Конечный мозг у человека образован правым и левым полушариями, каждое из которых состоит из морфологически почти одинаковых долей. Но при более точном изучении можно выявить анатомическую асимметрию правого и левого полушария. Измерение мозга после вскрытия показывает, что левое полушарие почти всегда оказывается больше правого. Кроме того, в правом полушарии содержится много длинных нервных волокон, соединяющих далеко расположенные друг от друга участки мозга, а в левом полушарии множество коротких волокон образуют большое количество связей в ограниченном участке. Подобно тому, как существует специализация различных долей каждого полушария, так и два полушария играют разную роль в осуществлении высших нервных функций. Взаимоотношения между полушариями у человека проявляются, как в совместной их деятельности, так и в функциональной асимметрии.
После открытия во второй половине 19-го века французским ученым Полем Брокá моторного центра речи (центр Брока) и немецким ученым-невропатологом Карлом Вернике сенсорного центра речи (центр Вернике), расположенных в левом полушарии (рис. 96), это полушарие стали считать главным в отношении речевой функции и мышления. Центр Брока находится в задней части нижней лобной извилины, он обеспечивает способность человека говорить. Центр Вернике расположен в задней части верхней височной извилины. Благодаря нему человек понимает свою и чужую речь. Центр Вернике и центр Брока связаны проходящим под корой пучком нервных волокон, который получил название дугообразного пучка.
|
|
Согласно гипотезе Вернике – Гешвинда, в центре Брока хранятся коды артикуляции, определяющие последовательность мышечных операций, необходимых для произнесения слова. При передаче этих кодов в моторную зону они активируют мышцы губ, языка и гортани в последовательности, нужной для произнесения слова. В центре же Вернике хранятся слуховые коды и значения слов. Чтобы произнести слово, надо активировать его слуховой код в зоне Вернике и передать по дугообразному пучку волокон в зону Брока, где он активирует соответствующий код артикуляции. В свою очередь код артикуляции передается в моторную зону для произнесения слова.
Чтобы понять кем-то сказанное слово, оно должно быть передано из слуховой зоны в зону Вернике, где для произнесенного слова имеется его эквивалент – слуховой код, который в свою очередь активирует значение слова. При предъявлении написанного слова оно сначала регистрируется зрительной зоной, а затем передается в угловую извилину, через которую зрительная форма слова ассоциируется с его слуховым кодом в зоне Вернике. При нахождении слухового кода слова, находится и его значение. Таким образом, значения слов хранятся вместе со своими акустическими кодами в зоне Вернике. В зоне Брока хранятся коды артикуляции, а через угловую извилину к написанному слову подбирается его слуховой код. Значение слова воспроизводится только тогда, когда в зоне Вернике активируется его акустический код. Гипотеза Вернике – Гешвинда объясняет многие нарушения речи. Повреждение, ограниченное центром Брока, вызывает нарушение порождения речи, но меньше влияет на понимание письменной и устной речи. Повреждение центра Вернике приводит к нарушению всех компонентов понимания речи, но не мешает человеку произносить слова (поскольку зона Брока не затронута), хотя речь при этом будет бессмысленной.
|
|
После обнаружения центров речи долгое время не появлялось никаких новых данных о неравнозначности полушарий. Речь казалась единственным исключением из общего правила, согласно которому оба полушария совершенно равноценны в отношении всех остальных сенсорных и двигательных функций. Только в 50-х годах 20-го века Роджер Сперри с сотрудниками провели ряд экспериментов с перерезкой у кошек мозолистого тела – толстого пучка, содержащего миллионы нервных волокон и
соединяющего оба полушария. Когда таким животным помещали разные объекты перед правой и левой половиной поля зрения, то оказалось, что правое и левое полушарие работают независимо друг от друга, т.е. зрительная информация не передавалась от одного полушария к другому.
В норме мозг работает как единое целое: информация из одного полушария тут же передается в другое по широкому пучку соединяющих их нервных волокон мозолистого тела. При некоторых формах эпилепсии этот соединительный мост может вызывать проблемы из-за того, что инициация судороги одним полушарием переходит в другое, вызывает в нем массированный разряд нейронов, и человек может погибнуть. Чтобы сдержать нервный взрыв и спасти больного, нейрохирурги перерезают мозолистое тело. После такой операции у больных не отмечается практически никаких видимых изменений в отношении свойств личности, интеллекта или поведения. Требуются специальные тесты, чтобы выяснить, как разделение двух полушарий влияет на умственную деятельность.
Однако, как показали исследования Р. Сперри, за которые в 1981 г. ему была присуждена Нобелевская премия, если предъявлять зрительную информацию каждому полушарию в отдельности, то полушария будут функционировать и научаться независимо друг от друга. Поскольку эфферентные нервы при выходе из мозга переходят на другую сторону тела, то левое полушарие контролирует правую сторону тела и правые половины сетчаток обеих глаз, а правое полушарие – левую сторону и левые половины сетчаток. В результате каждое полушарие «видит» ту половину поля зрения, в которой обычно действует «его» рука. Например, левое полушарие видит правую руку в правой части зрительного поля. В норме информация о стимулах, поступающая в одно полушарие мозга, тут же через мозолистое тело передается в другое, так что мозг действует как единое целое. У человека с рассеченным мозолистым телом полушария не могут общаться между собой.
Так, если в левую половину поля зрения предъявить испытуемому слово ключ, то информация о нем поступит в правое полушарие. Испытуемый не может назвать это слово, но левой рукой выбирает среди предметов ключ. Если же в правую половину поля зрения предъявить слово кольцо, информация о котором поступит в левое полушарие, то испытуемый назовет это слово, но выбрать его на ощупь, без контроля зрения, среди других предметов не может. В том случае, когда испытуемый с расщепленным мозгом может свободно переводить взгляд вправо и влево, то информация поступает в оба полушария. Это является одной из причин, объясняющей, почему рассечение мозолистого тела практически не сказывается на повседневной деятельности такого пациента. Дальнейшие эксперименты показали, что пациент с расщепленным мозгом может давать речевой отчет только о том, что происходит в левом полушарии.
|
|
Если испытуемому с расщепленным мозгом завязать глаза и в левую руку положить знакомый ему предмет (расческу, зубную щетку, брелок для ключей), то он сможет узнать его и соответствующими жестами продемонстрировать его использование. Но то, что испытуемый знает, он не сможет выразить в речи. Если во время манипулирования этим объектом его спросить, что происходит, он ничего не скажет. Так будет, пока блокированы все сенсорные сигналы от этого предмета к левому (речевому) полушарию. Но если испытуемый случайно коснется этого предмета правой рукой или предмет издаст характерный звук (например, позвякивание брелока для ключей), речевое полушарие сработает и будет дан верный ответ.
После исследований Р. Сперри деятельности мозга у людей с перерезанными связями между полушариями («расщепленный мозг») стало складываться представление о частичном доминировании полушарий мозга человека, или о функциональной межполушарной асимметрии.
В настоящее время созданы экспериментальные приемы, так называемые дихотические тесты, которые позволяют изучать функциональную специализацию полушарий и у здоровых людей. Если одновременно предъявлять разный материал правым и левым органам чувств, то полушария вступают в конкурентные отношения, и по особенностям восприятия удается судить о полушарной специализации. Так, с помощью специальной аппаратуры можно одновременно в правом и левом полях зрения каждого глаза на мгновение показывать разные буквы. При этом будут узнаваться буквы, показанные только в правом поле зрения, информация о которых поступила в левое полушарие. Если таким же образом показать геометрические фигуры, то они будут узнаны только в левом поле зрения, т.е. правым полушарием.
|
|
Ряд данных был получен при лечении психозов у больных односторонним электрошоком. При воздействии на одну сторону головы точно дозированным электрическим током угнетается деятельность только того полушария, над которым располагались электроды. В течение непродолжительного времени после одностороннего электрошока человек чувствует, действует и мыслит только одним активным полушарием. ЭЭГ, записанные после электрошоков, указывали на активность только одного, не подвергнутого шоку полушария.
Один и тот же человек-правша, будучи в «левополушарном» состоянии, т.е. с временно выключенным правым полушарием, проявлял психофизиологические особенности, отличающиеся от обнаруживаемых у него в «правополушарном» состоянии, т.е. при временном выключении левого полушария.
У «левополушарного» человека хорошо сохраняется речь. Он охотнее и легче вступает в беседу, излишне многословен, захватывает инициативу в разговоре, его словарь становится богаче и разнообразнее, ответы развернутыми и детализированными. Наряду с этим у него улучшается и восприятие чужой речи. Однако «левополушарный» человек теряет способность понимать значение речевых интонаций. Он внимательно вслушивается, пытается расшифровать бессмысленные слоги, очень точно их повторяет, но сказать, с каким выражением (вопросительным, гневным и т. п.) они произнесены, не может. Также он не может отличить мужской голос от женского. «Левополушарный» человек не только перестает узнавать знакомые мелодии, но и не может их напеть, даже если слышит музыку: он начинает фальшивить и, в конце концов, предпочитает отсчитывать ритм без мелодии. У «левополушарного» человека при сохраненной словесной ориентировке наглядная ориентировка в месте и времени грубо нарушена.
Наглядным показателем изменения психического состояния «левополушарного» человека является сдвиг в эмоциональной сфере. Настроение такого человека улучшается, он становится мягче, приветливее, веселее. Особенно существенно это изменение у больных с депрессией, то есть с патологически сниженным настроением. В «левополушарном» состоянии исчезает свойственная таким больным мрачность и подавленность, сосредоточенность на болезненных переживаниях сменяется интересом к темам, не связанным с болезнью. Появляется оптимистическая оценка собственной ситуации, вера в выздоровление, будущее рисуется обнадеживающим, на лице начинает играть улыбка, появляется склонность к шуткам.
Таким образом, у «левополушарного» человека, т.е. с деятельным левым и выключенным правым полушарием, наблюдается расслоение психической деятельности – образное восприятие дефектно, а восприятие слов облегчено; оперирование наглядными конкретными признаками объектов угнетается, а оперирование понятиями облегчается. Пострадали те виды психической деятельности, которые лежат в основе образного мышления. Сохранились или даже усилились те виды психической деятельности, которые лежат в основе абстрактного теоретического мышления. Такое расслоение психики сопровождается положительным эмоциональным тонусом.
В отличие от «левополушарного» у «правополушарного» человека речевые возможности резко ограничены – словарь беден, из него выпали слова, обозначающие отвлеченные понятия. С трудом вспоминаются названия предметов, особенно редко употребляемых, хотя «правополушарный» человек и может узнать предмет, объяснить его назначение и показать, как им пользоваться. При отсутствии словесной ориентировки наглядная конкретная ориентировка у «правополушарного» человека сохраняется.
Речь «правополушарный человек» понимает плохо, с ним надо говорить очень короткими, просто построенными фразами. Его собственная речь также состоит из простых фраз, нередко из отдельных слов. Речевая активность «правополушарного» человека резко снижена – он немногословен, охотнее отвечает мимикой и жестами, чем словом, кратко ответив на вопрос, он умолкает. Речевое внимание у «правополушарного человека» снижено: когда к нему обращаются, он этого не замечает, приходится специально привлекать его внимание. Нарушена также способность запоминать слова. «Правополушарный» человек не может повторить сразу после прослушивания ряд из нескольких слов, в лучшем случае он повторит 2–3 слова из 10. Но даже если удастся удержать в памяти на некоторое время эти слова, то через 2 часа он их уже не вспомнит и не найдет среди других слов. Однако образная несловесная память у него сохранена – он способен запомнить фигуры причудливой формы и спустя несколько часов выбрать их среди многих других.
В то же время голос «правополушарного» человека остается таким же, каким он был: несмотря на скупость речи, сохраняется ее интонационный рисунок. Не пострадал и слух на интонационные компоненты речи: «правополушарный» человек даже лучше, чем обычно, различает мужские и женские голоса, тоньше и правильнее оценивает интонации собеседника. В отличие от самого себя в «левополушарном» состоянии теперь он воспроизводит мелодии очень точно. Однако если попросить его классифицировать звуковые образы, он откажется, так как эта задача ему непосильна.
В «правополушарном» состоянии у человека происходит эмоциональный сдвиг в сторону отрицательных эмоций. Настроение ухудшается, человек становится мрачным, пессимистически оценивает и свое настоящее положение и свои перспективы, жалуется на плохое самочувствие. Отвлечь его от печальных мыслей и жалоб трудно.
Таким образом, у «правополушарного» человека, т.е. с выключенным левым полушарием, пострадали те виды психической деятельности, которые лежат в основе абстрактного теоретического мышления, словесного восприятия, и сохранились или даже усилились те ее виды, которые связаны с образным мышлением. Такому типу расслоения психики соответствует отрицательный эмоциональный тонус.
К настоящему времени сложилось представление о существовании 5-и основных различий полушарного доминирования у человека: речевое – неречевое, время – пространство, анализ – синтез, последовательное восприятие – одновременное восприятие, абстрактное восприятие – конкретное восприятие.
Выделяют моторную, сенсорную и психическую асимметрию. Моторной асимметрией называют неодинаковость двигательной активности рук, ног, лица, половин тела, управляемых каждым полушарием мозга. Сенсорной асимметрией обозначают неравнозначность восприятия каждым из полушарий объектов, расположенных слева и справа от средней плоскости тела. Психической асимметрией называют специализацию полушарий мозга в отношении различных форм психической деятельности.
Предполагают, что в процессе обучения правое полушарие работает по принципу дедукции, т.е. сначала осуществляет синтез, а затем анализ. Левое же полушарие функционирует по принципу индукции, сначала анализируя раздражители, а затем синтезируя их.
Было установлено, что левое полушарие доминирует в отношении речи, сложных произвольных движений, чтения, письма и счета, в оценке времени, установлении сходства. Правое же полушарие ответственно в основном за неречевые функции – распознавание сложных зрительных и слуховых образов, тактильное восприятие, восприятие пространства, формы и направления, установление различий, за интуицию. Оно превосходит левое в создании геометрических рисунков и рисунков с перспективой. При выработке условного рефлекса в начальной фазе доминирует правое полушарие, а во время упрочения рефлекса – левое.
На основании результатов изучения функций людей с расщепленным мозгом или подвергнутых действию одностороннего электрошока было обнаружено, что левое полушарие осуществляет переработку информации аналитически и последовательно, а правое – одновременно и целостно.
Более чем у 95 % всех праворуких людей, не имевших в раннем возрасте травм или поражений мозга, язык и речь контролируется левым полушарием, а у остальных 5 % – правым. Большая часть леворуких людей, около 70 %, также имеют речевые зоны в левом полушарии. У половины из остальных левшей (примерно 15 %) речь контролируется одним правым полушарием, а у другой половины (примерно 15 %) – обоими полушариями.
Предполагается, что у мужчин функциональная асимметрия полушарий выражена в большей степени, чем у женщин. У мужчин поражение левого полушария вследствие инсульта или опухоли мозга вызывало потерю речи в три раза чаще, чем у женщин, или приводило к гораздо большему ухудшению речевых способностей. У мужчин поражение левого полушария ухудшало результаты речевого теста в большей степени, чем неречевого (невербального). При поражении правого полушария получалось обратное соотношение. Для женщин сторона, на которой произошло поражение, не имела столь большого значения. Следовательно, у мужчин специализация полушарий, по-видимому, выражена больше, чем у женщин.