корреляций симметричных цент­ров по группе детей; Д — то же для асимметричных центров; С — во вре­мя восприятия слова медведи вне текста рассказа, П — того же слова в познавательной части рассказа, Э — того же слова в эмоциональной части рассказа (1 — перед восприятием слова, 2 — во время восприятия). На кор­реляционных схемах цифрами обозначены области отведения ЭЭГ; 1 и 2 — лобные, 3 и 4 — моторные, 5 и 6 — нижнетеменные, 7 и 8 — затылочные», 9 и 10 — височные.

не в плане непосредственного восприятия. Эмоции на- чинали по времени опережать действие раздражителя, момент восприятия ключевого слова сообщения. Ребе- нок, становясь на позицию героев, начинал им сопере- живать. В этот момент эмоционального предвосхищения ситуации наблюдалось возрастание степени меж- центральных взаимодействий, особенно это было харак- терно для нижнетеменных областей, участвующих, по- видимому, в репродукции эмоционального образа. Зна- чительно повышался уровень межполушарных взаимо-действий, особенно за счет увеличения «асимметричных» связей левой височной области, специфически ответст- венной за реализацию речевой деятельности, за хране- ние и извлечение из памяти слуховой информации.

Таким образом, «включение» процессов речевого мышления позволяло ребенку осмыслить ситуацию в це- лом и соответственно по-разному реагировать на звуча- ние одного и того же слова, которое имело для него разный смысл и, естественно, разную эмоциональную значимость.

Тесную связь высших эмоций с речевым мышлением

демонстрирует и пример, когда дети 3 лет на ощупь

опознавали предметы, имеющие разный смысл

[Т. P. Khrisman, V. D. Eremeeva, 1984]. В первый мо-

мент при восприятий предмета (пушистого, мягкого) на

ощупь, т. е. при формировании его первичного перцеп-

тивного образа, наиболее функционально активной бы-

ла задняя ассоциативная нижнетеменная область, где

выявлялись фокусы взаимосвязанной активности и уси-

ливались межполушарные взаимодействия (рис. 2). От-

мечалось доминирование теменно-затылочных связей.

После того как этот предмет был вербализован («Это

лапка»), т. е. когда ему придали конкретное значение,

что, вероятно, должно было способствовать формирова-

нию более целостных перцептивных образов и их более

активному переносу в план воображения, можно было

ожидать и включения более высокого уровня интегра-

ции поступающей сенсорной информации. Подтвержде-

ние этому было обнаружено и в характере изменений в

картине межцентральных взаимодействий. Так, в этот

момент усилились межполушарные моторно-моторные

взаимодействия (в 67% случаев) и повысилась степень

межцентральных связей моторной зоны правого полу-

шария. Иное значение, а главное, иной смысл приобрел

этот предмет, когда ребенку после просмотра сказки

_{! II II!}

Рис. 2. Межцентральные взаимодействия в коре головного мозга у детей при осязательном восприятии предмета, приобретающего разный смысл. А — схема усложнения афферентного синтеза в эксперименте при восприя­тии предмета на ощупь, стрелки вверху — входящая сенсорная информа­ция, РП — речевая память, ЭП — эмоциональная память; Б — суперпозиция высокозначимых (г≥0,7) корреляций биопотенциалов мозга (ЭЭГ) по группе детей; В — суперпозиция значимых (г≥0,4) межполушарных корреляции симметричных центров по группе детей; I — во время восприятия на ощупь меховой лапки; II — то же, после называния предмета лапка; III — узна­вание того же предмета, на ощупь при повторении сказки «Красная Ша­почка», после того как при первом ее прослушивании и просмотре лапка была переименована в лапу Волка. Области отведения ЭЭГ, как на рис. 1.

5—1655

«Красная Шапочка» сказали: «Это лапа Волка», т.е. когда смысл данного предмета, обозначенный через слово, обусловливал выраженную эмоциональную peaк- цию ребенка при восприятии этого предмета. Только в данном случае отмечалось повышение функциональной активности передних ассоциативных лобных зон. При этом усиливались межцентральные отношения симмет- ричных центров лобных и нижнетеменных зон, повы- шалея уровень лобно-моторных связей в левом полуша- рии, и в этих зонах выявился фокус наибольшей взаи- мосвязанной активности.

Итак, изменению посредством слова смысла воспри- нимаемой ребенком по разным сенсорным каналам ин- формации, что обусловливало те или иные изменения его эмоционального отношения к ней, соответствовали и перестройки в функциональных межцентральных взаи- модействиях, особенно ассоциативных отделов лобных и нижнетеменных зон.

Еще более доказательно тесная зависимость эмоций ребенка от смысла деятельности была показана при ее оценках, разных по знаку и отнесенных к ее разным фрагментам. При этом предполагалось, что ярко выра- женными эмоции в ответ на оценку будут в том случае, когда будет оцениваться самый важный, центральный фрагмент деятельности, в котором был заключен для ребенка ее смысл. Деятельность детей «сенсорной» группы, только слушавших рассказ, оценивалась слова- ми «плохо — хорошо слушал», а «моторной», слушавших и в игровой ситуации активно выполнявших роль радиста, — «плохо — хорошо слушал» и «плохо — хорошо выполнял». Следует также отметить большую конкретность и четкую отнесенность к определенному фрагменту деятельности оценок «плохо — хорошо выполнял».

Анализ особенностей поведения детей, частоты появ- ления и мощности КХР показал, что для детей «мотор- ной» группы оценки «плохо — хорошо выполнял» оказались гораздо более эмоционально значимы, чем «плохо — хорошо слушал». Такая дифференцированность в выраженности эмоциональных переживаний у этих де­тей свидетельствовала, что именно активные действия в роли радиста приобретали для них ведущий смысл. Его выделение было обусловлено как сюжетной линией рас­сказа, так и специальными инструкциями экспериментатора и облегчалось наличием внешнего плана дея­тельности.

«ПЛОХО...» «ХОРОШО...» «ПЛОХО...» «ХОРОШО...»

Рис. 3. Влияние оценок деятельности, имеющих для ребенка разный смысл, на характер межцентральных взаимодействии в коре головного мозга.

А — группа детей, которые слушали рассказ;. Б — группа детей, кото­- рые не только слушали рассказ, но и выполняли в нем игровую роль радиста. Оценки «плохо — хорошо слушал» давались детям обеих групп, а «плохо — хорошо выполнял» — только детям, игравшим в рассказе роль радиста. 1 — суперпозиции высокозначимых (r≥ 0,7) корреляций биопотенциалов мозга (ЭЭГ) по группам детей, 2 — суперпозиции зна­чимых (г≥0,4) межполушарных корреляций симметричных центров по группам детей. На корреляционных схемах цифрами от 1 до 10 обозна­чены отведения ЭЭГ, как на рис. 1.

Именно в моменты восприятия оценок «плохо — хо­рошо выполнял» по сравнению с «плохо — хорошо слу­шал» у детей «моторной» группы наблюдалась наиболь­шая активность лобных и моторных центров коры (рис. 3). При этом повышались общий уровень и степень синхронизации потенциалов мозга, особенно симметрич­ных центров лобных и моторных зон. Примерно в 2 ра­за повышался уровень межполушарных взаимодействий лобных центров (с 50 и 53,3% случаев на оценки «пло­хо— хорошо слушал» до, соответственно, 86,7 и 100% на оценки «плохо — хорошо выполнял»). В лобной (на отрицательную оценку) и моторной зонах слева появля-

5*

лись фокусы наибольшей взаймосвязанной активности и выявлялась левосторонняя асимметрия.

У детей «сенсорной» группы в момент восприятия оценок «плохо — хорошо слушал» наблюдалась иная специфика функциональной активности корковых цент- ров мозга. При этом отмечался наиболее высокий уро- вень связей симметричных центров лобных зон в момент отрицательной оценки и его снижение при положитель- ной (с 71,4% до 43,8%). Здесь следует подчеркнуть, что этим детям была свойственна и более выразительная экспрессия на отрицательную оценку, чем на положи- тельную. Характерной же чертой в картине межцент- ральных взаимодействий при восприятии оценок у де- тей «сенсорной» группы была относительно высокая и стабильная функциональная активность нижнетеменных и височных зон мозга.

Особо интересным представляется тот факт, что в моменты восприятия оценок избирательно усиливалась функциональная активность тех центров мозга, которые были специфически «заинтересованы» в реализации оцениваемой деятельности — височных и моторных центров соответственно у детей «сенсорной» и «моторной» групп. Более того, можно было отметить принципиальное сходство между теми паттернами активности мозга, которые обнаруживались в моменты реальной деятельности, и теми, которые появлялись при оценках этих моментов деятельности, когда она была уже завершена. У детей «моторной» группы данное сходство было выражено явно, что, видимо, обусловливалось более конкретным и направленным характером оценок «плохо — хорошо выполнял». В целом можно отметить важность полученных фактов в плане объективной диагностики ключевых, смысловых фрагментов деятельности ребен­ка, в плане прогноза корректирующего значения оцен­ки в его поведении.

Следует подчеркнуть, что у детей регулирующая функция эмоциональных процессов, формирующихся в ответ на вербальную оценку их деятельности, имеет в своей нейрофизиологической основе функциональную активность ассоциативных, особенно лобных, зон мозга, которые, видимо, связаны с непосредственным отноше­нием к оценке смысла любого вида деятельности.

Многочисленными клиническими, физиологическими и нейропсихологическими исследованиями установлена ведущая роль ассоциативных лобных областей в регуля-

ции сложных целенаправленных форм психической дея-тельности, в формировании стойких мотивов и целей, составлении сложных программ поведения [А. Р. Лурия; 1966, 1973, 1982]; У животных при поражении лоб­ных долей нарушенными оказываются также более сложные формы избирательного, целенаправленного по­ведения [A.С. Батуев, 1973; И. М. Айвазашвили, 1974; и др.]. Появились новые электрофизиологические дан­ные, доказывающие особую роль этих ассоциативных зон в оценке биологической значимости поступающих сигналов как у животных, так и у человека [Г. А. Ку­ликов с соавт., 1979; S. Kojima, 1980; А. С. Батуев и соавт.,1979; А. Н. Пирогов, 1979; М. Watanade, 1981; Н. J. Leubuscher,1981].