Педагогические технологии в комплексной реабилитации детей с тяжелой черепно-мозговой травмой. Монография

Снижение памяти происходит в условиях отсутствия реакции на стимул. Это явление связано с одной из простых форм обучения, а именно, упоминавшейся ранее привыканием (габитуацией), при котором поведенческая или физиологическая реакция на повторно предъявляемый стимул постепенно исчезает, если стимул не связан с подкреплением [Блум Ф., 1988; Хорн Г., 1988; и др.].

Исследователи рассматривают разного рода организацию процесса памяти. Сторонники теории консолидации [Джеральд Р., 1963 и др.] отстаивают идею следа в памяти, степень устойчивости которого определяется по отношению к амнестическому воздействию. Неустойчивая форма следа сохраняется в течение непродолжительного времени (КСП), устойчивая его форма — это проявление долгосрочной памяти (ДСП).

Последователи теории о реверберации (циркуляции), положенной в основу понимания механизма КСП И.С. Бериташвили (1974), Г.А. Вартанян (1988); и др. рассматривают физиологический субстрат сохранения энграмм в определенной совокупности нервных клеток, которые поддерживаются реверберирующим возбуждением, образующимся в замкнутых нейронных цепочках структуры мозга 1.

В теории клеточных ансамблей [Хебб Д., 1949] следовый процесс разных видов памяти представлен как в простых формах научения (привыкания, сенситизации2, классического обуславливания), так и в тех его видах, которые носят произвольный характер (в процессе обучения, запоминания, создания нового). Это не просто статическая «запись» или продукт изменения одной клетки мозга, а взаимодействующий механизм многих нейронов, которые обеспечивают пластичность нервной системы в целом. Результатом такого объединения является процесс извлечения из памяти информации многими способами, объединенными ее общим свойством — способностью мыслить, способностью к самосознанию.

Процесс мышления, как внимание и память, в виде способности мыслить, на нейрофизиологическом уровне обеспечивается многочисленными временными связями

1 В.И. Циркин, С.И. Трухина, 2001. С. 488.

2Сензитизация — это процесс, противоположный привыканию (Ф. Блум

идр., 1988. С. 152).

31

нервной системы (т.е. рефлексами, или ассоциациями по И.П. Павлову).

В динамической теории [Бойко Е.И., 1969; и др.] рассматриваются собственные психофизиологические закономерности в механизмах реакций человека на слова, раскрываются представления о физиологических механизмах обобщения с указанием на системную организацию мыслительной деятельности [Кольцова М.М., 1967]. Определение существенного свойства предмета, обусловленного мыслительной деятельностью, по мнению исследователей, является селекцией физиологически наиболее сильно действующего свойства. На ранних этапах этот процесс реализуется в ориентировочном рефлексе, на более поздних — выделяются те свойства, которые чаще других совпадают с безусловным подкреплением. Слово, выступающее посредником в установочных реакциях человека при поиске предмета, приобретает важное обобщающее значение на уровне физиологического взаимодействия между собой нескольких его вариантов, обуславливающих более конкретное содержание значимого предмета (раздражителя). Особенность мыслительных процессов в такой ситуации характеризуется образованием временных связей (динамических), которые возникают каждый раз экстренно, в качестве продукта текущей нейродинамики мозга. Всякое изменение условий задачи и вариации зрительных раздражений влияют на группировку и перегруппировку этих временных связей, что одновременно сказывается на возникновении нового содержания, отличного от того, которое создавалось при начальном упражнении.

Изучение структурных и динамических особенностей умственной работоспособности, в том числе мыслительной деятельности, показало, что в умственной работе принимает участие весь мозг. В зависимости от порядка освоения приемов работы «эпицентр» напряжения формируется в зоне, соответствующей зрительно-наглядной сфере. По мере интериоризации этот «эпицентр» смещается в передние отделы мозга [Домонтович Е.Н., и др. 1970].

С точки зрения психофизиологии с учетом принципа

межсигнального подкрепления, в основе которого рассматривается процесс образования динамических временных связей у человека, механизм умственной деятельности представляет эффект совместного действия непосредственных и словесных сигналов [Бойко Е.И., 1976].

32

Результаты многочисленных исследований с использованием физиологических показателей умственной деятельности — электроэнцефолографии (ЭЭГ) и вызванных потенциалов (ВП) выявляют корреляции, рассматриваемые в связи с успешностью выполнения заданий, мотивацией, способом решения задач и пр., при которых вербальной инструкции отводится «пусковая» роль, наполняющая новым содержанием и представлениями мыслительный процесс.

Наиболее существенные изменения ЭЭГ при умственной деятельности касаются пространственно-временной организации потенциалов. В концепции пространственной синхронизации1 [Ливанов М.Н., 1989] представлена идея о том, что пространственно-временные характеристики потенциалов являются одним из возможных путей системной организации мозга, обеспечивающих его интегративную деятельность. Показано, что в различных состояниях покоя, а также в процессе интеллектуальной деятельности человека возникают закономерные изменения пространственно-временной организации потенциалов, относящихся к разным структурам головного мозга.

Использование вербализованных заданий в серии экспериментов позволило выявить особенности протекания психической деятельности в зависимости от трудности предлагаемого упражнения. Была отмечена тенденция к увеличению показателей пространственной синхронизации, отражающих перестройку активационного фона в зависимости от сложности заданий и принятие ее среднего уровня, считающегося наиболее оптимальным для реализации деятельности [Ливанов Н.М., 1989].

Наряду с этим интересными представляются данные о деятельности работы мозга в процессе мышления, предполагающие возможность существования ритма, следового процесса, который позволяет «настраивать» мозг на дальнейшую деятельность. Экспериментальные данные со счетными операциями показали, что после прекращения элементарного счета в уме отмечается продолжение колебаний потенциалов в течение 20–30 мин. В деятельность работы мозга вовлекаются любые зоны, а также несколько

1 «Пространственная синхронизация» рассматривается в 2-х аспектах: с одной стороны, как электрографический феномен, с другой стороны, как возможный механизм интегративной деятельности нервных элементов [Ливанов М.Н., 1989. С. 11].

33

зон, относящихся к разным полушариям; наблюдается тенденция к активации деятельности лобных зон (левое полушарие). При трудном счете в уме этот процесс начинается с концентрации внимания, наблюдается «разрегулировка» секундных ритмов по типу «десинхронизации» колебаний в классической ЭЭГ при пробуждении, вызванным активированием ретикулярной формации. Показателем включения в деятельность являются изменения направления в течение многоминутных волн потенциалов. Моментом включения в деятельность является фаза установления новой координаты развития волн с периодом 20– 40 мин. Эти волны возникают в 2-х и более областях мозга одновременно. Фиксируется показатель — продолжительный след после ее прекращения, многоминутные волны — потенциалы, спустя 20 мин. В случае, когда нет задачи умственного напряжения, например, требовалось выполнить задание вербального характера, наблюдался некий «эмоциональный запал» к быстрому манипулированию, что отражалось на многоминутных колебаниях с периодом 2–5, 7–12 мин. Выводы свидетельствуют о том, что при элементарных и сложных счетных операциях, которые требуют концентрации внимания, сосредоточенности, выявляются особенности в мозговой деятельности. Умственные операции с использованием разной степени концентрации внимания сопровождаются как упрощением, так и чрезвычайным усложнением взаимоотношений между разными участками коры головного мозга [Аладжалова Н.А., 1979].

Исследование этапа принятия решения в мыслительной деятельности человека указывает на важность учета в этом процессе информационной специфики стимулов и уровня сложности экспериментальной задачи; активная мыслительная работа не только дает возможность воспроизводить больше информации, но и усиливает ее качественную определенность, процесс воспроизведения совершается с большей логической последовательностью [Даскалов Н.Н., 1971].

Предъявление в ходе психологических тестов задач на умственное сосредоточение, их мысленное решение, совершение движений и пр. показало разного рода нейрональные изменения активационного характера, охватывающие большой комплекс разных по структуре подкорковых образований, в том числе опережающих произвольный дви-

34

гательный акт. Однако все эти нейронные изменения исчезали, как только реализовывалась целенаправленная деятельность человека [Раева С.Н., 1970, 1974] 1.

Исследователями отмечается, что в процессе мыслительной деятельности кора больших полушарий действует как единая система, обладающая гибкой и подвижной внутренней структурой, адекватной специфике поставленных задач и способам их решения. Динамическая сторона мыслительных процессов отражается в показателях темпа, относительной скорости или замедленности, плавности или прерывистости психической деятельности в целом. Важным является как характер поставленной задачи, так и подготовленность человека к ее решению.

Интерес к изучению особенностей психической деятельности человека на нейрофизиологическом уровне, проявляющейся в многочисленных нейрональных перестройках и формировании новых межцентральных отношений интегративного порядка, позволил указать на определенные условия ее организации [Бехтерева Н.П. и др., 1977, 1985; и др.].

В качестве условий организации психической деятельности рассматриваются звенья разной степени жесткости. Жесткие звенья системы являются общими и определяют само существование и экономичность в работе мозга. Это областирегуляциижизненноважныхфункций—сердечно- сосудистой, дыхательной и др., а также области проведения и базисного анализа простых сигналов внешнего и внутреннего мира, реализации ответов на них и у человека, условно связанных с коммуникационной деятельностью. Гибкие звенья системы — являются взаимодополняющими и определяют возможность протекания психической деятельности в различных условиях. Их полифункциональная организация обеспечивает, прежде всего, процессы, имеющие у человека отношение к индивидуальному обучению. Изучение соотношений жестких и гибких звеньев в различных функциональных системах показало наибольшее увеличение последних с соответственно большими возможностями в системах обеспечения высших функций мозга.

Результаты исследований с использованием вербальных тестов показали, что в звеньях мозговой системы обе-

1 См.: Нейрофизиологические механизмы внимания / Под ред. Е.Д. Хомской. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1979. 298 с.

35

спечения психических процессов содержатся «зашифровки» и «расшифровки» словесных раздражений. При этом в мозговых структурах развиваются перестройки импульсной активности ансамблей нейронов, зависящих от акустических характеристик слов, от частоты их употребления и наличия или отсутствия соответствующего базиса энграмм долгосрочной памяти. Эти исследования расцениваются в современной науке как начало изучения нервного кода психических процессов — импульсного кода слов в первую очередь [Бехтерева Н.П., 1974; Бехтерева Н.П. и др., 1977; и др.].

Вместе с тем, с позиций функциональной системы, особая роль в этом процессе отводится интегративной функции нейронов, обеспечивающей решение задач функциональной системой на определенном этапе. Взаимоотношения в виде межнейронных связей (рассматриваемых в современной физиологии мозга нейронными популяциями) упоминаются как условие не только формирования новых звеньев мозговых систем в процессе обучения, но и объединения мозговых структур в функциональные системы («перекрестки» или «узловые станции») [Бехтерева Н.П., 1988], а самой нервной системе присваивается интегрально-адаптивный характер [Блинков С.М., 1978; Лурия А.Р., 1978; и др.].

При положительных клинических эффектах мозговые системы признаются весьма надежным аппаратом, однако при повреждениях разного рода отмечается и необратимый некомпенсируемый дефект функций [Бехтерева Н.П., 1988].

Клинические исследования этого противоречия находят свое отражение в теории устойчивого патологического состояния [Бехтерева Н.П., 1974; и др.], дополняя организацию человеческого мозга важным принципом — ограничение возможности использования новых территорий мозга даже в случае необходимости. Именно это свойство компенсаторного механизма при патологии и находит свое отражение у взрослых больных, когда возникает невозможность компенсации нарушенных функций.

Высказано предположение, что при хронических заболеваниях приспособление организма к внешней среде происходит не за счет восполнения пораженных звеньев из резервов мозга, а за счет формирования нового устойчивого состояния. Главный механизм этого явления находит свое

36

объяснение в структурно-функциональной матрице функциональной системы, закрепленной в долгосрочной памяти. Матрица долгосрочной памяти, которая имеет системный характер, в этом случае мобилизует условнокомпенсаторные реакции организма при любой попытке изменить это состояние, зачастую приводит к состоянию более далекому от нормы. Фаза дестабилизации, которая фиксируется нейрофизиологами при смене патологических состояний, указывается как благоприятная, вместе с тем, является своего рода и критической, так как свидетельствует об уязвимости состояния организма, иногда несовместимым с жизнью. Однако именно в эту фазу происходят качественные мозговые перестройки, влияющие на адаптацию организма к среде.

Н.П. Бехтерева подчеркивает, что этот процесс с точки зрения биологии является положительным, а с точки зрения лечения выступает осложняющим фактором, что представляет его как «один из немногих парадоксов в диалектике проблем жизни» (1988).

Для клинической практики восстановления больного организма идеи этой теории представляются весьма позитивными. Аспект поиска эффективной помощи пациенту отражает необходимость организации комплекса воздействий, направленных на преодоление устойчивого патологического состояния. В связи с этим актуальным является создание конкретных условий, включающих разработку и использование комплекса специальных мероприятий, направленных на восполнение или нейтрализацию дефекта, а также контроль процессов компенсации, являющихся предупредительными и в то же время лечебными мерами.

Немаловажным фактором для понимания механизмов реализации психической деятельности, является ориентирование на динамическое представление о коре головного мозга, нашедшее свое развитие в ее видении как совокупности образований, объединенных в подвижные, динамические комплексы, участвующие совместно, но в разных соотношениях, в становлении, развитии и совершенствовании различных форм корковой деятельности [Анохин П.К., 1968; Бернштейн Н.А., 1947, 1966; Лурия А.Р., 1969, 1970; и др.].

Результаты многочисленных нейрофизиологических исследований динамических процессов, обеспечивающих

37

психическую деятельность человека, позволили утверждать об эволюционном характере понимания взаимосвязи мозга и психики. Научная теория претерпела изменения: от утверждения абсолютизации мозаичности структуры мозга, обеспечивающей соответствие психических актов определенным областям мозга до принятия идеи о динамическойлокализациифункциймозга(И.П.Павлов)

исистемном характере функционирования [Анохин П.К., 1979; Выготский Л.С., 1982, 1983; Лурия А.Р., 1977; и др.].

Особенности структурной организации мозга с точки зрения нервного процесса проявляются относительно пространства и времени. Вместе с тем, одни и те же мозговые центры могут включаться в различные рабочие констелляции в соответствии с определенной структурой [Блинков С.М., 1978; и др.].

Изучение «поверхностной» организации структуры мозга показало, что «надстраиваемое» послойное строение больших полушарий имеет большое значение для деятельности мозга в условиях компенсации нарушенных функций [Лурия А.Р., 1969, 1978; и др.].

Затылочная, височная и теменная области (внешняя, конвекситальная часть) реализуют способности организма к непосредственному восприятию и осуществлению наиболее тонких дифференцировок, связанных с элементарными ощущениями (восприятием света, звука, раздражений кожи и др.).

Внутренняя поверхность коры (медиобазальная часть) связана с процессами формирования поведения и определением характера опосредуемых через кору ответных реакций на раздражение; эта часть мозга посылает сигналы об удовлетворении или недостатке потребностей организма [Лурия А.Р., 1959; Хомская Е.Д., 1979; и др.].

Тесные функциональные связи между внешними и внутренними частями коры головного мозга формируются

иустанавливаются благодаря лобным отделам больших полушарий, которые «обрабатывают» сигналы, поступающие из внешней окружающей среды и внутренней среды организма, что активизирует двигательный потенциал и психическую деятельность человека.

Учет функционального состояния деятельности мозга представляется одним из важных принципов в оценке его работы. Исследователями показано, что функциональное

38

состояние мозга существенно зависит от его активирующей системы — ретикулярной формации [Magoun H.W., 1949; Brodal A., 1957; и др.]. Ретикулярная формация обеспечивает работу первого функционального мозгового блока1: реакции пробуждения, повышение возбудимости, обострение чувствительности, тем самым оказывая активирующее влияние на кору головного мозга. В случае патологии структур первого блока может происходить резкое снижению тонуса коры, возникать состояние сна, а иногда и коматозное состояние2.

Свидетельством изменения функционального состояния коры является обнаружение замедлений в биоэлектрических колебаниях мозга: его снижение при однообразности раздражений — стимулов [Соколов Е.Н., 1981]3, и активация текущего состояния при напряжении произвольного внимания [Слотинцева Т.В., 1979]4.

В исследовательской практике описаны случаи вербального воздействия на больных с поражением передних отделов полушария, которые неизбежно приводят к охранительному тормозному эффекту в оценке функционального состояния деятельности мозга [Симерницкая Э.Г., 1979]5. В таких случаях речевая инструкция вместе со связанными с нею процессами возбуждения является для ослабленной патологическим процессом коры сверхсильным фактором и для восстановительного обучения не имеет конкретного смысла.

Так, реакция охранительного типа, как указывает Н.П. Бехтерева, является одной из наиболее выгодных для больного организма, так как способствует сохранению или восстановлению рабочего потенциала мозга (1974). Отмечается, что функция охранительного торможения, которой обладают очаговые медленные волны, регистрируемые в коре головного мозга, создает возможность для относительной безопасности хирургических манипуляций в зоне очага

1 А.Р. Лурия, в кн.: Естественнонаучные основы психологии / Под ред. А.А. Смирнова, А.Р. Лурия, В.Д. Небылицына. М.: Педагогика, 1978. С. 109.

2 Естестеннонаучные основы психологии /Под ред. А.А. Смирнова, А.Р. Лурия, В.Д. Небылицына. М.: Педагогика, 1978. С. 122.

3 В кн.: Нейрофизиологические механизмы внимания / Под ред. Е.Д. Хомской. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1979. С. 186–211.

4 В кн.: Нейрофизиологические механизмы внимания / Под ред. Е.Д. Хомской. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1979. С. 250–283.

5 В кн.: Нейрофизиологические механизмы внимания / Под ред. Е.Д. Хомской. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1979. С. 225–249.

39

медленной активности (совместные исследования Н.П. Бехтеревой и А.Н. Орловой1).

Таким образом, научные исследования в области физиологии и нейрофизиологии определили основы организации психической деятельности. Механизмы высшей нервной деятельности человека обеспечивают, с одной стороны, протекание естественных процессов приспособления организма к окружающей среде, с другой стороны — качественно новые взаимоотношения этих процессов с продуктом мозговой деятельности, его психическими функциями: вниманием, памятью, мышлением, речью, как в норме, так и при нарушенном развитии.

Нейрофизиологический уровень изучения головного мозга позволил углубить представления об условнорефлекторной деятельности нервной системы: выделить понятие афферентного синтеза как выражение центральной интеграции мозга, участвующей в регуляции человеческого поведения. Информационное содержание этого поведения определяется ролью множественных афферентаций, поступающих в головной мозг в виде инициативы, установки и запуска. Перестройка существующих и формирование новых межцентральных отношений интегративного порядка при образовании рефлекса любой сложности позволили указать на системный характер образующихся временных связей. Эти связи создают условия для жизнеобеспеченияорганизма,апринарушенияхразвитиявключают компенсаторные механизмы: обратную и санкционирующую афферентацию, обеспечивающие и результат, в том числе, психической деятельности [Анохин П.К., 1958, 1979, 1980].

Активное использование методов комплексного исследования: электроэнцефалограммы (ЭЭГ); электросубкортикограммы (ЭСКоГ); импульсной активности нейронов (ИАН); вызванных потенциалов (ВП); сверхмедленных физиологических процессов (СМФП); напряжение кислорода и пр. позволило углубленно приступить к изучению коррелятов психики человека, проявляющихся в процессах внимания, памяти, мышления и пр. [Бехтерева Н.П., 1974, 1985; и др.]. Именно эти процессы определяют важную составляющую процесса обучения. В качестве важного детерминанта успешности процесса обучения рассма-

1 См.: Бехтерева Н.П., 1974.

40