
Семинар / Источники на русском / mpsi_wp_2008_n1_Marshinin_B.A
..pdfЖурнал "Мир психологии", 2008 №1
Мозг. Мышление. Сознание
(продолжение обсуждения)
Маршинин Б. А.
Функционально/компонентный анализ мыслительных действий
иих мозгового обеспечения
1.Функционально/компонентный подход к исследованию психической
деятельности
Проблема «Психика и мозг» является одной из фундаментальных в пси9 хологии, а также в философии и естественных науках, и попытки ее решения осуществлялись в рамках разных подходов. К настоящему времени ее форму9 лируют как вопрос о мозговых основах психической деятельности или о ло9 кализации психических функций в мозге.
Изучением мозговых механизмов психики, особенно в последние два столетия, интенсивно занимались выдающиеся ученые (см. обзор [10]). Од9 нако, несмотря на очевидные успехи, проблема «Психика и мозг» еще далека от окончательного решения. По мнению автора, прогресс здесь возможен на пути сближения психологии и нейронаук. Поэтому, основываясь на психо9 логической теории деятельности А. Н. Леонтьева [8], теории функциональ9 ных систем П. К. Анохина [1] и теории системной динамической локализа9 ции психических функций А. Р. Лурии [10], автор предложил собственный подход в виде функционально9компонентного исследования произвольных двигательных актов, а также внутренних психических действий. Суть этого подхода заключается в следующем.
Прежде всего, необходимо дать четкое различение понятий «психиче9 ские действия» и «функциональные компоненты психики». В психологии часто дискутируются такие вопросы, как: что такое восприятие, мышление, память и т. д.; они являются психическими функциями или психической деятельностью? Попробуем обратиться к известному определению психи9 ки, неоднократно с вариациями повторяемому в словарях и учебниках пси9 хологии.
Психика есть свойство высокоорганизованной материи (мозга) отражать объективную действительность и на основе формируемого при этом психи9 ческого образа целесообразно регулировать деятельность субъекта и его по9 ведение.
Это верное, по сути, определение, тем не менее, не дает ответа на постав9 ленные вопросы. Однако если мы дадим другое, функциональное определе9 ние психики, то тогда многое становится понятным.
Психика — это организующая и контролирующая поведение (деятель9 ность, действие) система функциональных компонентов: сенсорного, моторно8 го, мнестического, мыслительного, мотивационного, эмоционального, энерге8 тического, речевого, а также внимания и сознания.
Каждый компонент в системе психики играет свою собственную роль, вы9 полняет особую, специфическую, только ему присущую функцию, а именно: сенсорный — обеспечивает поступление информации о внешнем мире и внут9 ренней среде организма (афферентные процессы на пути от рецепторов до пер9 вичных полей сенсорных анализаторов в коре головного мозга); моторный — обеспечивает эфферентный (исполнительный) механизм движений; мнестиче8 ский — обеспечивает запоминание, хранение и воспроизведение информации; мыслительный — осуществляет оперирование информацией (мыслительные операции); мотивационный — побуждает и системообразует определенное пове9 дение посредством триады «потребность — мотив — цель»; эмоциональный — осуществляет оценку (положительную или отрицательную) информации в свя9
251
(с) Мир психологии, 2008
Журнал "Мир психологии", 2008 №1
зи с возможностями удовлетворения или неудовлетворения различных потреб9 ностей индивида, вызывая соответствующую аффективную реакцию или со9 стояние; энергетический — обеспечивает психические процессы и поведение необходимой энергией; речевой — осуществляет образно9вербальные и вербаль9 но9образные преобразования; внимание — обеспечивает избирательность про9 текания психических процессов; сознание — обеспечивает субъекту «знание для себя» об окружающем мире, о себе и своих поступках; при сознательном пове9 дении субъект делает что9либо со знанием того, что он делает.
При определении функциональных компонентов надо отметить, что спе9 цифическая роль некоторых из них общеизвестна и очевидна. Для других ком9 понентов на эту роль указывают известные ученые: например, по мотиваци9 онному компоненту — А. Н. Леонтьев [8] и П. К. Анохин [1], по эмоциональ9 ному — П. В. Симонов [20]. Функциональная роль нескольких компонентов выделена нами (мыслительного, речевого, сознания). Однако цельное опреде9 ление всех функциональных компонентов в системе психики в их взаимосвя9 зи и взаимодействии оставалось невыполненным. Выведенное нами впервые в нашей монографии [15] такое определение полагает рассмотрение психики как системы функциональных компонентов, нейрофизиологической основой ко8 торой является функциональная система по П. К. Анохину. (Иной подход пред9 лагает В. К. Шабельников, который рассматривает ее в глобальном философ9 ском, мировоззренческом аспекте [23; 24].)
Именно в контексте такого рассмотрения психики определим деятель8 ность. Деятельность — это организуемая и контролируемая психикой актив9 ность, осуществляемая субъектом для достижения поставленной цели и удов9 летворения таким образом своей потребности. Деятельность состоит из дейст9 вий, которые являются ее самостоятельными единицами, отдельными пове9 денческими актами [8]. Как известно, цель является системообразующим фактором деятельности (действия), поэтому в зависимости от цели возможны такие виды деятельности, в которых главную роль будет играть один из функ9 циональных компонентов психики. Существуют два типа деятельности (дей9 ствий): 1) деятельность (действия) с реализацией двигательной программы, где на передний план выступает моторный компонент, посредством которого достигается цель; 2) внутренняя деятельность (действия), где цель может иметь преимущественное отношение к той или иной психической функции.
Возможны также различные комбинации этих двух типов деятельности (действий).
Вся внутренняя деятельность и есть, строго говоря, психическая деятель ность, которая организуется и контролируется психикой; в ней участвуют с большим или меньшим вкладом все ее функциональные компоненты. Послед9 ние деятельностью не являются, вне взаимодействия функционировать не мо9 гут, но при аналитическом рассмотрении могут быть абстрагированы в соответ9 ствии со своими качественными особенностями. Причем у каждого функцио9 нального компонента психики есть свои нейрофизиологические механизмы и структуры, которые обеспечивают их функционирование также обязательно во взаимодействии в составе целостной системы, какой является мозг.
В зависимости от цели существуют, например, следующие виды психиче9 ской деятельности: м ы ш л е н и е (мыслительная деятельность, действия); в о с п р и я т и е (перцептивная деятельность, действия); п а м я т ь (мнестиче9 ская деятельность, действия) и др.
Таким образом, при психологическом изучении какого9либо из функци9 ональных компонентов психики необходимо, чтобы он был целью соответ9 ствующей психической деятельности. Когда этот компонент выступит на пе9 редний план, можно будет выявить его специфику, функциональную роль. Особенно полезно для этого проводить сравнительное исследование, когда при тех же экспериментальных условиях исследуется еще и альтернативная психическая деятельность, целью которой является реализация другого функ9 ционального компонента психики.
Ранее автором было описано действие с реализацией двигательной про9 граммы [11]. Теперь предстоит описать процесс осуществления внутренних, а
252
(с) Мир психологии, 2008
Журнал "Мир психологии", 2008 №1
именно перцептивных и мыслительных, действий, являвшихся предметом на9 шего экспериментального исследования [12; 13; 14; 35; 36; 37]. Необходимо оговорить, что доминирующая мотивация в наших экспериментах была сфор9 мулирована для испытуемого заранее в виде цели — воспринять зрительно предъявляемые цифры (перцептивное действие) или совершить с этими циф9 рами мыслительные операции суммирования в уме (мыслительное действие).
Итак, внутреннее сознательное перцептивное или мыслительное действие осуществляется следующим образом. При наличии достаточного уровня акти9 вации (энергетический компонент) доминирующая мотивация (мотивацион9 ный компонент) обеспечивает через механизмы внимания (компонент внима9 ния) поступление из памяти (мнестический компонент) и по сенсорным кана9 лам (сенсорный компонент) информации, необходимой для достижения цели. Посредством мыслительных операций (мыслительный компонент) происходит сличение, анализ поступившей информации и принимается решение о характе9 ре воспринятого стимула в перцептивном действии. В мыслительном действии дополнительно проводятся операции суммирования, принимается решение о его результате. Для проверки правильности принятого решения и соответствия его ожидаемому (по ряду параметров, определенных поставленной целью) ин9 формация о стимуле, ситуации, произведенных мыслительных операциях и принятом решении поступает в контролирующие механизмы — акцептор ре9 зультатов действия (по П. К. Анохину [1]). Выполняются мыслительные опе9 рации контроля, и принимается решение о правильности и адекватности дейст9 вия. Осуществляется эмоциональная оценка всех аспектов внутреннего дейст9 вия (эмоциональный компонент). При сознательных произвольных действиях основные моменты этих процессов осознаются субъектом (компонент созна9 ния), т. е. субъект отдает себе отчет, знает, что и как он делает. Эти знания могут быть представлены в речевой форме (речевой компонент, который также участ9 вует в категоризации стимула, извлечении речевой информации из памяти, осу9 ществлении мыслительных операций и т. д.). Моторный компонент тоже может присутствовать, например, при настройке рецепторов для более полного и точ9 ного восприятия.
Описав в психологическом ракурсе мыслительное действие, выделив в нем интересующий нас в этой работе мыслительный функциональный компо8 нент, проанализировав и обобщив имеющиеся (в том числе и свои собствен9 ные) электрофизиологические, а также нейропсихологические и томогра9 фические экспериментальные данные, можно сделать выводы о локализа9 ции этого компонента в структурах мозга.
2. Современные исследования мозговой организации мыслительных процессов
Исследования, в которых получают информацию о локализации психиче9 ских функций в мозге, можно разделить на три группы: э л е к т р о ф и з и о 9
ло г и ч е с к и е, н е й р о п с и х о л о г и ч е с к и е и т о м о г р а ф и ч е с к и е.
Впоследние десятилетия накопились новые данные по биоэлектриче9 ским исследованиям мыслительных процессов (подробнее см. обзор [15]). А. Р. Николаев [17] исследовал этапы мысленной ротации сложных объем9 ных фигур у 9 здоровых испытуемых методом картирования внутрикорково9 го взаимодействия. Выявлено, что мысленная ротация осуществляется при участии обеих теменных областей. При решении пространственной задачи в альфа9диапазоне спектра ЭЭГ обнаружено [16] появление фокуса взаимо9 действия в центрально9теменной области правого полушария, который свя9 зан с другим фокусом в левой центрально9височной области.
Внаших экспериментальных исследованиях [14; 37] при мыслительных действиях (суммирование цифр в уме) по сравнению с перцептивными (вос9 приятие этих же цифр) сокращение оптимального времени их выполнения вызывает в левом лобном отведении по сравнению с правым увеличение ам9 плитуды компонента П300. Показано также, что в ускорении оптимального темпа перцептивных и мыслительных действий лобные отделы коры левого полушария играют преимущественную роль по сравнению с правым.
253
(с) Мир психологии, 2008
Журнал "Мир психологии", 2008 №1
По данным Г. А. Иваницкого с соавторами [4], при решении задач на поиск ассоциаций происходит синхронизация ритмических компонентов вызванных потенциалов между лобной и левой височной (зона Вернике), а затем и левой теменной областью в диапазоне частот около 17 Гц. S. E. Barrett и M. D. Rugg [25] показали, что при операциях сравнения слов (поиск рифмы) негативность типа Е9волны перед референтным словом более выражена в левом полушарии, осо9 бенно в лобных отведениях. Эксперименты M. I. Posner и A. Pavese [41] с ис9 пользованием ЭЭГ установили, что активация фронтальных семантических об9 ластей коры происходит как в процессах семантической классификации, так и при суждениях о связи слова с предложением. Н. Е. Свидерская [19] отмечает, что решение нестандартных заданий с использованием неосознаваемой инфор9 мации обеспечивается совместной деятельностью обоих полушарий. Это про9 является в виде активации «когнитивной оси» — очагов повышенной синхро9 низации потенциалов в передних областях левого полушария и задних правого, выявляемых топографическим картированием электрических процессов при их отведении от 48 корковых пунктов.
По данным ЭЭГ9картирования мозга [3], при преобладании образного или абстрактного мышления отмечается смещение фокусов активности на частотах альфа9диапазона соответственно в правое или левое полушарие.
E. Altenmuller с соавторами [42] выявил, что левополушарная латерализа9 ция медленных отрицательных потенциалов отмечается у большинства ис9 пытуемых при выполнении речевых и арифметических заданий, а выполне9 ние зрительно9пространственных заданий сопровождается правополушар9 ной латерализацией этих же потенциалов.
Выявлены также особая роль бета9ритма в организации внутрикорковых связей при выполнении мыслительных операций и увеличение мощности бе9 та9ритма в левом полушарии во время вербальных заданий по сравнению с пассивным прослушиванием [32]. В семантических (при предъявлении слов) и математических (определение четности цифр) задачах при закономерном порядке предъявления стимулов обнаружено отчетливое преобладание акти9 вации левого полушария в пределах низких альфа9частот (от 6 до 10 Гц) [33].
В нейропсихологических исследованиях нарушений мыслительных про9 цессов, выполненных в последние десятилетия, получены некоторые допол9 нительные данные. M. C. Corballis и J. Sergent [28] обнаружили у испытуемого с комиссуротомией доминирование правого полушария при выполнении за9 дания, в котором он должен был оценить, правильно ли написаны перевер9 нутые буквы. P. Ditunno и V. A. Mann [29] изучали специализацию полушарий при решении задач на мысленное вращение образов. Невербальные стимулы (изображения углов) предъявлялись парами: эталон и меняющийся стимул, который сравнивался с эталоном или его зеркальным отображением. Резуль9 таты продемонстрировали значительное влияние правостороннего пораже9 ния на успешность работы. Таким образом, еще и еще раз подтверждено пре9 имущество правого полушария в решении задач на мысленное вращение об9 разов. Было установлено также [7], что при интеллектуальном недоразвитии отмечается резкая функциональная недостаточность левого полушария в младшем школьном возрасте, что не создает возможностей для перехода к абстрактным формам мышления.
Имеются данные о том, что префронтальные области коры объединяют прошлую и текущую информацию [31]. По мнению E. Goldberg с соавторами [30], правое полушарие ответственно за переработку новой когнитивной ин9 формации. Левое полушарие связано с переработкой рутинной информации и устоявшихся стратегий поведения. Выявлена также связь операциональ9 ной, не зависящей от материала мыслительной деятельности (логические операции) с левым полушарием, в то время как правое полушарие осуществ9 ляет соотнесение мысли с действительностью [2].
Получены данные об участии подкорковых ядер в обеспечении мыслитель9 ных процессов. И. П. Лукашевич и С. Б. Буклина [9] исследовали 22 больных с артериовенозной мальформацией в области головки или тела хвостатого ядра и
254
(с) Мир психологии, 2008
Журнал "Мир психологии", 2008 №1
показали, что поражение тела хвостатого ядра влечет за собой нарушение пространственных функций.
В последние десятилетия интенсивно развиваются исследования мысли9 тельных процессов с помощью томографических методов. G. Goldenberg с соав9 торами [43] методом позитронно9эмиссионной томографии (ПЭТ) обнаруже9 но, что в формировании зрительных образов на основе слуховой информации особая роль принадлежит нижневисочной и затылочной областям. Однако не9 возможно выделить общий центр, связанный с созданием зрительных образов. Локализация рабочих зон зависит от рода информации, стимулирующей вооб9 ражение, и от задачи. В другом исследовании [26] упомянутые выше авторы ис9 пользовали метод ПЭТ для оценки избирательной реакции мозгового кровото9 ка на две размерности образов представлений: зрительную и пространствен9 ную. Оказалось, что спонтанные образы представлений в состоянии покоя по9 вышают активацию в обеих орбито9фронтальных зонах. Произвольные образы представлений увеличивают возбуждение в базальных отделах обоих полуша9 рий и приводят к общему правостороннему сдвигу активации. Регионарные из9 менения активации наиболее выражены для изображений лиц, чем других сти9 мулов. Представление лиц увеличивает активацию также в зоне левого гиппо9 кампа. Сделан вывод, что детерминацию изменений мозгового кровотока сле9 дует отнести к количеству информации, содержащейся в образах представле9 ний, а не к их зрительно9пространственным размерностям.
E. Mellet с соавторами [27] методом ПЭТ показали, что ментальное кон9 струирование вербально описанных трехмерных фигур, состоящих из гео9 метрических кубов, активирует билатерально верхние и нижние теменные зоны, верхнюю затылочную извилину и предклинье. Эти результаты показы9 вают, что дорзальный путь, участвующий в обработке зрительно9пространст9 венной информации, может быть задействован при выполнении задач на пространственное воображение, использующих вербальный, а не визуаль9 ный материал. Интересно, что верхняя затылочная извилина была вовлечена в ментальное конструирование фигур, никогда ранее не виденных испытуе9 мыми. В работе P. Burbaud с соавторами [34] методом функциональной маг9 нитно9резонансной томографии исследовалась латерализация активности префронтальной коры при вычислениях «в уме» у 16 испытуемых (по 8 прав9 шей и левшей). Выяснилось, что активация левой дорзолатеральной пре9 фронтальной коры (поле 46 по Бродману) у правшей (помимо других актива9 ций) наблюдается всегда во время серийного вычитания чисел «в уме», тогда как перечисление чисел слабо активирует те же самые зоны.
При решении шахматными мастерами «в уме» сложных шахматных задач регистрируется (методом ПЭТ) мощная активация недоминантной префрон9 тальной коры, значимо отличающаяся от одновременной активации левой до9 минантной орбито9фронтальной коры. Значительное возбуждение наблюда9 ется при этом билатерально в височных долях и менее значительное — в те9 менной доле [40]. Методами ПЭТ и синхронизации ритмов ЭЭГ выявлено три основных этапа поиска ассоциаций. В первые 200 мс от предъявления стиму9 лов корковые связи отмечаются между правой и левой лобными областями, затем, на 250—5009й мс, — между левой лобной и височно9теменной областя9 ми и, наконец, на 450—7009й мс — между левой височной и правыми лоб9 но9центрально9височными областями [18].
С помощью метода ПЭТ показано [44], что обработка информации при чтении (например, басен) задействует широко распределенную сеть мозго9 вых зон, отдельные подсистемы которой становятся избирательно активны9 ми при обработке различных аспектов текста (грамматических, семантиче9 ских или моральных). Особенно понимание и оценка морали басни требует активации распределенной сети мозговых зон в правом полушарии, которая включает височную и префронтальную кору. P. K. McGuire с соавторами [39], применяя ПЭТ, доказал, что при «внутреннем жестикулировании» предло9 жений у глухонемых испытуемых больше активируется левая нижняя фрон9 тальная кора, чем зрительно9пространственные зоны. Активируемая зона соответствует области возбуждения при беззвучной артикуляции нормально
255
(с) Мир психологии, 2008
Журнал "Мир психологии", 2008 №1
слышащими испытуемыми, т. е. «внутреннее жестикулирование» опосреду9 ется аналогичными зонами, что и внутренняя речь. Методами ПЭТ и ЭЭГ9исследования доказано, что существенную роль в мозговой организа9 ции творчества (составление рассказов с заданными словами) играют обе лобные доли и межполушарные взаимодействия. Во время выполнения кре9 ативных текстовых задач наблюдается увеличение локального мозгового кровотока в правых и левых верхней, средней и нижней лобных извилинах (соответственно поля Бродмана: 8, 9, 10, 11, 45, 47), в левой поясной извили9 не (поле 32), левой верхне9, средне9 и нижневисочных извилинах (поля 21, 38, 39). Выдвинута гипотеза, что в обеспечении вербальной креативности участвуют преимущественно вышеуказанные зоны нижнезадних и передних отделов префронтальной коры обоих полушарий [5; 6].
В работе V. Goel с соавторами [38] 9 здоровых испытуемых во время ПЭТ9сканирования выполняли задачу: «моделировать мышление другого», т. е. выводить функцию из формы как знакомых, так и незнакомых объектов, кроме того, моделировать знания и рассуждения другого о функциях этих объ9 ектов. Выполнение моделирования вызывало возбуждение распределенной сети мозговых зон с особо значительной активацией левой медиальной лоб9 ной области (поле 9 по Бродману) и левой височной доли (поля 21, 39/19, 38). По мнению авторов, участие префронтальной коры обязательно необходимо в тех случаях, когда логическое рассуждение основано на конструировании ментальной модели об убеждениях и намерениях других.
Одним словом, результаты современных исследований мозговой органи9 зации мыслительных процессов фиксируют ее сложности и многохарактер9 ность.
3. Локализация мыслительных операций в мозге при выполнении мыслительных действий
Имеющиеся сведения о мыслительных операциях по переработке ин9 формации при выполнении мыслительных действий и о структурах мозга, активно участвующих в их обеспечении, приведены в сводной таблице.
Мыслительные операции при выполнении мыслительных действий и структуры мозга, активно участвующие в их обеспечении
№ |
Мыслительные |
Структуры мозга |
Пояснения и обоснование |
|
п/п |
операции |
|||
|
|
|||
1 |
Спонтанные образы |
Орбито9фронтальные |
Спонтанные образы представлений в состоянии |
|
|
представлений |
зоны билатерально |
покоя повышают активацию в обеих орбито9 |
|
2 |
Произвольные |
Базальные отделы обоих |
фронтальных зонах. Произвольные образы пред9 |
|
ставлений увеличивают активацию в базальных |
||||
|
образы представле9 |
полушарий больше |
||
|
отделах обоих полушарий и приводят к общему |
|||
|
ний |
справа |
||
|
правостороннему сдвигу активации. Представле9 |
|||
3 |
Представление лиц |
Базальные отделы обоих |
||
ние лиц увеличивает активацию также в зоне ле9 |
||||
|
|
полушарий больше справа |
вого гиппокампа [26] |
|
|
|
и зона левого гиппокампа |
|
|
4 |
Формирование зри9 |
Нижневисочная, затылоч9 |
В формировании зрительных образов на основе |
|
|
тельных образов на |
ная области и др. |
слуховой информации специфическая роль при9 |
|
|
основе слуховой |
|
надлежит нижневисочной и затылочной облас9 |
|
|
информации |
|
тям. Однако локализация рабочих зон зависит |
|
|
|
|
от рода информации, стимулирующей вообра9 |
|
|
|
|
жение, и от задачи ее использования [43] |
|
5 |
Ментальное конст9 |
Билатерально верхние и |
Ментальное конструирование вербально описан9 |
|
|
руирование верба9 |
нижние теменные зоны, |
ных трехмерных фигур активирует билатерально |
|
|
льно описанных |
верхняя затылочная изви9 |
верхние и нижние теменные зоны, верхнюю за9 |
|
|
трехмерных фигур |
лина и предклинье |
тылочную извилину и предклинье [27] |
|
6 |
Решение простран9 |
Центрально9теменная об9 |
В случае решения пространственной задачи в |
|
|
ственной задачи |
ласть правого полушария |
альфа9диапазоне спектра ЭЭГ появляется фо9 |
|
|
|
|
кус взаимодействия в центрально9теменной об9 |
|
|
|
|
ласти правого полушария [16] |
|
7 |
Пространственные |
Тело хвостатого ядра |
Поражение тела хвостатого ядра влечет за собой |
|
|
операции |
|
нарушение пространственных функций [9] |
|
8 |
Мысленное враще9 |
Обе теменные области, |
Мысленная ротация сложных объемных фигур |
|
|
ние образов |
больше справа |
осуществляется при участии обеих теменных об9 |
|
|
|
|
ластей [17]. |
|
|
|
|
Подтверждено преимущество правого полуша9 |
|
|
|
|
рия в решении задач на мысленное вращение |
|
|
|
|
образов [28; 29] |
256
(с) Мир психологии, 2008
Журнал "Мир психологии", 2008 №1
№ |
Мыслительные |
Структуры мозга |
Пояснения и обоснование |
|
п/п |
операции |
|||
|
|
|||
9 |
Счетные (арифме9 |
Теменно9затылочные отде9 |
Нейропсихологические данные по первичной (те9 |
|
|
тические) операции |
лы коры левого полушария, |
менно9затылочной) и лобной акалькулии [22]. |
|
|
|
левая дорзолатеральная |
Активация левой дорзолатеральной префронталь9 |
|
|
|
префронтальная кора (поле |
ной коры (поле 46 по Бродману) у правшей (поми9 |
|
|
|
46 по Бродману) и др. |
мо других активаций) наблюдается всегда во время |
|
|
|
|
серийного вычитания чисел «в уме», тогда как пе9 |
|
|
|
|
речисление чисел слабо активирует те же самые |
|
|
|
|
зоны [34]. |
|
|
|
|
При мыслительных действиях (суммирование |
|
|
|
|
цифр в уме) по сравнению с перцептивными (вос9 |
|
|
|
|
приятие этих же цифр) сокращение оптимального |
|
|
|
|
времени их выполнения вызывает в левом лобном |
|
|
|
|
отведении большую амплитуду компонента П300, |
|
|
|
|
чем в правом [14; 37] |
|
10 |
Скорость мысли9 |
Левая лобная доля |
В ускорении оптимального темпа перцептивных |
|
|
тельных операций |
|
и мыслительных действий лобные отделы коры |
|
|
|
|
левого полушария превалируют над правым [14; |
|
|
|
|
37] |
|
11 |
Решение шахмат9 |
Недоминантная префрон9 |
При решении шахматными мастерами «в уме» |
|
|
ными мастерами «в |
тальная кора, билатераль9 |
сложных шахматных задач регистрируется мощ9 |
|
|
уме» сложных шах9 |
но височные доли, мень9 |
ная активация недоминантной префронтальной |
|
|
матных задач |
ше — доминантная орби9 |
коры, значимо отличающаяся от одновременной |
|
|
|
то9фронтальная кора и |
активации левой доминантной орбито9фронталь9 |
|
|
|
теменная доля |
ной коры. Значительная активация наблюдается |
|
|
|
|
при этом билатерально в височных долях и менее |
|
|
|
|
значительная — в теменной доле [40] |
|
12 |
Поиск ассоциаций |
Левые лобная, височная и |
При поиске ассоциаций на 250—5009й мс корковые |
|
|
|
теменная области |
связи отмечаются между левой лобной и височ9 |
|
|
|
|
но9теменной областями [18]. |
|
|
|
|
При решении задач на поиск ассоциаций проис9 |
|
|
|
|
ходит синхронизация между лобной и левой ви9 |
|
|
|
|
сочной (зона Вернике), а затем и левой темен9 |
|
|
|
|
ной областью в диапазоне частот около 17 Гц [4] |
|
13 |
Сравнение слов |
Левое полушарие, особен9 |
При операциях сравнения слов (поиск рифмы) |
|
|
(поиск рифмы) |
но лобные отделы |
активность перед референтным словом более |
|
|
|
|
выражена в левом полушарии, особенно в лоб9 |
|
|
|
|
ных отведениях [25] |
|
14 |
Семантическая |
Левая фронтальная об9 |
Активация левых фронтальных областей коры |
|
|
классификация |
ласть |
происходит как при семантической классифика9 |
|
15 |
Суждения о связи |
Левая фронтальная об9 |
ции, так и при суждениях о связи слова с пред9 |
|
ложением [41] |
||||
|
слова с предложе9 |
ласть |
||
|
|
|||
|
нием |
|
|
|
16 |
Оценка морали |
Височная, префронталь9 |
Оценка морали басни требует активации рас9 |
|
|
басни |
ная кора и другие зоны в |
пределенной сети мозговых зон в правом полу9 |
|
|
|
правом полушарии |
шарии, которая включает височную и префрон9 |
|
|
|
|
тальную кору [44] |
|
17 |
Внутренняя речь |
Левая нижняя фронталь9 |
Нейропсихологические данные по «зоне Брока» и |
|
|
|
ная кора |
затылочно9теменной области [10]. |
|
18 |
«Внутреннее жести9 |
Левая нижняя фронталь9 |
При «внутреннем жестикулировании» предло9 |
|
жений глухонемыми больше активируется левая |
||||
|
кулирование» пред9 |
ная кора, меньше — заты9 |
||
|
нижняя фронтальная кора, чем зрительно9про9 |
|||
|
ложений глухоне9 |
лочно9теменная область |
||
|
странственные зоны, т. е. «внутреннее жестику9 |
|||
|
мыми |
|
||
|
|
лирование» опосредуется аналогичными зона9 |
||
|
|
|
||
|
|
|
ми, что и внутренняя речь [39] |
|
19 |
Творческое мышле9 |
Правые и левые верхняя, |
Во время выполнения креативных текстовых за9 |
|
|
ние: выполнение |
средняя и нижняя лобные |
дач регистрируется повышенная активация в |
|
|
креативных тексто9 |
извилины (поля 8, 9, 10, |
правых и левых верхней, средней и нижней лоб9 |
|
|
вых задач |
11, 45, 47), левая поясная |
ных извилинах (поля Бродмана: 8, 9, 10, 11, 45, |
|
|
|
извилина (поле 32), левая |
47), в левой поясной извилине (поле 32), левой |
|
|
|
верхне9, средне9 и нижне9 |
верхне9, средне9 и нижневисочных извилинах |
|
|
|
височные извилины (поля |
(поля 21, 38, 39) [5]. |
|
|
|
21, 38, 39) |
Показано существенное значение в мозговой |
|
|
|
|
организации творчества (составление рассказов |
|
|
|
|
с заданными словами) процессов, происходя9 |
|
|
|
|
щих в обеих лобных долях, и межполушарных |
|
|
|
|
взаимодействий [6] |
|
20 |
Поисковые, интуи9 |
«Когнитивная ось»: перед9 |
Решение нестандартных заданий с использова9 |
|
|
тивные операции |
ние области левого полу9 |
нием неосознаваемой информации обеспечива9 |
|
|
|
шария — задние области |
ется совместной деятельностью обоих полуша9 |
|
|
|
правого полушария |
рий в виде активации «когнитивной оси» — оча9 |
|
|
|
|
гов повышенной синхронизации потенциалов в |
|
|
|
|
передних областях левого полушария и задних |
|
|
|
|
правого [19] |
257
17. Мир психологии, 2008, № 1.
(с) Мир психологии, 2008
Журнал "Мир психологии", 2008 №1
№ |
Мыслительные |
Структуры мозга |
Пояснения и обоснование |
|
п/п |
операции |
|||
|
|
|||
21 |
«Моделирование |
Левая медиальная лобная |
«Моделирование мышления другого», т. е. моде9 |
|
|
мышления другого» |
область (поле 9 по Бродма9 |
лирование знания и рассуждения другого о фун9 |
|
|
|
ну), левая височная доля |
кциях знакомых и незнакомых объектов, вызы9 |
|
|
|
(поля 21, 39/19, 38), мень9 |
вает активацию распределенной сети мозговых |
|
|
|
ше — другие мозговые |
зон с особо значительной активацией левой ме9 |
|
|
|
зоны |
диальной лобной области (поле 9 по Бродману) |
|
|
|
|
и левой височной доли (поля 21, 39/19, 38) [38] |
|
22 |
Объединение про9 |
Префронтальные области |
Префронтальные области коры объединяют |
|
|
шлой и текущей ин9 |
коры |
прошлую и текущую информацию [31] |
|
|
формации |
|
|
|
23 |
Абстрактное |
Левое полушарие |
Нейропсихологические данные по межполушар9 |
|
|
(вербально9логиче9 |
|
ной асимметрии мозга [21]. |
|
|
ское) мышление |
|
При преобладании образного или абстрактного |
|
24 |
Образное мышле9 |
Правое полушарие |
мышления отмечается смещение фокусов актив9 |
|
ности на частотах альфа9диапазона соответст9 |
||||
|
ние |
|
||
|
|
венно в правое или левое полушарие [3]. |
||
|
|
|
||
|
|
|
Левополушарная латерализация медленных от9 |
|
|
|
|
рицательных потенциалов отмечается у боль9 |
|
|
|
|
шинства испытуемых при выполнении речевых |
|
|
|
|
и арифметических заданий, а выполнение зри9 |
|
|
|
|
тельно9пространственных заданий сопровожда9 |
|
|
|
|
ет правополушарная латерализация этих же по9 |
|
|
|
|
тенциалов [42]. |
|
|
|
|
В семантических (при предъявлении слов) и ма9 |
|
|
|
|
тематических (определение четности цифр) за9 |
|
|
|
|
дачах обнаружено отчетливое преобладание ак9 |
|
|
|
|
тивации левого полушария в пределах низких |
|
|
|
|
альфа9частот (от 6 до 10 Гц) [33]. |
|
|
|
|
Показано увеличение мощности бета9ритма в |
|
|
|
|
левом полушарии во время вербальных заданий |
|
|
|
|
по сравнению с неосознаваемым прослушива9 |
|
|
|
|
нием [32]. |
|
|
|
|
При интеллектуальном недоразвитии отмечает9 |
|
|
|
|
ся резкая функциональная недостаточность ле9 |
|
|
|
|
вого полушария в младшем школьном возрасте, |
|
|
|
|
что не создает возможностей для перехода к аб9 |
|
|
|
|
страктным формам мышления [7] |
|
25 |
Переработка рутин9 |
Левое полушарие |
Правое полушарие ответственно за переработку |
|
|
ной информации |
|
новой когнитивной информации. Левое полу9 |
|
26 |
Переработка новой |
Правое полушарие |
шарие связано с переработкой рутинной инфор9 |
|
мации [30] |
||||
|
когнитивной ин9 |
|
||
|
|
|
||
|
формации |
|
|
|
27 |
Логические опера9 |
Левое полушарие |
Установлена связь операциональной, не завися9 |
|
|
ции |
|
щей от материала мыслительной деятельности |
|
28 |
Соотнесение мысли |
Правое полушарие |
(логические операции) с левым полушарием, в |
|
то время как правое полушарие осуществляет |
||||
|
с действительностью |
|
||
|
|
соотнесение мысли с действительностью (на9 |
||
|
|
|
||
|
|
|
пример, выявляет ложность посылок в силло9 |
|
|
|
|
гизмах) [2] |
Таким образом, операции образного мышления, воображения обеспечи9 ваются различными отделами мозга. Так, непроизвольные, спонтанные об9 разы представлений связаны с активацией обеих орбито9фронтальных зон, тогда как произвольное воображение увеличивает активацию в базальных отделах обоих полушарий, больше справа, а представление лиц активирует еще и область левого гиппокампа. В формировании зрительных образов на основе слуховой информации особая роль принадлежит нижневисочной и затылочной областям.
Воперациях пространственного мышления задействованы обе теменные области, больше справа, а также примыкающие к ним затылочные зоны коры и даже тело хвостатого ядра. Счетные операции связаны преимущест9 венно с активацией теменно9затылочной и лобной коры левого полушария.
Врегулировании скорости мыслительных операций активную роль играет левая лобная доля. При решении «в уме» сложных шахматных задач картина усложняется: регистрируется мощная активация правой префронтальной коры, а также билатерально височных долей, и при этом наблюдается менее значительная активация левой орбито9фронтальной коры и теменной доли.
Воперациях поиска ассоциаций вербального мышления участвуют левые лобная, височная и теменная области, а при сравнении слов (поиске рифмы) более активно левое полушарие, особенно лобные его отделы. В операциях
258
(с) Мир психологии, 2008
Журнал "Мир психологии", 2008 №1
вербально9логического мышления (семантическая классификация, суждения о связи слова с предложением) происходит возбуждение левых фронтальных областей коры. Оценка морали басни требует активации височной, префрон9 тальной и других зон в правом полушарии.
Внутренняя речь, посредством которой осуществляется вербально9логи9 ческое мышление, связана преимущественно с левой нижней фронтальной корой как в норме, так и при «внутреннем жестикулировании» предложений глухонемыми, у которых при этом незначительно активируются и зритель9 но9пространственные зоны.
Творческое вербальное мышление связано с активацией целого ряда зон левой и правой лобных, левой височной долей, а также левой поясной извили9 ны. Поисковые, интуитивные операции обеспечиваются активацией «когни9 тивной оси» — очагов повышенной синхронизации потенциалов в передних областях левого полушария и в задних правого. Операции вербально9логиче9 ского мышления по «моделированию мышления другого» вызывают актива9 цию преимущественно левой медиальной лобной области, левой височной доли, меньше — других мозговых зон. Операции объединения прошлой и те9 кущей информации обеспечивают префронтальные области коры.
По межполушарной асимметрии мозга установлено, что левое полуша9 рие преимущественно отвечает за абстрактное мышление, осуществление логических операций, переработку рутинной информации, а правое полу9 шарие — за образное мышление, соотнесение мысли с действительностью, переработку новой когнитивной информации.
Итак, сформулировав функционально9компонентный подход к исследо9 ванию психической деятельности, мы рассмотрели его возможности на при9 мере функционально9компонентного анализа мыслительных действий и их мозгового обеспечения. Описание мыслительного действия, в котором вы9 делен мыслительный функциональный компонент, фиксирует сложность процесса его осуществления. Это подтверждается анализом и обобщением имеющихся (в том числе и своих собственных) электрофизиологических, а также нейропсихологических и томографических экспериментальных дан9 ных исследований мозговой организации мыслительных процессов, в том числе приведенных в сводной таблице, содержащей имеющиеся сведения о мыслительных операциях по переработке информации при выполнении мыслительных действий и о структурах мозга, активно участвующих в их обеспечении.
Литература
1.Анохин, П. К. Биология и нейрофизиология условного рефлекса / П. К. Анохин. — М.: Медицина, 1968. — 548 с.
2.Деглин, В. Л. Решение силлогизмов с ложными посылками в условиях преходящего уг9 нетения одного полушария / В. Л. Деглин // Условный рефлекс в системе нейронаук: Тез. докл. Всесоюз. симп., посвящ. 1009летию: физиол. отд. им. акад. И. П. Павлова НИИ эксперим. мед. АМН СССР, Ленинград, 16—19 апр. 1991 г. — Л., 1991. — С. 36—37.
3.Иваницкий, А. М. Исследование динамики внутрикоркового взаимодействия в процессе мыслительной деятельности / А. М. Иваницкий, И. М. Подклетнова, Г. В. Таратынова // Журн. высшей нервной деятельности. — 1990. — Т. 40, № 2. — С. 230—237.
4.Иваницкий, Г. А. Взаимодействие лобной и левой теменно9височной коры при вербаль9 ном мышлении / Г. А. Иваницкий, А. Р. Николаев, А. М. Иваницкий // Физиология человека. — 2002. — Т. 28, № 1. — С. 5—11.
5.Исследование мозговой организации креативности методом позитронно9эмиссионной томографии / М. Г. Старченко, В. А. Воробьев, Н. П. Бехтерева, С. В. Медведев // Клиническая психология: Матер. 19й Междунар. конф. памяти Б. В. Зейгарник, Москва, 12—13 окт. 2001 г. — М., 2001. — С. 260—261.
6.Исследование мозговой организации творчества: Сообщ. III: Активация мозга по дан9 ным анализа локального мозгового кровотока и ЭЭГ / Н. П. Бехтерева, С. Г. Данько, М. Г. Стар9 ченко и др. // Физиология человека. — 2001. — Т. 27, № 4. — С. 6—14.
7.Киндалев, С. О. Динамика развития функциональной асимметрии головного мозга при интеллектуальной недостаточности / С. О. Киндалев // Здравоохранение. — 1997. — № 4. —
С.8—9.
8.Леонтьев, А. Н. Проблемы развития психики / А. Н. Леонтьев. — М.: Изд9во МГУ, 1972. —
576 с.
9.Лукашевич, И. П. Нарушение высших психических функций при поражении различных отделов хвостатого ядра / И. П. Лукашевич, С. Б. Буклина // Журн. высшей нервной деятельно9 сти. — 1996. — Т. 46, № 1. — С. 49—54.
259
17*
(с) Мир психологии, 2008
Журнал "Мир психологии", 2008 №1
10.Лурия, А. Р. Высшие корковые функции человека / А. Р. Лурия. — М.: Изд9во МГУ, 1969. — 504 с.
11.Маршинин, Б. А. Изучение биоэлектрических показателей произвольных движений в норме и у больных с локальными поражениями мозга: Дис. … канд. психол. наук / Б. А. Марши9 нин. — М., 1982.
12.Маршинин, Б. А. Потенциалы мозга при восприятии и суммировании цифр в уме /
Б.А. Маршинин // Психологический журн. — 1990. — Т. 9, № 2. — С. 82—89.
13.Маршинин, Б. А. Психофизиологическое значение компонентов потенциалов мозга при суммировании на калькуляторе с контролем результатов / Б. А. Маршинин // Актуальные проблемы психофизиологии и нейропсихологии. — М., 1991. — С. 20—33.
14.Маршинин, Б. А. Скорость мыслительных действий, латерализация полушарий и потен9 циалы мозга / Б. А. Маршинин // Психологический журн. — 1994. — Т. 15, № 2. — С. 94—98.
15.Маршинин, Б. А. Перцептивные и мыслительные процессы, их мозговое обеспечение: Монография / Б. А. Маршинин. — М.: Логос, 2007. — 196 с.
16.Николаев, А. Р. Корковые механизмы решения пространственных задач с элементом личного отношения / А. Р. Николаев // Психофизиологические аспекты целенаправленной де9 ятельности человека: Матер. Всесоюз. науч. конф., Суздаль, апр. 1992. — М., 1992.
17.Николаев, А. Р. Исследование этапов мысленной ротации сложных фигур методом картирования внутрикоркового взаимодействия / А. Р. Николаев // Журн. высшей нервной деятельности. — 1994. — Т. 44, № 3. — С. 441—447.
18.Николаев, А. Р. Исследование корковых взаимодействий в коротких интервалах време9 ни при поиске вербальных ассоциаций / А. Р. Николаев, Г. А. Иваницкий, А. М. Иваницкий // Журн. высшей нервной деятельности. — 2000. — Т. 50, № 1. — С. 44—61.
19.Свидерская, Н. Е. Осознаваемая и неосознаваемая информация в когнитивной деятель9 ности человека / Н. Е. Свидерская // Журн. высшей нервной деятельности. — 1993. — Т. 43, № 2. — С. 271—276.
20.Симонов, П. В. Физиология эмоций и условно9рефлекторная теория / П. В. Симонов // Физиология высшей нервной деятельности: В 2 ч. — М., 1971. — Ч. II: Условные рефлексы и адаптивное поведение. — С. 97—127. — (Рук9во по физиологии).
21.Хомская, Е. Д. Нейропсихология: Учеб. для вузов / Е. Д. Хомская. — 39е изд. — СПб.: Питер, 2003. — 496 с.
22.Цветкова, Л. С. Нарушение и восстановление счета при локальных поражениях мозга /
Л.С. Цветкова // Нейропсихологические исследования. — М., 1972. — Вып. 4. — С. 11—15.
23.Шабельников, В. К. Психика как функциональная система / В. К. Шабельников. — Ал9 ма9Ата: Мектеп, 1986. — 272 с.
24.Шабельников, В. К. Функциональная психология / В. К. Шабельников. — М.: Академ. проект, 2004. — 592 с.
25.Barrett, S. E. Asymmetries in event9related potentials during rhyme9matching: Confirmation of the null effects of handedness / S. E. Barrett, M. D. Rugg // Neuropsychologia. — 1989. — Vol. 27, № 4. — P. 539—548.
26.Cerebral correlates of imagining colours, faces and a map. — I: Spect of regional cerebral blood flow / G. Goldenberg, I. Podreka, M. Steiner et al. // Neuropsychologia. — 1989. — Vol. 27, № 11—12. — P. 1315—1328.
27.Construction of mental images based on verbal description: Functional neuroanatomy with PET: [Pap.] 1st Int. Conf. Funct. Mapp. Hum. Brain, Paris, June 27930, 1995 / E. Mellet, F. Crivello, N. Tzourio et al. // Hum. Brain Mapp. — 1995. — № 1.
28.Corballis, M. C. Mental rotation in a commissurotomized subject / M. C. Corballis, J. Sergent // Neuropsychologia. — 1989. — Vol. 27, № 5. — P. 585—597.
29.Ditunno, P. Right hemisphere specialization for mental rotation in normal and brain damaged subjects / P. Ditunno, V. A. Mann // Cortex. — 1990. — Vol. 26, № 2. — P. 177—188.
30.Goldberg, E. Lateralization of frontal lobe functions and cognitive novelty / E. Goldberg, K. Po9 dell, M. Lovell // J. Neuropsychiat. and Clin. Neurosci. — 1994. — Vol. 6, № 4. — P. 371—378.
31.Goldman8Rakic, P. S. Working memory dysfunction in schizophrenia / P. S. Goldman9Rakic // J. Neuropsychiat. and Clin. Neurosci. — 1994. — Vol. 6, № 4. — P. 348—357.
32.Kawano, K. Brain laterality during verbal thinking by means of EEG analysis / K. Kawano, H. Koito, Y. Shinagawa // Jap. J. Physiol. — 1990. — Vol. 40.
33.Klimesch, W. Event9related desynchronization, ERP mapping and hemispheric differences for word and numbers / W. Klimesch, G. Pfurfscweller, W. Mohl, H. Schimke // Int. J. Psychophysiol. — 1990. — Vol. 8, № 3. — P. 297—308.
34.Lateralization of prefrontal activation during internal mental calculation: A functional magne9 tic resonance imaging study / P. Burbaud, Ph. Degreze, Ph. Lafon et al. // J. Neurophysiol. — 1995. — Vol. 74, № 5. — P. 2194—2200.
35.Marshinin, В. A. P300 during perception and mental summing of visually presented digits: to9 pography and functional meaning / В. A. Marshinin // Psychophysiology of Cognitive Processes. — M., 1988. — P. 85—91.
36.Marshinin, B. A. Brain potentials in perception Vs mental arithmetics / В. A. Marshinin // The Soviet J. of Psychol. — 1990. — Vol. 11, № 2. — P. 71—79.
37.Marshinin, B. A. Intellectual loading and velocity of cognitive actions and their brain electrical indicators / В. A. Marshinin // 1993 European Meeting of the Psychometric Society. — Barcelona, 1993.
38.Modeling other minds / V. Goel, J. Grafman, N. Sadato, M. Hallett // NeuroReport. — 1995. — Vol. 6, № 13. — P. 1741—1746.
39.Neural correlates of thinking in sign language / P. K. McGuire, D. Robertson, A. Thacker et al. // NeuroReport. — 1997. — Vol. 8, № 3. — P. 695—698.
260
(с) Мир психологии, 2008