анатомическая асимметрия головного мозга
ЛЕКЦИИ ПО НЕЙРОПСИХОЛОГИИ: Лекция №2 5/5 (2)
Лекция № 2
1. Проблема межполушарной асимметрии мозга и межполушарного взаимодействия
2. Развитие теории межполушарной асимметрии мозга
3. Направления в изучении проблемы межполушарной асимметрии мозга.
4. процессы межполушарного взаимодействия
5. формирования парной работы полушарий в онтогенезе
1. Проблема межполушарной асимметрии и межполушарного взаимодействия — одна из наиболее актуальных в современном естествознании. В настоящее время она разрабатывается разными нейронауками: нейроанатомией, нейрофизиологией, нейробиологией и др. Весьма продуктивно она изучается и нейропсихологией. Локальные поражения мозга в качестве основной модели для нейропсихологических исследований открывают уникальные возможности изучения данной проблемы на человеке.
Межполушарная асимметрия представляет собой одну из фундаментальных закономерностей работы мозга не только человека, но и животных. Однако, несмотря на сравнительно длительную историю изучения данной проблемы (ее начало можно отнести к 1861 году, когда П. Брока открыл «центр» речевой моторики в левом полушарии головного мозга) и огромное количество современных публикаций по различным ее аспектам, сколько-нибудь законченной теории, объясняющей функциональную асимметрию больших полушарий и учитывающей действие как генетических, так и социокультурных факторов в ее формировании, пока не существует.
Фактические данные, полученные на разном клиническом и экспериментальном материале, многочисленны и нередко противоречивы. Можно сказать, что накопление фактического материала по данной проблеме явно опережает его теоретическое осмысление.
В настоящее время получено множество фактов о неравнозначности левого и правого полушарий головного мозга по различным показателям. Это и анатомические, и физиологические данные, и материалы наблюдений за больными, имеющими сходные поражения левого и правого полушарий. Анатомические данные, свидетельствуют, что уже у животных (крыс, кошек, обезьян и др.) имеются анатомические различия в строении левого и правого полушарий мозга. Наиболее отчетливы они в височной области.
Обнаружены следующие структурные различия полей правого и левого полушарий:
1. ♦ общая площадь нижней лобной извилины (45-е поле) у правшей слева больше, чем справа;
2. ♦ в нижнетеменных областях коры (39-е и 40-е поля) слева увеличены размеры коры в глубине борозд;
3. ♦ островковая область слева больше, чем справа;
4. ♦ задняя оперкулярная зона (или зона Вернике) в височной области в левом полушарии на одну треть больше, чем в правом;
5. ♦ отмечается морфологическая асимметрия сосудов средней мозговой артерии в левом и правом полушариях;
6. ♦ длина левого полушария превышает длину правого более чем в 54 % случаев;
7. ♦ степень вертикальной упорядоченности поперечника коры, прежде всего III слоя (богатого ассоциативными связями), достоверно выше в корковых полях мозга человека по сравнению с высшими приматами и существенно выше в нижнелобных и височных областях левого полушария по сравнению с правым.
Изучение структуры полей коры у человека на нейронном уровне также выявило латеральные различия. Установлено, что:
♦ размеры нейронов III и IV слоев в 44-м и 45-м полях в левом полушарии больше, чем в правом;
♦ размеры гигантских пирамидных клеток Беца в V слое 4-го моторного поля в левом полушарии также превышают размеры этих нейронов в правом полушарии.
Имеются данные о морфологическом различии в организации левого и правого таламусов, а также левого и правого хвостатых ядер. Особенно четкая асимметрия строения наблюдается в ядрах таламуса, связанных с речевыми функциями (например, в заднем латеральном ядре, которое имеет проекции к задней височно-теменной и к нижнетеменной коре).
Таким образом, большинство исследователей убеждены в существовании морфологической основы функциональной асимметрии мозга, которая является структурным основанием функциональных различий.
Межполушарная асимметрия мозга является также объектом многочисленных физиологических исследований.
Многими авторами изучаются ЭЭГ-проявления функциональной межполушарной асимметрии мозга как в состоянии покоя, так и во время психической деятельности. При изучении межполушарных различий ЭЭГ в состоянии покоя одни исследователи отмечают большую выраженность депрессии альфа-ритма в левом полушарии по сравнению с правым, другие считают альфа-компоненты спектра ЭЭГ относительно симметричными. Однако, по данным многих авторов, при интеллектуальной деятельности межполушарная асимметрия по показателям альфа-ритма усиливается. Большинство авторов утверждают, что во время интеллектуального напряжения альфа-ритм по амплитуде, индексу или суммарной энергии выражен в левом полушарии слабее, чем в правом. У здоровых испытуемых наблюдаются различные паттерны межполушарной асимметрии (по показателям альфа- и бета-ритмов) при выполнении разных видов деятельности.
Важное место в физиологических исследованиях проблемы функциональной асимметрии полушарий занимает метод регистрации вызванных потенциалов (ВП). ВП в задних отделах правого полушария опережают по времени ВП в тех же отделах левого полушария. Это расценивается как доказательство осуществления в правом полушарии первичного зрительно-пространственного анализа стимулов. Уровень межполушарной асимметрии ВП (при прочих равных условиях) зависит от характера стимула и области регистрации ответа: при предъявлении как вербальных, так и пространственно-структурных стимулов асимметрия ВП максимально выражена в височных областях коры. Асимметрия зрительных ВП на сложные стимулы (предметные изображения, наложенные друг на друга) обнаружена в теменно-затылочных и в премоторных областях мозга, причем при трудных для испытуемого заданиях степень асимметрии ВП возрастает.
Асимметрия биоэлектрической активности левого и правого полушарий мозга в настоящее время изучается в разных научных центрах с использованием следующих новых современных методов:
♦ метода измерения локального мозгового кровотока;
♦ томографических методов (позитронно-эмиссионной, магнитно-резонансной томографии и др.);
♦ метода термоэнцефалоскопии и ряда других.
Полученные современной психофизиологией данные свидетельствуют о том, что лево-правая асимметрия биопотенциалов характерна для нормы и проявляется особенно четко в условиях психической деятельности.
Асимметрия биопотенциалов является региональным свойством и зависит от характера выполняемой деятельности. Безусловна связь типа и степени асимметрии биопотенциалов с индивидуальным «профилем» латеральной организации мозга испытуемого (правшеством-левшеством).
Клинические наблюдения за больными с локальными поражениями левого и правого полушарий мозга дают богатый фактический материал о функциональной неравноценности полушарий. Начиная с открытия П. Брока моторного «центра речи» в левой нижнелобной области и до настоящего времени клиника локальных поражений головного мозга предоставляет все новые разнообразные доказательства функциональной асимметрии полушарий. К ним относятся прежде всего следующие:
♦ многочисленные данные о появлении речевых нарушений (афазий) при поражении левого полушария (преимущественно у правшей);
♦ факты о ведущей роли левого полушария в осуществлении не только речевых, но и других связанных с речью функций.
Специальному анализу подвергались клинические материалы о связи между доминантностью полушария по речи и ведущей рукой. Выяснилось, что далеко не во всех случаях эти функции совпадают и что возникновение афазии при поражении левого полушария наблюдается не только у правшей, но и у некоторых левшей и амбидекстров.
Клинические наблюдения специфики нарушений психических функций при локальных поражениях левого и правого полушарий в последние годы подкрепляются и специальными исследованиями с использованием следующего инструментария:
♦ хирургических методов, направленных на «расщепление мозга»;
♦ метода односторонней электрошоковой терапии;
♦ метода Вада (введение амитала натрия в одну из сонных артерий).
Эти методы открывают новые возможности для изучения функций левого и правого полушарий мозга и роли объединяющих их комиссур (мозолистого тела и др.).
Таким образом, в настоящее время собран огромный эмпирический материал, подтвержденный данными анатомии, физиологии, а также клиническими исследованиями, свидетельствующий о неравнозначности структур и функций левого и правого полушарий головного мозга человека.
Начиная с известного открытия Брока считалось, что левое (доминантное у правшей) полушарие связано с речью и оно обеспечивает протекание сложных форм психической деятельности человека, в которых речь играет решающую роль. Функция правого (субдоминантного у правшей) полушария оставалась неясной, и лишь отдельные разнообразные факты указывали на его тесную связь с осуществлением не связанных с речью процессов, в первую очередь с мозговой организацией процессов восприятия.
Второй этап Однако накопилось большое число клинических и психологических фактов, которые заставляют пересмотреть это, в основном верное, положение.
Применяя значительно более точные методы (к которым относятся введения амитала натрия в левую и правую сонные артерии, позволяющее на краткий срок избирательно исключать из работы левое или правое полушарие, метод изучения дихотического слуха, дающий возможность точно оценивать доминантность полушарий, и др.), удалось установить, что доминантность левого полушария у правшей вовсе не столь абсолютна, как это считалось раньше. Было показано, что существует парциальная доминантность левого полушария и что люди, у которых левое полушарие доминантно по функциям речи, могут проявлять признаки доминантности правого полушария по другим показателям. Было обнаружено также, что диапазон людей, занимающих промежуточное место по степени доминантности левого полушария, значительно шире, чем это предполагалось, и что перцептивных формах психической деятельности пошатнуло концепцию абсолютной доминантности левого полушария. На смену ей пришли представления об относительной доминантности левого полушария (у правшей) по отношению к речевым функциям и опосредованным речью психическим процессам и относительной доминантности правого полушария в реализации невербальных гностических функций.
В настоящее время проблема полушарной асимметрии мозга по отношению к вербальным и невербальным функциям изучается прежде всего как проблема функциональной специфичности полушарий, т. е. как проблема специфичности того вклада, который делает каждое полушарие.
В настоящее время можно считать установленными несколько основных положений, касающихся межполушарной асимметрии мозга.
Первое направление — это экспериментальное изучение специфики нарушений отдельных (вербальных и невербальных) психических функций при поражении симметричных отделов левого и правого полушарий мозга. Сопоставление конкретных форм нарушений высших психических функций при левосторонних и правосторонних патологических очагах позволяет выявить нейропсихологические симптомы, характерные для поражения только левого, или только правого полушарий. Нейропсихологическое изучение нарушений различных психических функций (памяти, интеллектуальной деятельности, произвольных движений и действий и др.) показало, что произвольный уровень управления психическими функциями реализуется преимущественно структурами левого полушария, а непроизвольный, автоматизированный — структурами правого полушария (у правшей).
Второе направление — сопоставление целостных нейропсихологических синдромов, возникающих при поражении симметрично расположенных структур левого и правого полушарий. Этот путь исследования является традиционным для нейропсихологии. Как известно, нейропсихологическая синдромология первоначально развивалась на материале анализа особенностей нейропсихологических синдромов, возникающих при локальных поражениях различных структур (преимущественно коры левого полушария). Систематическое изучение нейропсихологических синдромов правого полушария началось сравнительно недавно. Различие левополушарных и правополушарных нейропсихологических синдромов очевидно.
Разработанные в нейропсихологии методы нейропсихологической диагностики адресуются главным образом к произвольным, осознанным и в значительной мере «оречевленным» уровням реализации высших психических функций. Однако при анализе правополушарных симптомов и синдромов в ряде случаев требуются новые методические приемы, выявляющие характер реализации функций на непроизвольном или автоматизированном уровнях.
Однако в целом для определения специфики правополушарных синдромов необходима дальнейшая разработка проблемы природы нейропсихологических факторов, обусловливающих правополушарные нейропсихологические синдромы, что входит в общие теоретические задачи современной нейропсихологии.
Второй аспект этой проблемы связан с изучением процессов межполушарного взаимодействия как основы осуществления разных, прежде всего высших психических функций.
Разработка проблемы межполушарного взаимодействия еще только начинается.
Для дальнейшего обсуждения данной проблемы вспомним некоторые анатомические особенности межполушарного взаимодействия.
Кроме мозолистого тела комиссуры проходят в составе передней спайки и спайки свода. Передняя спайка соединяет передние медиальные участки коры височных долей и супраростральные участки лобной коры обоих полушарий, а спайка свода (гиппокампова комиссура) — гиппокампальные образования, ножки свода, а также височную кору левого и правого полушарий.
Изучение механизмов межполушарного взаимодействия значительно продвинулось после пересечения мозолистого тела. Подобные операции, проводившиеся сначала на животных, а с 1961 года — на больных людях, позволили выявить роль разных комиссур в реализации психических функций.
Операция по перерезке комиссур (главным образом мозолистого тела) была разработана американскими нейрохиругами с целью хирургического лечения эпилепсии.
Модель «расщепленного мозга» открыла широкие возможности для изучения механизмов межполушарного взаимодействия, а также работы левого и правого полушарий мозга в условиях их относительно изолированного функционирования.
Исследование комиссуротомированных больных обнаружило у них целый комплекс нарушений высших психических функций, получивший в литературе название синдрома «расщепленного мозга». После операций на мозолистом теле нет каких-либо отчетливых изменений темперамента, личности и общего интеллекта больного. Однако при специальном исследовании обнаруживаются характерные симптомы нарушений психических функций.
К ним относятся сенсорные, речевые, двигательные и конструктивно-пространственные феномены, которые не встречаются при какой-либо другой патологии мозга. Эти данные и послужили основанием для выделения специального синдрома «расщепленного мозга».
Сенсорные феномены состоят в том, что зрительные стимулы, предъявленные в левое поле зрения (т. е. проецируемые в правое полушарие), больные (правши) как бы не замечают и не могут их назвать. Однако вспышка света в левом поле зрения ими замечается, т. е. передача зрительной информации через зрительную хиазму сохранна. Тот же эффект наблюдается и при ощупывании предметов левой рукой. Этот феномен получил название аномия. Аномия не имеет ничего общего с амнестической афазией, так как те же объекты, «воспринимаемые» левым полушарием мозга (т. е. подаваемые в правое поле зрения или на правую руку), опознаются и называются правильно. Таким образом, аномия — это невозможность называния предметов, «воспринимаемых» правым полушарием (т. е. предъявленных в левую половину поля зрения или на левую руку) у правшей.
Речевые феномены проявляются и в невозможности прочесть слово, предъявленное в левое поле зрения (т. е. в правое полушарие), или написать его. Те же слова, предъявленные в правое поле зрения (в левое полушарие), больной может прочесть и написать правильно. Однако исследователи отмечают, что правое полушарие хотя и является «неграмотным», но все же обладает определенными лингвистическими способностями. Отмечается значительная вариабельность лингвистических способностей у разных больных.
Двигательные феномены выражаются в нарушении реципрокных (совместных) движений рук или ног, совершаемых по разным программам (печатание на машинке, езда на велосипеде и др.).
У больных с синдромом «расщепленного мозга» также отмечены латеральные различия и в эмоциональном реагировании на эмоционально значимые стимулы.
Симптомы «расщепленного мозга» динамичны, со временем выраженность описанных феноменов уменьшается. И главное — у больных исчезают общие эпилептические припадки, для чего и производятся операции по перерезке комиссур.
Изучение модели «расщепленного мозга» впервые со всей очевидностью показало, что полушария головного мозга представляют собой единый парный орган, нормальное функционирование которого возможно лишь при их взаимодействии.
Результаты нейропсихологических исследований показали, что мозолистое тело представляет собой дифференцированную систему, различные участки которой выполняют разные роли в механизмах межполушарного взаимодействия.
Другой особенностью синдрома частичной перерезки мозолистого тела является нестойкость появляющихся симптомов, т. е. сравнительно быстрое восстановление психических функций. Скорость восстановления различных функций неодинакова: сначала восстанавливается вербальная оценка тактильных стимулов, наносимых на левую половину тела, позже исчезают игнорирование левой половины зрительного поля и явления дископии-дизграфии.
Было показано, что функциональная неравнозначность полушарий проявляется уже на самых ранних ступенях онтогенеза. У детей одностороннее поражение левого или правого полушария приводит к различным по характеру расстройствам высших психических функций, как это наблюдается и у взрослых людей. Однако у детей речевые нарушения проявляются менее отчетливо, чем у взрослых, и в наибольшей степени страдают вербально-мнестические процессы. В ходе онтогенеза роль левого полушария в обеспечении речевых функций возрастает по мере изменения психологической структуры самой речевой деятельности (обучение грамоте, письму, чтению). В то же время поражение правого полушария в детском возрасте приводит к более грубым пространственным нарушениям, чем у взрослых. Для детского мозга характерна высокая пластичность, вследствие чего нейропсихологические симптомы поражения левого или правого полушария отчетливо проявляются лишь при быстро развивающихся патологических процессах или непосредственно сразу после поражения. Иначе протекают у детей и процессы межполушарного взаимодействия: при их нарушении вследствие патологического очага в мозолистом теле полный синдром «расщепленного мозга» не возникает, что объясняется неразвитостью структур, объединяющих левое и правое полушария. В то же время поражение гипоталамо-диэнцефальной области у детей дает более «богатую» симптоматику, чем у взрослых. Из-за позднего созревания мозолистого тела взаимодействие полушарий у детей происходит иначе, чем у взрослых, при более широком вовлечении экстракаллозальных комиссур.
Изучение закономерностей межполушарной асимметрии и межполушарного взаимодействия проводилось и на детях с аутическими расстройствами (Я. Г. Манелис, 2000). Сравнительный анализ процесса формирования высших психических функций у здоровых детей и детей с аутизмом (5-10 лет) показал, что в норме существует определенная последовательность включения различных мозговых структур в общую интегративную деятельность мозга. Функции, связанные с работой правого полушария мозга, формируются раньше, связанные с работой левого — позже. Функции, обеспечиваемые задними мозговыми структурами (особенно правого полушария), формируются раньше, чем функции, обеспечиваемые передними лобными отделами. Таким образом, становление межполушарной асимметрии имеет возрастные особенности и происходит в разных отделах мозга по-разному.
Было показано, что важнейшим этапом формирования межполушарного взаимодействия является установление доминантности правой (или левой) руки, причем взаимодействие полушарий в разных отделах мозга происходит по-разному. У детей с аутизмом наряду с функциональной недостаточностью в работе задних отделов правого полушария и невыраженностью специализации полушарий наблюдается несформированность межполушарного взаимодействия, что и лежит в основе этого заболевания.
У детей с трудностями в обучении (в виде явлений дизлексии-дизграфии и других) также обнаружены нарушения динамики формирования межполушарной асимметрии и межполушарного взаимодействия и функциональная недостаточность в работе разных отделов мозга.
Таким образом, как показали нейропсихологические исследования здоровых и больных детей, в ходе онтогенеза изменяются как функциональная специализация полушарий, так и механизмы их взаимодействия. Следовательно, парная работа полушарий формируется под влиянием и генетических, и социальных факторов.
В целом можно констатировать следующее.
Научная электронная библиотека
1.1. Теоретические представления о функциональной межполушарной асимметрии мозга с позиции физиологии
С внедрением в 60-е годы прошлого столетия методик по расщеплению мозга и исследования каждого из полушарий в отдельности, появилась возможность выяснения взаимосвязи между функциями полушарий и такими феноменами, как мышление, способность к обучению, особенности познавательных процессов, адаптация и так далее (Сиротюк А.Л., 2001).
Проблема функциональных асимметрий мозга в настоящее время активно разрабатывается специалистами различных областей науки: психологии, физиологии, медицины, в которых широко используются понятия: функциональная асимметрия мозга, профиль межполушарной асимметрии мозга.
Функциональная асимметрия полушарий является одной из причин существования у человека определенного латерального фенотипа (латерализации).
В зависимости от требований конкретной среды и ситуации каждый индивид должен был бы иметь одинаковые потенциальные способности включать в переработку информации либо правое, либо левое полушарие. Однако в реальной действительности имеется относительное доминирование одного из них (Sperry R.W., 1962; Лурия А.Р., 1963; Спрингер С., Дейч Г., 1983).
У здоровых людей профиль асимметрии, правый по всем четырем изученным парным органам (руки, ноги, зрение, слух), обнаружен только у 39,6%. Это означает, что много праворуких здоровых людей являются левосторонними в функционировании других парных органов. Так, у 7,3% здоровых испытуемых выявлена левая асимметрия слуха в дихотическом прослушивании слов. Левая асимметрия зрения обнаружена у 22,6% здоровых лиц (Брагина Н.Н., Доброхотова Т.А., 1981). У большинства людей бинокулярный акт зрения осуществляется при явном преимуществе одного глаза: ведущий глаз определяет ось зрения, он первым устанавливается к предмету, в нем раньше заканчивается процесс аккомодации, изображение его преобладает над изображением подчиненного глаза (Сергиевский Л.И., 1951).
Бинауральное восприятие акустических сигналов человека также характеризуется асимметрией. При слухо-пространственном различении выявляется преимущество правого уха (Ананьев, 1961).
Разработка проблемы функциональной асимметрии мозга продолжается уже не одно десятилетие, тем не менее, она еще далека от своего окончательного решения, что связано с рядом трудностей теоретического и методического характера.
Работы Э.А. Костандова (1977, 1985) показали, что обработка информации начинается в правом полушарии, так как оно воспринимает и анализирует поступающие сигналы быстрее.
Однако существуют различные мнения относительно обработки информации полушариями. Так считается, что без тренировки в обоих полушариях обработка информации идет последовательно, а по мере тренировки левое полушарие переходит на параллельную обработку. Из всего потока информации каждое полушарие выбирает для обработки преимущественно ту часть информации, для которой оно предназначено или одну и ту же информацию, но тем способом, которым оно владеет (Додонова Н.А., Зальцман А.Г., Меерсон А.Я., 1984). В работах Э.А. Костандова (1977, 1985) было показано, что обработка зрительной информации начинается в правом полушарии, так как оно воспринимает и анализирует поступающие сигналы быстрее, чем левое.
Возрастной генез функциональной асимметрии мозга
Различные точки зрения высказываются относительно появления функциональной асимметрии мозга в онтогенезе. В литературе описаны очень ранние проявления моторных асимметрий. Так, B. Melekian (1981) обнаружил, что уже в первые сутки у новорожденного, поддерживаемого вертикально с сомкнутыми ножками, первый шагательный рефлекс (движение вперед) осуществляется чаще правой ножкой. В первые недели после рождения преобладают повороты головы вправо. У большинства младенцев голова, установленная в положении прямо, поворачивается вправо, и у этих детей в последующем отмечается праворукость, а у тех, у кого преобладают повороты головы влево, в последующем отмечается леворукость (Michel G., 1981). D.V. Bishop (1990) показал, что первые проявления предпочтения руки обнаруживаются у детей 7-9 месяцев. Разница между сторонами сначала слабая, затем увеличивается и становится отчетливой в три года, а затем стабилизируется.
Однако В.Д. Труш, М.Н. Фишман (1985), изучая вызванные потенциалы головного мозга у разновозрастных групп людей, считают, что полушарная специализация не присуща человеческому мозгу от рождения, а есть развивающийся процесс, проходящий через весь онтогенез и правильнее говорить о специализации полушарий лишь в связи с определенной функцией, с определенным возрастом и с определенными условиями тестирования.
Интересны публикации о динамике асимметрий в более позднем онтогенезе. В частности, говорится об уменьшении асимметрии рук (Полюхов А.М., Войтенко В.П., 1976), об увеличении числа праворуких и уменьшении числа амбидекстров в зрелом возрасте (Полюхов А.М., 1982).
Другие считают, что процесс латерализации мозга завершается в период полового созревания, когда утрачивается способность, находясь в соответствующем окружении, овладеть новым языком и говорить на нем без акцента (Брагина Н.Н., Доброхотова Т.А., 1988; Хомская Е.Д. и др., 1997; Леутин В.П., Николаева Е.И., 2005).
Таким образом, можно сделать заключение о том, что в онтогенезе, по крайней мере, у человека асимметрия мозга усиливается: она минимальна у новорожденных и становится четче с возрастом (Геодакян В.А., 2005); выявляется постоянное развитие функциональной асимметрии мозга по мере взросления человека (Брагина Н.Н., Доброхотова Т.А., 1988). Также в онтогенезе прослеживается смена отношений между исходно доминирующим восприятием мира преимущественно структурами правого полушария и становлением доминирования левого полушария, однако, этот переход не обязательно осуществляется через смешанный тип асимметрии (Ушаков Г.К., Айрапетянц В.А., 1976).
Половые различия функциональной асимметрии мозга
Большинство исследователей склоняется к точке зрения, что среди женщин больше лиц с правополушарным типом, а смешанный тип, наоборот, встречается чаще у мужчин, чем у женщин (Бериташвили И.С, 1969; Геодакян В.А., 1984; Кураев Г.А., Соболева И.В., 1996). Мужчины, как правило, лучше женщин 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).
Также было показано, что асимметрия мозга четче выражена у мужчин, как по вербальным, так и невербальным функциям (McGlone J.,1980). Дж. Леви считает, что женский мозг подобен мозгу мужчины-левши, т.е. отличается пониженной (по сравнению с мозгом мужчины-правши) специализацией полушарий (Levy J., 1978). Автор считает, что в основе половых различий лежат социальные факторы: мужчины занимались охотой и руководили переселениями, что привело к лучшему развитию у них пространственных способностей, а вербальные превосходства женщин обусловлены тем, что она воспитывает детей, а это требует словесного общения.
Генез функциональной асимметрии мозга
В литературе пока нет единого мнения о генезе функциональной асимметрии мозга. Существуют исследования, в которых показано влияние генотипа на формирование асимметрии (Богданов Н.Н., 1997; Bishop D.V., 1990), а также несколько генетических моделей, описывающих возможные варианты наследования ведущей руки (Levy J., Nagylaki T., 1972; Annet M., 1995).
Большинство авторов считает леворукость, а, следовательно, и праворукость, наследственным признаком, так как леворукие люди чаще рождаются в семьях леворуких. Семейная леворукость отмечена у 72% леворуких мужчин и 78% леворуких женщин (Двирский А.Е., 1983).
Семейные исследования мануальной асимметрии дают немало оснований утверждать, что в определении ведущей руки решающую роль играют факторы генотипа. D.V. Bishop (1990) при изучении рукости приемных детей, усыновленных в младенчестве, показал, что приемные родители (в отличие от биологических) оказывают мало влияния на установление ведущей руки у детей.
П. Бэкан считает, что леворукость имеет чисто патологическое происхождение вследствие родовых травм (Bacan P. et al., 1973). Другие авторы учитывают как патологические, так и наследственные факторы, различая, таким образом, патологическую и генетическую леворукость (Satz P., 1972, 1973; Satz P. et al., 1985).
Таким образом, исследование формирования мануальной асимметрии свидетельствует о том, что общественные традиции и система воспитания задают преимущественный выбор ведущей руки (Аршавский В.В., 1988; Безруких М.М., 1998; Laland K. et all, 1995).
Важно отметить, что сравнительно позднее установление дефинитивной формы латерализации отнюдь не означает его средовую обусловленность
Таким образом, предпосылки к становлению функциональной асимметрии мозга передаются генетически, но сама она формируется лишь в социальном общении. При этом в зависимости от конкретных условий может сложиться относительное доминирование лево- или правополушарного мышления, что во многом определяет психологические особенности субъекта.
Происхождение леворукости традиционно связывается с действием трех групп факторов: средовых (социоэкологических), генетических и патологических.
Функциональная специализация больших полушарий головного мозга человека тесно связана со становлением речевой деятельности и связанного с ней сознания. Специализация у человека левого полушария для речевых функций приводит в процессе филогенетического и онтогенетического развития к структурно-функциональной реорганизации обоих полушарий (Геодакян Э.А., 1993).
А.М. Полюховым (1982) сформулирована «онтогенетическая гипотеза межполушарной асимметрии мозга». Согласно этой гипотезе происхождение асимметрии и особенности ее проявления в процессе онтогенеза определяются следующими факторами. Фактор негенетической природы, под влиянием которого левая половина тела, а значит, и левое полушарие мозга имеет некоторое преимущество в скорости эмбрионального развития. Фактор генетической природы, через который формируется билатеральный признак. Пренатальные средовые влияния (стресс, инсульт и т.д.), вызывающие возникновение патологической межполушарной организации, в частности, леворукости. Средовые систематические (культуральные) влияния, способствующие формированию церебральной организации и специализации полушарий и увеличивающие частоту праворукости. Средовые стохастические влияния, которые увеличиваются с возрастом и проявляются дестабилизацией межполушарных отношений.
В.А. Москвин (1990; 2002) на основе своих результатов исследования предлагает следующую классификацию генеза латеральных признаков: наследственная или генетическая; патологическая латеральность, которая может быть обусловлена пре- и перинатальными поражениями); вынужденная латеральность (связанная с утратой или дефектом ведущей конечности или периферического отдела анализатора); функциональная латеральность (обусловленная особенностями сенсомоторного координирования или социокультурыми причинами).
Таким образом, согласно вышеизложенным исследованиям их можно представить в виде трех гипотез происхождения и функционирования асимметрии мозга. Первая гипотеза основана на том, что если у животных существует функциональная асимметрия мозга, то можно более основательно считать ее врожденной у человека и биологически заданной.
Другое предположение основывается на исследованиях функциональной асимметрии мозга и связано с гипотезой о том, что функциональная асимметрия мозга появилась тогда, когда появилась языково-символическая психика (психика человека), т.е. функциональная асимметрия мозга есть результат спецификации головного мозга, основанной на культурных изменениях характера психических процессов. Третье предположение объединяет две предыдущие гипотезы и сводится к тому, что функциональная асимметрия мозга есть результат взаимодействия наследственно-биологических и культурных факторов.
Функциональная асимметрия мозга и адаптация человека к условиям среды
По мнению этих авторов, правополушарность в высоких широтах связана с адаптивными перестройками в организме человека, а естественный отбор, закрепляя преобладание этих особенностей в популяции коренных жителей, живущих под постоянным воздействием экстремальных факторов среды (Кривощеков С.Г., Леутин В.П., Чухрова М.Г., 1998).
В процессе адаптации к изменившимся климатогеографическим условиям среды действительно выявлена эмоциогенная активация правого полушария. В.П. Леутин и Е.И. Николаева (1988) полагают, что у вахтовиков с абсолютным или преимущественно праволатеральным профилем хроническая активация правого полушария на фоне незавершенного адаптационного процесса влияет непосредственно на диэнцефалический отдел мозга, обуславливая появление гипертензии.
Частота встречаемости латерального фенотипа, оцениваемого по характеру сенсомоторных асимметрий и межполушарных различий ЭЭГ, обнаруживает связь с особенностями экологических условий (Хаснулин В.И. и др., 1983; Аршавский В.В., 1988). Предполагается, что увеличение доли левшей и амбидекстров в северных популяциях свидетельствует об их активной биологической адаптированности к жизни в тех условиях, а естественный отбор закрепил преобладание этих особенностей в популяции коренных жителей, живущих под постоянным воздействием экстремальных факторов среды. Возможно, большая доля леворуких среди этих групп населения отчасти обусловлена тем, что давление культурных традиций, направленное на преимущественное использование правой руки, в указанном регионе, всегда было слабее, чем в средней полосе России. Высказывается также точка зрения, что правополушарный фенотип вообще более характерен для популяций близких к природе и менее приобщенных к научно-техническому прогрессу (Казначеев В.П., 1983).
Относительное доминирование одного из полушарий в процессе восприятия и переработки информации делает насущным изучение вопроса о характере адаптации различных популяций, обитающих в регионах с неодинаковой экологической средой, что требует преимущественного участия либо пространственно-образного, либо логико-вербального (Березин Ф.Б., Варрик Л.Д., Горелова Е.С., 1976; Аршавский В.В., 1988) типа обработки информации.
В исследовании скорости линейного кровотока при гипоксии у испытуемых с различными межполушарными профилями В.П. Леутиным (2005) было показано, что люди с левым и симметричным профилем эффективно адаптируются в экстремальных климатогеографических условиях. В комфортных климатографических условиях, в стереотипной среде, преимущество получают правопрофильные индивидуумы.
Проблема исследования особенностей функциональной асимметрии мозга имеет большую актуальность для дифференциальной психофизиологии в плане решения диагностических задач для решения вопросов оптимизации учебного процесса, профессионального отбора и изучения этнопсихологических особенностей различных групп населения. Следует сказать, что закономерные связи латеральных профилей с некоторыми психическими процессами (когнитивными, регуляторными) уже установлены, то индивидуальные этнические особенности организма человека еще находятся в стадии интенсивного изучения.
Этнические особенности функциональной асимметрии мозга
Векторная направленность межполушарного доминирования возможно обусловлена культуральными и этнопсихологическими особенностями среды (Milner B., 1962; Kleinfeld J., 1971; Bogen J.E. et. al., 1972; Bakan P., Dibb G., 1973), способствующей закреплению доминирования по механизму группового отбора или преемственности, что обеспечивает удовлетворительную психическую адаптацию (Березин Ф.Б. и др., 1980). Представители различных этнических групп неодинаково используют функциональные способности левого и правого полушарий для восприятия и переработки информации, а каждый индивид может быть оценен по преимущественному использованию того или иного полушария (Zikmund V., 1977; Ornstein R., 1977, 1978; Irvin A., 1977, Hatta T., 1979; Hatta T., Dimond S.J., 1984). В связи с этим, у представителей различных этнических групп обнаружена специфика межполушарных отношений (Русалов В.М., 1979; Булаева К.Б., Дубинин Н.П., Шамов И.А. и др., 1985; Gupta B.S., 1984).
Особенности развития нашей современной цивилизации, с ее акцентом на анализ однозначных причинно-следственных связей и устремленностью к активному изменению мира, способствуют развитию логико-знакового мышления. Некоторые восточные цивилизации ориентированы на возможности образного мышления и способствуют его развитию. По мнению R. Ornstein (1977), благодаря этому может выявляться специфика межполушарных отношений у представителей различных этнических групп и диссоциация между яркой самобытностью в поэзии и других видах искусства, менее социально-зависимых.
Неизвестно, какие конкретные факторы природной и социальной среды обусловили в свое время становление межполушарных отношений у большинства представителей этнической группы (Коул М., Скрибнер С., 1977). По предположению авторов, после того как доминирующий тип мышления уже определился, он, по-видимому, передавался из поколение в поколение по принципу культурального наследования, опираясь на функциональные возможности мозга и формирование различных типов межполушарных отношений.
Предположение о культуральной обусловленности преобладания у казахов правополушарного доминирования, по отношению к русским высказывает Б.К. Жумангалиева (2002).
Как уже указывалось выше, адаптация к экстремальным условиям среды связана с особенностями функциональной специализации мозга. В связи с этим, данные изучения таких этносов как долган, нганасан, ненцев, селькупов, также жителей Чукотки, Тувы, Алтая демонстрируют, что среди населения Сибирского Севера и высокогорья преобладают синистральные лица.
Е.А. Ыжиковой (2001) также было установлено, что среди южных алтайцев больше тех, чье мышление основывается на пространственно-образном восприятии, а для усвоения новой информации необходимо подключение зрительных, тактильных, т.е. невербальных сигналов. Не случайно, отмечает автор, среди алтайцев личностей, нашедших себя в искусстве (живопись, музыка, актерство, резьба по дереву, изготовление национальных атрибутов и др.), литературе больше, чем тех, кто проявляет себя в области точных наук. Тот факт, что представители малочисленных народностей выбирают нетрадиционную профессию, считает Е.А. Ыжикова, вероятно, обусловлен социальной стимуляцией общества. Переоценка своих возможностей при поступлении в вузы и техникумы, тем более, без учета психофизиологических характеристик и доминирующего типа межполушарного реагирования, по мнению этого автора, возможно, является главной причиной неуспеваемости студентов, особенно среди лиц коренной национальности (алтайцев).
Г.В. Суховерковой (2002) было показано, что средние значения левополушарных признаков повышаются у студентов от 1 к 5 курсу при этом у алтайских студентов они ниже, чем у русских студентов. У студентов 5 курса русской национальности преобладали левополушарные (полное правшество), а среди девушек алтаек увеличивался процент с доминантным левым полушарием, т.е. возрастает выраженное правшество. Автор объясняет это результатом определенной системы обучения в университете, вследствие которого, среди лиц алтайской национальности начинает доминировать левое полушарие.
Конечно, различия культур не сводятся к особенностям психофизиологических закономерностей, но конкретный механизм, через посредство которого реализуется культуральное наследование, в значительной степени определяется характером межполушарных отношений (Коул М., Скрибнер С., 1977; Gupta B.S., 1984).
Функциональная асимметрия мозга как признак индивидуальности личности
Проблема индивидуальности и индивидуальных различий является важнейшей в изучении личности. Индивидуальность человека может быть описана в единстве проявления психофизиологических, личностных и социальных характеристик его психики. Влияние полушарной асимметрии на личностные характеристики людей весьма специфично и его трудно изучить «напрямую», так как оно опосредуется наследственными и культурными факторами. До сих пор невозможно ответить на вопрос о роли врожденных особенностей мозга и приобретенных особенностей психики и становления функциональной асимметрии мозга.
Изменчивые и неоднозначные отношения функциональной асимметрии мозга с психологическими процессами, функциями и состояниями указывают на проблему оценки функциональной асимметрии мозга.
В современных нейронауках активно ведутся работы по изучению особенностей функциональных асимметрий мозга не только при локальных поражениях мозга, но и у больных разных нозологических групп. Изучение нормы и связи индивидуально-психологических особенностей с функциональной асимметрии мозга привело к возникновению такого нового направления, как нейропсихология индивидуальных различий (Москвин В.А., 1990; Хомская Е.Д. и др., 1997).
В.М. Русалов (1979) также отмечает необходимость исследования связи функциональной асимметрии мозга с индивидуальными различиями.
Как указывает А.Г. Кураев и И.В. Соболева (1996) к признакам, коррелируемым с профилем функциональной асимметрии мозга, относятся:
Авторами было проведено исследование субъективных и объективных типологических характеристик у испытуемых с разным профилем функциональной межполушарной асимметрии (ФМА) мозга. Средние показатели силы нервных процессов были примерно одинаковыми у испытуемых с разным профилем ФМА, наиболее низкая подвижность нервных процессов отмечалась у испытуемых с левым профилем ФМА, а показатели силы тормозного процесса были наиболее высокими у испытуемых с правым профилем ФМА по сравнению со смешанным и левым профилем ФМА. Показатели как объективного, так и субъективного тестирования типологических свойств личности свидетельствует о преимуществе правого профиля ФМА по сравнению со смешанным и, особенно, левым профилем.
У возбудимых психопатических личностей показано уменьшение праволатеральных признаков (по моторным функциям) «рукости» и по функциям слухового и зрительного анализаторов по сравнению со здоровыми испытуемыми (Москвин В.А., 2002).
Нарастание дисбаланса личностных свойств и снижение устойчивости к эмоциональному стрессу происходит по мере сглаживания функциональной асимметрии мозга. Было установлено, что по мере нарастания левосторонних признаков увеличивается «нейротизм», «депрессия», «психотизм» (Москвин В.А., Клейн В.Н., Чуприков А.П., 1986).
Б.И. Белый (1981), рассматривая «типы переживаний», обнаружил, что интроверсия может быть связана с преобладанием левого, а экстраверсия с преобладанием правого полушария. Однако автор сам отвечает, что такая трактовка противопоставляет друг другу правое и левое полушарие как целостные, не учитывает взаимоотношения между отдельными долями и исключает передне-задние функциональные отношения.
Исследования ряда психологов (Р. Кеттелла, Г. Айзенка, С. Ганта) позволили установить связь группы крови с некоторыми индивидуально-психологическими особенностями. Отмечается, что иммуногенетические особенности индивида, проявляющиеся в группах крови, связаны с функциями головного мозга и обнаруживают корреляции с определенными индивидуально-психологическими особенностями (Данилова Н.Н., 1992). Нейропсихологический подход к проблеме индивидуальности различий позволяет считать, что различия в когнитивных, регуляторных и эмоциональных процессах связаны с вариативностью сочетаний признаков парциального доминирования определенных структур мозга, которые, в свою очередь, проявляются в виде индивидуальных профилей латеральности (Москвин В.А., 1990). Приведенные данные позволяют говорить не только о межполушарных нейрохимических особенностях человека, но также о наличии индивидуальной нейрохимической асимметрии, которая обусловлена парциальным доминированием структур мозга (Москвин В.А., 1997).
Т.А. Маляренко, С.В. Шутова (2000) обнаружили связь соматотипических признаков, типа нервной системы и функциональной асимметрии мозга в ответной реакции на музыку различных стилей. Показатели сенсомоторных реакций юношей эктоморфного типа телосложения, обладающих сильной нервной системой и функциональным доминированием левого полушария улучшились в большей степени под влиянием техномузыки. Мелодическая музыка оказала более сильное воздействие на функциональное состояние ЦНС юношей мезоморфного и эндоморфного соматотипов, чаще всего характеризующихся средней и слабой силой нервной системы и преобладанием правого полушария.