18. 8. Расщеплённый мозг

В начале 50-х годов ХХ века исследованием роли мозолистого тела стал заниматься Роджер Сперри (Sperry R.), ставший Нобелевским лауреатом в 1981 году. Объектом исследования были кошки, подвергнутые комиссуротомии, т.е. хирургической перерезке мозолистого тела. Сперри полагал, что ключ к пониманию феномена расщеплённого таким способом мозга может быть найден при использовании способа, позволяющего информировать и тестировать каждое полушарие в отдельности. Как известно, зрительная информация от каждого глаза может попадать в оба полушария, поскольку в зрительном перекрёсте волокна от внутренней (носовой) половины сетчатки переходят на противоположную сторону, а волокна от наружной (височной) половины не перекрещиваются. Поэтому Сперри, наряду с комиссуротомией, дополнительно перерезал перекрещивающиеся волокна зрительных нервов, а один глаз кошки прикрывал во время опытов щитком (Рис. 18.6). При таких условиях зрительная информация могла поступать только в одно полушарие: от левого глаза - в левое, а от правого - в правое.

Такие кошки, нисколько не хуже интактных животных, научились различать предъявляемые им круг и квадрат и нажимать педаль, когда им показывали круг: за это действие они получали лакомство. Было установлено, что каждое полушарие способно так же легко научиться решать простые задачи, как и два полушария, работающих вместе. Но, если щиток переносили на другой глаз, обучение приходилось начинать сначала, поскольку всем приобретённым опытом могло пользоваться только обученное полушарие. Такого не было у кошек, которым перерезали только зрительный перекрёст, но сохраняли мозолистое тело, благодаря которому полушария могли делиться получаемой информацией. Так стало понятным, что функция мозолистого тела состоит в обмене информации между полушариями.

Последующие опыты, выполненные на обезьянах, показали, что после комиссуротомии не только зрительный, но и тактильный опыт (например, умение различать шероховатую и гладкую поверхности) приобретает только одно противоположное полушарие (конечно, в таком эксперименте была исключена возможность видеть ощупываемый предмет). Окончательным выводом стало заключение об удивительной двойственности мозга и использовании мозолистого тела для транспорта информации.

В начале 60-х годов нейрохирурги Фогель и Богин (Vogel P.J., Bogen J.E.) решились на проведение комиссуротомии у больных, страдающих тяжёлыми формами эпилепсии. Хирургическое лечение оказалось эффективным, и лишь в первые недели после операции у пациентов бывали рассогласованные действия рук: одной рукой, например, больной застёгивал пуговицу, а другой пытался её расстегнуть. Выздоравливающих пациентов взялись исследовать Сперри и Газзанига (Gazzaniga M.S.), создав для этого специальную батарею тестов, предусматривающих введение информации в каждое полушарие отдельно с последующей оценкой деятельности левого и правого полушария.

Большая часть исследований была проведена с помощью тахистоскопии, позволявшей предоставлять разную информацию для левого и правого полушария. Сидящему лицом к экрану пациенту предлагали смотреть в точку фиксации, находившуюся посредине экрана, а затем на левую и правую половины экрана одновременно проецировали изображения различных легко узнаваемых предметов (ключ, кольцо, ножницы, карандаш, вилка, яблоко и т.п.) или слова, обозначавшие названия этих предметов (Рис. 18.7). Изображение сохранялось на протяжении короткого временного промежутка - 0,1 с, а произвольная смена точки фиксации занимает, как известно, около 0,2 с. Поэтому испытуемые не успевали переводить взгляд и воспринимали стимулы из левой половины зрительного поля только правым полушарием, а из правой половины - левым. Кроме этого, им предлагали правой или левой рукой на ощупь выбирать из нескольких предметов один, причём все эти предметы были отгорожены от испытуемого непрозрачной ширмой.

Если в правом поле зрения появлялось изображение какого-либо предмета или обозначающее его слово, то испытуемый мог этот предмет назвать, предъявленное слово - прочитать, а затем на ощупь выбрать среди нескольких именно этот предмет правой рукой; он был способен назвать предмет, который ему давали в правую руку. Всё это означало, что левое полушарие справлялось с поставленной задачей точно так же, как и нерасщеплённый мозг. Если изображение предмета возникало в левом зрительном поле, то испытуемый был в состоянии выбрать показанный предмет левой рукой, но не мог его назвать, как и не мог прочитать слово или назвать цифры, проецируемые в левое поле (чаще всего пациент говорил, что ничего не видел или наугад называл какое-нибудь слово). Люди с сохранённым мозолистым телом при подобных исследованиях могут называть предметы и читать демонстрируемые им слова независимо от того, в каком поле зрения они появляются, поскольку их полушария через мозолистое тело обмениваются информацией. На основании ранних тахистоскопических исследований был сделан вывод о том, что каждое полушарие способно действовать независимо, а разница между ними состоит в том, что одно из них, левое, обеспечивает владение речью, тогда как другое, правое, этого сделать не может.

На первом этапе возможности тахистоскопических исследований были серьёзно ограничены необходимостью показывать стимулы в течение лишь очень короткого времени - 0,1 с (поскольку при более длительной экспозиции испытуемые переводили глаза и могли благодаря этому получать предъявляемую информацию в оба полушария). В 1975 году этот временной барьер был преодолён с помощью т.н. Z-линзы, сконструированной Зайделем (Zaidel E.). Эта линза преломляла световые лучи так, что они попадали лишь на наружную (височную) сторону сетчатки, а следовательно вся зрительная информация без перекрёста поступала только в одно полушарие. Благодаря Z-линзе появилась возможность увеличить время экспозиции стимулов, что, в свою очередь, позволило выполнить ряд важных экспериментов, уточнивших и расширивших представления о деятельности каждого из полушарий мозга.

Удалось, например, выяснить, что правое полушарие может понимать относительно простые слова. Если, например, испытуемому показывали для обработки в правом полушарии слово D-O-G (собака) или A-P-P-L-E (яблоко), то после этого он правильно выбирал из предъявленных предметов игрушечную собачку или яблоко. Значительно хуже оказались возможности правого полушария в понимании глаголов, однако ни в лучшем, ни в худшем варианте само слово не произносилось, а потому был сделан вывод о способности правого полушария перерабатывать простую входящую лингвистическую информацию и об отсутствии способности этого полушария обеспечивать языковый выход. Однако в некоторых видах деятельности, например, в формировании пространственного ощущения (см. главу 10) правое полушарие действовало эффективнее, чем левое. Следовательно, правое полушарие нельзя было считать лишь копией левого минус речевая деятельность.