85. Экспериментальные исследования функций полушарий: исследование расщепленного мозга м. Газзанига и р. Сперри, функциональные асимметрии (зрение, слух), языковые функции полушарий.

М. Газзанига и Р. Сперри, показали, что все оказывается значительно сложнее.

Нервная система человека устроена таким образом, что каждое полушарие мозга получает информацию главным образом от противоположной стороны тела. Этот принцип контралатеральной проекции относится как к зрению и слуху, так и к движениям тела и тактильным ощущениям. В зрении принцип контралатеральности касается не столько правого и левого глаз, сколько правой и левой сторон поля зрения. В том случае, когда взгляд обоих глаз фиксируется в одной точке, стимулы, появляющиеся справа от точки фиксации, регистрируются левым полушарием; правое же воспринимает все, что появляется слева от точки фиксации. Это разделение и перекрещивание визуальной информации - следствие анатомической организации зрительных анализаторов, нервные волокна которых идут от соответствующих областей обоих глаз

Исследования больных с расщепленным мозгом проводились следующим образом. Больной сидит перед тахистоско-пом, который позволяет исследователю точно контролировать время, в течение которого изображение подается на экран. Стимул удерживается на экране приблизительно 0,1—0,2 с, чтобы не дать пациенту возможности переместить взгляд с точки фиксации, пока изображение еще находится на экране. Это необходимо для того, чтобы зрительная информация была изначально представлена только одной половине мозга. Стимулы, предъявляемые одному полушарию, называются латерализованными.

Пациенты, давая отчет о стимулах, которые попадали в правое поле зрения (проецирующееся на левое речевое полушарие), не испытывали никаких затруднений. О том же, что было предъявлено в левое поле (адресованное «немому» правому полушарию), больные ничего не могли рассказать. Однако у них имелась возможность выбрать левой рукой (управляемой правым полушарием) нужный предмет, (являющийся копией стимула, который находился среди нескольких предметов, скрытых от взора ширмой.

По мере продолжения изучения пациентов с расщепленным мозгом исследователям приходилось сталкиваться с неожиданными результатами. Больные, ранее не способные словесно определить спрятанный от взора предмет, взятый левой рукой, по прошествии некоторого времени были в состоянии называть определенные предметы. Объяснить этот факт можно двояко; с одной стороны, с течением времени правое полушарие больного приобретает речевые способности, с другой - между полушариями мог происходить обмен информацией, который осуществлялся по каким-то другим, неперерезанным путям. Газзанига и Хиллъярд предложили назвать данный феномен «перекрестное подсказывание». Это явление отражает естественное стремление организма использовать любую доступную информацию для того, чтобы воссоздать целостную картину окружающего мира. Прямой канал передачи уничтожен операцией, и остается лишь возможность использования непрямых намеков, которые становятся единственным средством общения между половинами мозга. После предъявления стимула правому полушарию левое начинает считать или проговаривать «про себя» название предмета или числа, подавая тем самым сигналы правому полушарию. Поэтому получаемые от правого полушария ответы идут с задержкой в отличие от быстрых ответов, идущих от левого полушария.

Поведение пациентов с расщепленным мозгом также претерпевает некоторые изменения. У некоторых людей после операции появлялись затруднения в установлении связи между именами и лицами, снижалась способность решать геометрические задачи, появлялись жалобы на отсутствие сновидений. Были описаны случаи эксцентрического поведения, проявляющегося в соревновании или диссоциации действия рук.

Результаты исследований на расщепленном мозгу подтвердили левостороннюю локализацию центров речи у большинства людей. Типичный больной с рассеченным мозолистым телом не способен назвать обычные предметы, изображения которых «вспыхивали» в его левом поле зрения, т. е. предъявлялись правому полушарию, хотя он не испытывает ни малейших затруднений при определении тех же картинок, адресованных в правое поле зрения, т. е левому полушарию. Правая гемисфера, однако, «знает» о том, что изображено на картинке, и может направлять левую руку так, чтобы та выбрала искомый объект среди нескольких предметов, помещенных за ширмой. Насколько же хорошо правое полушарие может понимать речь? Оказалось, что при предъявлении простых существительных больные без труда находили соответствующий предмет среди спрятанных. Недостатки в способностях правого полушария начинали проявляться при предъявлении глаголов. По отношению к существительным возможности правого полушария выражались в ограниченности вербального выражения.

Правый мозг демонстрировал хорошее понимание, если мог ответить не словами. Наиболее общее объяснение ситуации с пониманием глаголов состояло в том, что глаголы являются более сложными лингвистическими стимулами и неумение правого полушария обращаться с ними отражает его менее развитые лингвистические способности. Эксперименты Э. Зайделя подтвердили представление о разных языковых способностях правого и левого полушарий, но его работа указывала на то, что различия между полушариями могут быть не связаны с различением существительных и глаголов.

Асимметрия зрения.

Как и в отношении двигательной функции, при рассмотрении асимметрии

зрительной функции выделяют предпочтение одного глаза в качестве прицельного

и уровень функционирования того или иного глаза, т. е. собственно асимметрию

по остроте зрения, величине поля зрения и т. д.

Известно, что ведущий глаз первый ловит предмет, поэтому быстрее происходит

его аккомодация. Объект ведущим глазом воспринимается как больший и

контрастный.

Асимметрия функционирования орган зрения позволяет нам говорить о вовлечении

конкретных структур мозга в акт восприятия окружающего мира: известно, что

различие полей зрения у нормальных людей отражает асимметрию их мозга: левое

поле зрение соответствует правому полушарию. Такого рода перекрест информации

осуществляется через chiasma opticum: правыми половинами сетчатки каждого

глаза воспринимается информация, находящаяся в левом поле зрения, которая

поступает через зрительный перекрест в правое полушарие. Далее переработанная

информация через мозолистое тело поступает в контралатеральное полушарие.

Выявлено преобладание правой стороны поля зрения в восприятии вербальных

стимулов, что выражено в большей степени у правшей.

Прицеливание одним глазом — это фиксация предмета на сетчатке одного глаза

(такое расположение головы, при котором ось от предмета идет перпендикулярно

к центру сетчатки глаза, которым прицеливаются).

Для определения ведущего (прицельного) глаза используется очень простая

проба, которая, кстати, заново «открывалась» три раза. Сначала ее описал

португальский монах Ла Порта в 1593 году, затем в 1928 году ее снова «открыл»

один из американцев, а в 1963 году это же сделал один наш соотечественник.

Проба состоит в следующем. На сгибе сложенного пополам листочка нужно

вырезать полукруг диаметром около 3 см и, распрямив получившийся кружочек,

положить его перед собой на стол на расстоянии 30-40 см. Сидя за столом,

взять листок с прорезью и подержать его перед глазами так, чтобы через

отверстие в листке был виден вырезанный кружочек. Ведущим будет тот глаз, при

закрывании которого кружочек будет другим глазом не виден.

По этой пробе выявлено, что для фиксации предмета чаще всего используется

правый глаз (табл. 13.1), однако процент случаев его предпочтения не так

высок, как предпочтение правой руки (соответственно 65 % и 95 %). Таким

образом, по крайней мере, у 30 % людей предпочтение левого глаза не

обусловлено праворукостью и доминантностью левого полушария. На самом же

деле, и в оставшихся 65 % случаев нет никакой уверенности, что ведущий глаз

«подстраивается» под ведущую руку и доминантное полушарие.

Другой факт, не совпадающий с теорией доминантного полушария, состоит в том,

что нет совпадения между предпочтением одного глаза для прицеливания и

асимметрией по остроте зрения. Многочисленные измерения остроты зрения не

выявили доминирования какого-либо глаза у большинства обследованных, а если

таковое имелось, то оно распределялось приблизительно в равных процентах в

пользу того или другого глаза.

Доминирование одного глаза отсутствует по величине поля зрения, по величине

аккомодации, рефракции и другим функциональным показателям.

Асимметрия слуха.

Однако более устойчивым видом сенсорной асимметрии считается слуховая

асимметрия, так как зрительная асимметрия нивелируется после 30-35 лет, а

слуховая – после 40-50 лет жизни. Наличие межполушарных связей обеспечивает

передачу информации в другое полушарие. Большая часть нервных волокон идет в

контралатеральное полушарие, то есть контралатеральные проекции мощнее, чем

ипсилатеральные проекции от уха. Установлено, что передача информации

происходит через подкорковые структуры. Несмотря на то, что контралатеральные

пути лежат субкортикально, обмен информацией между полушариями происходит

посредством мозолистого тела, причем вербальная информация поступает в левое

полушарие, а невербальная - в правое полушарие, поэтому правое ухо

ответственно за восприятие смысла, услышанной фразы, а левое ухо – за ее

эмоциональную окраску. Было установлено, что низкочастотные звуки

воспринимаются правым и левым ухом неодинаково. Так звуки низкой частоты

лучше различает левое ухо, а звуки высокой частоты – правое ухо.

Предпочтение в использовании одного уха при слушании, прислушивании является

твердо установленным фактом. Уже у новорожденного наблюдается предпочтение

правого уха при восприятии слов и дискриминации фоне? что свидетельствует о

том, что в левом полушарии имеется генетически запрограу мированный нервный

субстрат, приспособленный для восприятия дискретных едг ниц, которые

составляют основу языка (X. Хекаен [Н. Несаеп, 1976). Еще раньше Р. Пирс (R.

Pears, 1953) определял ведущее ухо по тому, каким ухом человек поворачивается

к источнику звука, когда тот плохо слышен. По его данным, правое ухо было

предпочитаемым в 65.8 % случаев, а левое — в 34,2 %. Большинство людей (13 из

18), по данным Д. Бродбент и М. Грегори (1964) распознавали речевые сигналы

точнее правым ухом.

Однако В. Д. Еремеевой (1989) выявлено несовпадение предпочтения руки и уха у

половины детей 7 лет. Да и по сведениям других авторов, в том числе и

приведенных выше, несовпадение ведущей руки и ведущего уха встречается у

взрослых приблизительно в одной трети случаев.

По остроте слуха различия между правым и левым ухом вообще не выявляются (И.

И. Славина, А. И. Качевская, 1959)

 

Понимание словесных раздражителей и осуществление словесных реакций связано с функцией доминирующего, речевого полушария.

Клинические данные, полученные при изучении поражений мозга, а также результаты электрической стимуляции структур мозга во время операций на мозге, позволили выявить те критические структуры коры, которые важны для способности говорить и понимать речь.

Согласно взглядам Л.Р. Лурии выделяются две группы структур мозга с различными функциями в отношении речевой деятельности. Их поражение вызывает две категории афазий:

ü синтагматические - связаны с трудностями динамической организации речевого высказывания и наблюдаются при поражении передних отделов левого полушария;

ü парадигматические - возникают при поражении задних отделов левого полушария и связаны с нарушением кодов речи (фонематического, артикуляционного, семантического и т.д.).

К передним отделам речевых зон коры относится ицентр Брока. Он расположен в нижних отделах третьей лобной извилины, у большей части людей в левом полушарии. Эта зона контролирует осуществление речевых реакций. Ее поражение вызывает эфферентную моторную афазию, при которой нарушается собственная речь больного, а понимание чужой речи в основном сохраняется.

Поражение другой части передних речевых зон (в нижних отделах премоторной коры) сопровождается так называемой динамической афазией, когда больной теряет способность формулировать высказывания, переводить свои мысли в развернутую речь (нарушение программирующей функции речи).

Центр Вернике относится к задним отделам речевых зон коры. Он расположен в височной доле и обеспечивает понимание речи. При его поражении возникают нарушения фонематического слуха, появляются затруднения в понимании устной речи, в письме под диктовку (сенсорная афазия).

 

Новые данные о речевых функциях полушарий были получены в опытах Р. Сперри на больных «с расщепленным мозгом». После рассечения связей двух полушарий (комиссур) у таких больных каждое полушарие функционирует самостоятельно, получая информацию только справа или слева.

Различие между левым и правым полушариями можно изучать и у здоровых людей. Для этого может быть использован метод Джун Вада - метод «наркоза полушарий». Он был создан в клинике для выявления речевого полушария.

Использование методик, которые позволяют избирательно подавать информацию только в одно полушарие, дало возможность исследователям продемонстрировать значительные различия в способностях двух полушарий:

ü левое полушарие участвует в основном в аналитических процессах, оно - база для логического мышления. Левое полушарие обеспечивает речевую деятельность: ее понимание и построение, работу со словесными символами. Обработка входных сигналов осуществляется в нем, по-видимому, последовательным образом;

ü правое полушарие обеспечивает конкретно-образное мышление, имеет дело с невербальным материалом, отвечает за определенные навыки в обращении с пространственными сигналами, за структурно-пространственные преобразования, способность к зрительному и тактильному распознаванию предметов. Поступающая к нему информация обрабатывается одномоментно и целостным способом. С правым полушарием связаны музыкальные способности.

В норме оба полушария работают в тесном взаимодействии, дополняя друг друга.

Исследование функциональной асимметрии мозга у детей показало, что первоначально обработка речевых сигналов осуществляется обоими полушариями и доминантность левого формируется позже.

Еще очень мало известно о причинах, которые привели к специализации полушарий. Наиболее интересным и обоснованным является объяснение этого процесса Дорин Кимурой и ее коллегами. Исходя из того, что речевая функция левого полушария связана с движениями ведущей правой руки, она предполагает, что специализация левого полушария для речи является следствием не столько асимметричного развития символических функций, сколько развития определенных двигательных навыков, которые помогают в общении. Язык появился потому, что левое полушарие оказалось приспособленным для некоторых видов двигательной активности.

Левое полушарие превосходит правое также и в способности понимать речь, хотя эти различия менее выражены. Согласно моторной теории восприятия главным компонентом распознавания речевых звуков являются кинестезические сигналы, возникающие от мышц речевого аппарата при восприятии речевых сигналов. В этом особая роль принадлежит моторным системам левого полушария.

Функциональная асимметрия мозга обнаружена не у всех людей. Примерно у одной трети она не выражена, то есть полушария не имеют четкой функциональной специализации.

Между специализированными полушариями существуют отношения взаимного торможения. Это видно по усилению соответствующих функций у однополушарного человека по сравнению с нормальным.

Соотношение активности двух полушарий может быть очень различным. Га этом основании И.П. Павловым были выделены специфически человеческие типы высшей нервной деятельности:

ü художественный;

ü мыслительный;

ü средний.

По мнению Р. Орнстейна, принятая система образования строится исключительно на развитии способностей левого полушария, то есть языкового и логического мышления, а функции правого полушария специально не развиваются. Невербальному интеллекту не уделяется должного внимания