Данилова Н.Н. Психофизиология

Подождите немного. Документ загружается.

ческой активности мозга для нескольких различных уровней

мышечного напряжения, которое нужно было удерживать в

течение 4 мин. Эксперименты со статическим напряжением

сравнивали с простым ритмическим нажимом на ключ. В этих

опытах было выявлено, что «волевое действие», включающее

дополнительно моторный компонент, имеет своим субстратом,

помимо префрон-тальной коры, также и базальные ганглии

(хвостатое ядро, бледный шар).

Для изучения структуры корковых связей при решении

различных мыслительных задач А.М. Иваницкий (1977)

предложил метод картирования внутрикоркового

взаимодействия. Метод основан на выявлении связей между

участками коры по признаку совпадения частотных пиков в их

спектрах ЭЭГ. Автор подчеркивает, что корковое

взаимодействие может устанавливаться на разных частотах,

поэтому подсчитывалось число связей каждой области с

другими по каждой полосе частотного спектра ЭЭГ. Область

отведения ЭЭГ, которая демонстрирует наибольшее число

связей с другими участками коры, рассматривается как фокус

взаимодействия сигналов, приходящих из разных источников,

С помощью этого метода были выделены две когнитивные

системы мозга, соответственно связанные с образно-

пространственным и абстрактно-вербальным мышлением. Для

изучения образного мышления исследователи использовали

процедуру опознания эмоции на фотографии лица.

Пространственное мышление тестировали при сравнении двух

геометрических фигур для определения их идентичности или

зеркальной симметрии. Анаграммы или выбор из четырех

слов одного были использованы для изучения вербального

мышления.

Обобщая полученные данные, А.М. Иваницкий приходит

к заключению, что височно-теменные области коры

представляют мозговой субстрат образного мышления, а

лобные отделы коры связаны с абстрактно-вербальным

мышлением. Выделенные две зоны коры обнаружили

наибольшее число связей с другими участками. Они

рассматриваются как два фокуса взаимодействия, в которых

осуществляется синтез информации. Предполагается, что

текущая, оперативная информация сопоставляется в них с

информацией, извлекаемой из долговременной памяти, и

сигналами, приходящими из мотивационных центров.

Согласно концепции автора именно в фокусах

взаимодействия достигается конечная цель мыслительного

процесса в виде нахождения решения. Субъективно это

переживается как процесс думания и нахождения ответа. При

этом субъективные переживания, связанные с разными

фокусами взаимодействия, различаются.

280

Ошибочное включение «не той» когнитивной системы,

например появление фокуса активности в лобной коре при

решении задач, требующих образного мышления, и в

височно-теменной коре при вербальных задачах, приводило к

ошибочному решению либо к его отсутствию.

Специально человеческие типы высшей нервной

деятельности влияют на локализацию фокусов

взаимодействия информации. В опытах с построением

зрительного образа из ограниченного набора простых

элементов у лиц с преобладанием первой сигнальной системы

над второй оба фокуса взаимодействия находились

преимущественно в правом полушарии. У лиц с

преобладанием второй, речевой сигнальной системы оба

фокуса локализовались в левом полушарии. Различные

мыслительные операции используют разные фокусы

взаимодействия. На первом этапе, когда сначала требовалось

определить, что можно построить из имеющихся элементов, и

сформировать целевой образ, функционировал фокус

взаимодействия в затылочно-височных отделах, а на этапе

детального конструирования образа — в лобной коре. При

этом нахождение решения при всех типах задач, даже если

речевой ответ не требовался, сопровождалось появлением

фокуса взаимодействия в левой височной коре (вербальной

зоне).

9.9. ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ АСИММЕТРИЯ МОЗГА

И ОСОБЕННОСТИ МЫСЛИТЕЛЬНОЙ

ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

В норме оба полушария работают в тесном

взаимодействии, дополняя друг друга. Различие между левым

и правым полушариями можно выявить, не прибегая к

хирургическому вмешательству ~ рассечению комиссур,

связывающих оба полушария. Для этого может быть

использован метод ^наркоза полушарий». Он был создан в

клинике для выявления полушария с речевыми функциями,

По этому методу в сонную артерию на одной стороне шеи

вводят тонкую трубку для последующего введения раствора

барбитуратов (амиталнатрия). В связи с тем что каждая

сонная артерия снабжает кровью лишь одно полушарие,

снотворное, введенное в нее, попадает в одно полушарие и

оказывает на него наркотическое действие. Во время теста

больной лежит на спине с поднятыми руками и считает от 100

в обратном порядке. Через несколько секунд после введения

наркотика можно видеть, как бессильно падает одна рука

пациента, противоположная стороне инъекции. Затем

наблюдается нарушение в счете. Если вещество попадает в

речевое полушарие, остановка счета в зависимости от

введенной дозы длится 2—5 мин, если в другое полушарие,

задержка составляет всего

несколько секунд. Таким образом, применение этого метода

дает возможность на время выключать любое полушарие и

исследовать изолированную работу оставшегося.

Использование методик, с помощью которых можно

избирательно воздействовать только на одно полушарие,

позволило исследователям продемонстрировать значительные

различия в умственных способностях двух полушарий.

Полагают, что левое полушарие участвует в основном в

аналитических процессах; это полушарие — база для

логического мышления. Преимущественно оно обеспечивает

речевую деятельность — ее понимание и построение, работу

со словесными символами. Обработка входных сигналов

осуществляется в нем, по-видимому, последовательно. Правое

полушарие обеспечивает конкретно-образное мышление и

имеет дело с невербальным материалом, отвечая 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.

Правое полушарие лучше, чем левое, справляется с

различением ориентации линий, кривизны, многоугольников

неправильных очертаний, пространственного расположения

зрительных сигналов, глубины в стереоскопических

изображениях. Однако левое полушарие обнаруживает

большие способности в отношении других аспектов

зрительно-пространственного восприятия. Оно лучше

дифференцирует нарисованные лица, если они различаются

только одной чертой. Правое полушарие лучше различает их,

когда они отличаются не одной, а многими чертами-

Предполагают, что левое полушарие превосходит правое,

когда задача состоит в выявлении немногих четких деталей, а

правое доминирует при интеграции элементов в сложные

конфигурации. Это различие согласуется с клиническими

данными. При патологиях правого полушария рисунки

больных утрачивают целостность общей конфигурации. При

поражении левого полушария основная конфигурация объекта

обычно воспроизводится, но рисунок обеднен деталями.

«Пространственное» правое и «временное» левое полушарие

вносят каждое важный вклад в большинство видов когни-

тивной деятельности. По-видимому, у левого полушария

больше возможностей во временной и слуховой областях, а у

правого — в пространственной и зрительной.

Следует отметить, что каждое полушарие, функционируя

изолированно, предпочитает формировать целостное

изображение. Это особенно очевидно у больных с

«расщепленным мозгом». Когда такому больному,

фиксирующему точку на экране, предъявляли

282

рисунки-химеры (изображения, составленные из

половинок двух разных объектов) и спрашивали,

что он видит, он называл объект,

соответствующий правой части химерного

рисунка, проецирующейся в левое полушарие.

Неудивительно, что он называл правый

«полуобъект», так как у подавляющего

большинства правшей за речь ответственно левое

полушарие. Однако «говорящее» левое полушарие

совершенно «не осознавало», что ему

предъявляется только половина стимула. Когда же

после этого опыта испытуемому в условиях

свободного зрения (без фиксации определенной

точки) предъявляли целые изображения тех же

объектов и просили показать, какой из них он

видел раньше, он почти всегда выбирал тот

предмет, который раньше находился слева и

воспринимался правым полушарием (Леви Д.,

1995). Не умея «говорить», правое полушарие без

слов демонстрировало, что воспринимает полови-

ну стимула как целый объект.

Нормальные люди в этих условиях сразу видят

необычную, составную природу рисунков. При

выполнении других тестов — с абстрактными

фигурами, цветовыми стимулами — получены

аналогичные результаты: у человека с

«расщепленным мозгом» объект воспринимается

одним полушарием и всегда нерасчлененным.

Таким образом, другое полушарие в этих

экспериментах ведет себя так, как будто оно

«ничего не видит». С каким полушарием это

может произойти, зависит от решаемой задачи.

При этом неполнота стимула не означает такой же

неполноты восприятия. Отвечающее полушарие

(как левое, так и правое) интерпретирует

изображение как целое, хотя предъявляется только

его половина. Мозг строит модели целостного

мира, и когда нет полной информации, как у

больных с «расщепленным мозгом», они

создаются на основе интеграции сенсорных

данных с информацией, извлекаемой из памяти, со

знаниями, которые не позволят объекту рас-

щепляться на две половинки.

Существует точка зрения, согласно которой в

функциях различных полушарий представлены

различные способы познания. Функции левого

полушария отождествляются с осознанными,

логическими процессами мышления- Функция

правого полушария — это интуитивное

мышление- По мнению Р. Орнстейна (К.

Огп51е1п), сегодня принятая система образования

строится исключительно на развитии у детей

способностей левого полушария, т.е. языкового и

логического мышления, а функции правого

полушария специально не развиваются.

Невербальному интеллекту не уделяется должного

внимания.

Интересную гипотезу развивает Д. Кимура

(Ютига О., 1992). Исходя из того, что речевая

функция левого полушария связана с

283

движениями ведущей правой руки, она предполагает, что

речевая специализация левого полушария 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.

Связь левого полушария с определенными типами

движения хорошо известна в клинике. Рука,

соответствующая полушарию с речевым центром (чаще

правая), обнаруживает большие способности к тонким

движениям, чем рука, связанная с недоминантным

полушарием. Больные с повреждением левого полушария и

без правостороннего паралича тем не менее испытывают

затруднения в воспроизведении сложной последовательности

движений рук и сложных позиций пальцев. У глухонемых

поражение левого полушария сопровождается распадом

языка жестов, что сходно с распадом речи у нормально

говорящих людей.

Д. Кимура полагает, что в эволюционном плане именно

развитие руки как органа языка жестов, ее манипулятивных

способностей и привело к формированию особых функций

левого полушария. Способность руки к тонким

манипуляциям была передана артикуляционным органам. В

ее коммуникативной теории развития речи ведущая роль

принадлежит не звуковым сигналам, а выразительным

жестам.

Стремление понять, в чем состоит своеобразие

взаимоотношений двух половин мозга в процессе творческой

деятельности, побудило ученых к изучению особенностей

организации полушарий у людей искусства. Была высказана

гипотеза о повышенной способности творческих личностей к

интеграции функций обоих полушарий (Леви Д., 1995).

Исследования действительно подтвердили, что для обычных

людей характерна более строгая латерали-зация функций

полушарий при большей их билатеральности у художников.

У художников-профессионалов на протяжении их творческой

жизни каждая половина мозга (а не только правая) развивает

структуры, формы и методы, необходимые для художе-

ственного творчества. Поэтому в случае повреждения одного

из полушарий в зрелом возрасте второе сохраняет как свои

врожденные художественные способности, так и

приобретенные на основе взаимодействия с другим

полушарием.

Исследование музыкантов тоже наводит на мысль о более

двустороннем представительстве у них функций, важных для

музыкальных способностей, по сравнению с не столь

одаренными людьми. Восприятие мелодии включает

образное представление громкости и высоты тонов,

специфического звучания аккордов,

284

темпа и ритма. Доминирование того или другого полушария

зависит от того, какому аспекту мелодии уделяется больше

внимания. Так, хорошо знакомые мелодии могут

кодироваться в виде целостного образа (гештальта), тогда как

незнакомые мелодии требуют аналитического подхода.

Установлено, что локализация активации в полушарии при

прослушивании музыкальных произведений зависит от

музыкальной грамотности слушателя. Более образованные в

музыкальном отношении испытуемые, использовавшие

аналитическую стратегию и умеющие обнаруживать сходство

и различие звуков в аккордах, по данным ПЭТ, показывают

большее потребление глюкозы левым полушарием. Улиц, не

имеющих музыкального образования, прослушивание музыки

усиливало метаболическую активацию (по глюкозе),

особенно в теменных и затылочно-височных областях

правого полушария.

Вместе с тем у одаренных музыкантов двустороннее

представительство музыкальных способностей встречалось

чаще, чем обычно бывает у менее талантливых музыкантов.

Сведения о музыкантах с односторонним поражением мозга

подтверждают, что у них, так же как у художников,

соответствующие способности сохраняются лучше, чем у

обычных людей. Известны случаи, когда после

левостороннего инсульта композиторы продолжали успешно

заниматься своей профессиональной деятельностью. Русский

композитор В.Я. Шебалин успешно сочинял музыку и после

левостороннего инсульта, вызвавшего у него тяжелую форму

афазии. У обыкновенных людей различные аспекты их

музыкальных способностей связаны с разными полушариями

и неодинаково страдают при одностороннем поражении

мозга. Немузыканты склонны воспринимать мелодии

«глобально», т.е. в основном правым полушарием-

Музыканты-профессионалы, по-видимому, различаются

между собой по степени использования способностей правого

и левого полушарий, однако асимметрия в восприятии тонов,

силы звука, аккордов, темпа и ритма у них, похоже,

значительно меньше, чем у обычных людей. Накопленный у

людей искусства творческий опыт усиливает структурно-

функциональное сходство и взаимодействие их полушарий.

9.10. ПОЛОВЫЕ РАЗЛИЧИЯ

И ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ ФУНКЦИИ

Поведенческие, неврологические и биохимические

исследования проливают свет на те процессы, которые

порождают половые различия в организации мозга. Половые

гормоны начинают влиять на мозг в таком раннем возрасте,

что реакция на воздействие внеш-

285

ней среды по-разному смонтированного мозга у мальчиков и

девочек существенно различается почти сразу после

рождения. Влияние пола на интеллектуальные функции

проявляется скорее в характере умственных способностей, а

не в общем уровне интеллекта, измеряемого по 10.

Мужчины лучше ориентируются в пути, следуя по

какому-либо маршруту. Им требуется меньше времени на

запоминание маршрута, они совершают меньше ошибок. Но

после того как маршрут заучен, женщины помнят большее

число дорожных ориентиров, чем мужчины. По-видимому,

они склонны больше пользоваться наглядными ориентирами

и в повседневной жизни.

Мужчины, как правило, лучше, чем женщины, решают

пространственные задачи. Они лучше выполняют тесты, в

которых требуется мысленно вращать предмет или каким-

либо образом манипулировать им. Они превосходят женщин

в тестах, требующих математических рассуждений (Кимура

Д., 1992). У мужчин обнаруживаются большие способности к

формированию точных двигательных навыков прицеливания,

метания, перехвата различных снарядов.

Женщины, как правило, превосходят мужчин в быстроте

идентификации сходных предметов, в арифметическом счете,

у них лучше развиты речевые навыки. Женщины быстрее

справляются с некоторыми мануальными заданиями, где

требуются точность, ювелирность движений.

Поскольку генетический материал у мужчин и женщин,

за исключением половых хромосом, одинаков, скорее разное

качество умственных способностей у мужчин и женщин

отражает различие гормональных влияний на развивающийся

мозг. Разделение полов происходит на ранних этапах

эмбрионального развития под влиянием эстрогенов (женских

половых гормонов) и андрогенов (мужских половых

гормонов, главный из которых — тестостерон).

Тестостерон вызывает маскулинизацию, способствует

формированию мужских половых органов, а также уже на

ранних этапах жизни формирует стереотипы мужского

поведения. Половые гормоны изменяют функционирование

мозга только во время критического периода развития

человека. Введение тех же самых гормонов в более поздние

периоды жизни таких эффектов не вызывает. Лишение

новорожденных самцов тестостерона путем кастрации или

введение новорожденным самкам андрогенов приводит в зре-

лом возрасте к полному изменению специфических для

данного пола форм поведения на противоположный. Крысы-

самки, которым вводят андрогены, ведут себя как самцы. Они

становятся более агрессивными, склонными к играм с

элементами драки, пред-

286

почитают грубый физический контакт. Кастрированные

самцы ведут себя, как самки. При этом у них обнаруживают

характерную для самок склонность к использованию

наглядных ориентиров при выполнении заданий, связанных с

пространственным обучением.

Изучение особенностей поведения и способностей

девочек, которые в пренатальной или неонатальной жизни

подверглись избыточному воздействию андрогеном

(мужским половым гормоном) из-за врожденной гиперплазии

надпочечников их матерей, показало, что, взрослея, они

проявляли более выраженное мальчиковое поведение и

большую агрессивность. Эффект был необратимым и не

корректировался медикаментозной терапией. У них, так же

как и у мужчин, лучше развиты пространственные функции.

Они лучше выполняют тесты на пространственную

манипуляцию, вращение предметов. Однако никаких

различий в других перцептивных или вербальных тестах,

требующих логических рассуждений, между двумя группами

девочек — с гормональными нарушениями и без них —

выявлено не было.

Многие ученые полагают, что в основе различия

мужского и женского ума лежит менее выраженная у женщин

асимметрия полушарий по сравнению с мужчинами. У

женщин повреждение одного мозгового полушария чаще, чем

у мужчин, вызывает меньший дефект, такая же травма у

мужчин сопровождается более выраженными последствиями.

Есть данные о том, что задняя часть мозолистого тела у

женщин больше. Это должно указывать на более полное взаи-

модействие полушарий у женщин по сравнению с

мужчинами.

Установлено, что у крыс-самцов кора правого полушария

толще левого. Это согласуется с другими данными о том, что

раннее влияние мужского полового гормона (андрогена)

ведет к подавлению роста коры левого полушария.

Наблюдение за эмбрионами человека также показало, что

у будущих мальчиков кора правого полушария толще левого.

Однако, как вытекает из результатов обследования мужчин и

женщин с поврежденным правым полушарием, способность к

пространственному вращению предметов, которая лучше

выражена у мужчин, не обусловлена половыми

функциональными различиями правого полушария.

Повреждение правого полушария не вызывало у мужчин

более выраженных нарушений пространственного вращения,

чем у женщин, как это можно было ожидать, если бы такие

способности у мужчин определялись большей развитостью

правого полушария.

Сходное предположение о более выраженной асимметрии

мозга у мужчин высказано и в отношении речи. При этом

исходили из того факта, что афазия чаще встречается у

мужчин после травмы

287

левого полушария. На этом основании и было сделано

заключение, что у женщин оба полушария принимают

большее участие в организации речи. Однако полученные

некоторыми авторами данные опровергают это мнение: среди

женщин с повреждением правого полушария афазия

встречается столь же часто, как и среди мужчин с аналогичной

травмой.

Д. Кимура (1992), исследуя нарушения речевых функций у

мужчин и женщин в результате поражений мозга, установила,

что у женщин организация речи и связанные с ней

двигательные функции локализованы в левой лобной коре.

У мужчин центр с аналогичными функциями находится в

задних отделах того же полушария. После повреждения

лобной части мозга у женщин афазия развивается чаще, чем у

мужчин. При повреждениях же задних отделов мозга (обычно

эта травма встречается чаще, чем поражения в передних

отделах) речевые функции женщин страдают реже не потому,

что у них менее выражена асимметрия мозга, а потому, что у

них реже подвергается разрушению центр организации

речевых движений, локализованный в передних областях

мозга. У мужчин же система выбора и программирования

речевых движений находится в задних отделах полушария.

По мнению Д. Кимура, специфика левого полушария —

это не только программирование и выбор речевых реакций, но

и организация сложных движений рта, рук, участвующих в

общении людей. Эти функции у женщин представлены в

передних областях, а у мужчин — в задних отделах

полушария-

У женщин система «праксиса», обеспечивающая выбор

надлежащих движений руки, находится в топографической

близости к расположенной сразу же позади нее моторной

коре, что может объяснять способность женщин формировать

более тонкие двигательные навыки. Напротив, у мужчин

лучше формируются движения типа прицеливания, т.е.

направленные на объекты, находящиеся на некотором

расстоянии. Для этих навыков необходимо тесное

взаимодействие со зрительной системой, локализованной в

задних участках полушарий.

По данным Д. Кимура, передняя система контроля

моторики женщин выявляется даже в тестах, требующих

одновременного участия зрительной информации (построение

по зрительной модели фигуры из кубиков). У женщин при

выполнении данного теста обнаруживаются большие

нарушения, когда повреждаются передние, а не задние отделы

полушарий. У мужчин наблюдается обратная зависимость.

Хотя функциональная асимметрия мозга, кажется, не

влияет на организацию речи и движений, а также на

способность к про-

288