М
о
з
 г
,

р
а
з
у
м

и

п
о
в
е
д
е
н
и
е
 


 

ЛАБОРАТОРИЯ ПРОСТРАНСТВ
galactic.org.ua
ЧЕЛОВЕК
 


          Мышление и сознание

 
   8.3.


 Правое полушарие


Из-за того что левое полушарие имеет столь важное значение для речи и ее понимания, а также для выполнения жестов, подчиненных законам языка, его называют «доминирующим». Правое полушарие в таком случае становится «второстепенным». Многие люди все еще пользуются этими эпитетами, хотя, как показали более поздние исследования, правое полушарие имеет свои собственные функции и может даже участвовать в процессе восприятия речи.

Эксперименты с тахистоскопом как будто бы выявили прискорбную неполноценность, если не сказать абсолютную бездарность, правого полушария в деле понимания речи. Однако совсем недавно Эран Зайдель (Zaidel, 1975) изобрел устройство, названное Z-линзой и выполняющее ту же задачу, что и тахистоскоп, но в некоторых отношениях более эффективное. С помощью этого устройства испытуемый может подолгу разглядывать предъявляемый стимул, тогда как тахистоскоп обеспечивает лишь кратковременное восприятие изображения в течение 0,1-0,2 секунды, поскольку любое, даже незначительное движение глаз в сторону от центральной точки приведет к тому, что раздражитель попадет в оба поля зрения. Z-линза гарантирует с полной надежностью, что используемую в экспериментах зрительную информацию получит лишь одно полушарие мозга (см. рис. 145). Зайдель работал с двумя больными, перенесшими операцию по разделению полушарий. У обоих левое полушарие доминировало в отношении речи. В одном из тестов больные слышали слово, произнесенное экспериментатором, затем видели три изображения, которые с помощью Z-линзы проецировались в левую часть зрительного поля (правое полушарие), и должны были выбрать картинку, соответствующую услышанному вначале слову. В другом эксперименте от них требовалось выполнение устных инструкций, например: «Положите желтый квадрат на красный круг». При этом они видели предметы в левой половине зрительного поля.

Рис. 145. Принцип работы Z-линзы. Линза прилегает непосредственно к глазу, и проходящие через нее лучи света проецируют изображение только на одну половину сетчатки. Другой глаз закрыт накладкой, так что для другого полушария возможность «увидеть» тот же материал полностью исключена. Поэтому испытуемые могут разглядывать изображение гораздо дольше, чем в экспериментах с тахистоскопом.


А
- Изображение проецируется Z-линзой только в одно полушарие, обеспечивает, хотя испытуемый чтобы изображение
Б - Z-линза обеспечивает, чтобы изображение попало только на одну половину сетчатки
В - Оптическое устройство сужает поле зрения до небольшого изображения, проецируемого на поверхность контактной линзы
Г - Один глаз закрыт
Д - Поле зрения

Зайдель обнаружил, что правое полушарие понимало намного больше слов и больше знало о словах, чем думали прежде. Более ранние эксперименты с тахистоскопом указывали на то, что правое полушарие может постигать смысл существительных, но не глаголов. С помощью Z-линзы, позволяющей больным смотреть на изображения слов в течение более длительного времени, чем доля секунды, Зайдель установил, что такое противопоставление существительных глаголам лишено основания: для понимания глаголов просто требовалось больше времени. Как показали результаты соответствующих тестов, словарный запас правого полушария был близок к запасу 10-летнего ребенка. Последовательные цепочки слов, составляющих устные инструкции, воспринимались хуже, чем отдельные слова.

И все же, хотя правое полушарие и обладает некоторой способностью к пониманию речи, оно остается «немым», т. е. не может само программировать речь. Для этого, очевидно, требуются специализированные области мозга, такие, как зона Брока и зона Вернике.

Зрительные и пространственные процессы
В ряде случаев правое полушарие, оказывается, доминирует над левым в восприятии пространственных соотношений и манипулировании предметами в соответствии с этим восприятием. Чтобы проверить, так ли это, больным с расщепленным мозгом показывали разрезанные на части изображения предметов разной формы, а затем предлагали выбрать наощупь поочередно правой и левой рукой сами эти предметы. У шести из семи испытуемых число правильных ответов для левой руки (правое полушарие) составило от 75 до 90%, а для правой (левое полушарие) - примерно 50%, что соответствует ожиданию при случайном выборе (Neles, 1972).

Таблица 8.2. Результаты выполнения теста по составлению узора из кубиков правой и левой рукой

Узор

Время выполнения задачи, с

левая рука

правая рука

1 11 18
2 ?*      74**
3 13 36
4 12 69
5 15        95***
6 25 74

* В пределах предоставленного времени (120 с) узор не завершен.
** Испытуемый отказался от дальнейших попыток до конца предоставленного времени.
*** Узор составлен правильно, но неверно ориентирован.

В другом исследовании испытуемых просили сложить из предъявленных кубиков узор, который соответствовал бы показанному рисунку (рис. 148). Рука, контролируемая правым полушарием, в этом тесте намного превосходила руку, контролируемую левым, хотя последнее и не казалось полностью некомпетентным (табл. 8.2).

Майкл Газзанига, известный американский исследователь, предполагает, что правое полушарие имеет лишь незначительное преимущество в восприятии пространственных отношений. Истинное его превосходство связано со способностью физически проецировать такие восприятия на предметы при манипулировании ими. Иными словами, преимущество правого полушария проявляется при таких физических действиях, при которых предметы перемещаются и комбинируются в соответствии с определенным представлением.

Рис. 148. В этой задаче испытуемых просят сложить из кубиков фигуру, предъявленную в качестве образца, пользуясь либо правой, либо левой рукой. Как видно из табл. 8.2, левая рука намного лучше справляется с задачей.

Процессы, связанные с музыкой
В возрасте 57 лет французский композитор Морис Равель получил серьезную травму левого полушария мозга при автомобильной катастрофе. Из описания его дальнейшего состояния следует, что хотя он и мог «по-прежнему слушать музыку, посещать концерты, высказывать критические замечания или описывать полученное им удовольствие, он больше так никогда и не смог заниматься композицией - записывать то, что звучало в его голове» (Alajouanini, 1948). Равель страдал афазией Вернике; он не был в состоянии играть на фортепиано, правильно петь, записывать музыку или читать нотную запись.

Правое полушарие, несомненно, тоже играет какую-то роль в процессе музыкального восприятия. В случаях, подобных тому, что произошло с Равелем, повреждение левого полушария не мешало пострадавшему оценивать услышанную музыку или улавливать фальшивые ноты и нарушения ритма. Есть много сообщений о людях с обширными поражениями левого полушария и афазией, которые тем не менее могли верно напеть не только мелодию, но и слова песни.

Однако ни исследование музыкальных способностей после повреждений мозга, ни изучение музыкального восприятия у здоровых людей не позволило связать эти способности с тем или другим полушарием. Компоненты музыки разнообразны и сложны - мелодия, высота звука, тембр, гармония, ритм. Складываясь в бесчисленные комбинации, они образуют музыкальные произведения от Баха до рока. Кроме того, различна и музыкальная подготовка тех, кто слушает музыку: одни могут быть профессионалами в этой области, другие не знают, что такое музыкальная фраза или аккорд. Поэтому авторы обзоров на эту тему в большинстве своем приходят к выводу, что невозможно приписать главенствующую роль в осуществлении музыкальных функций тому или другому полушарию (Gates, Bpadshaw, 1977; Brust, 1980).

Два полушария - один мозг

Изучение специфических полушарных функций у больных с расщепленным мозгом позволяет кое-что узнать о роли каждого из полушарий в интактном мозге. Кроме того, проводятся экспериментальные исследования полушарных функций у здоровых людей. Как полагают, в экспериментах с тахистоскопом на здоровых испытуемых более быстрая реакция на сигналы, идущие от левой части зрительного поля, показывает, что правое полушарие лучше оснащено для переработки представленного материала, а более быстрая реакция на сигналы от правой части зрительного поля говорит о превосходстве левого полушария. Другой тест, которому часто подвергают здоровых испытуемых, - это бинауральный слуховой тест, когда в оба уха одновременно поступают различные слуховые раздражители, а испытуемых просят сообщить, что они слышат. Если более точное сообщение касается информации, поступившей в левое ухо, это считают признаком преобладания правого полушария в переработке данных сигналов, и наоборот.

Результаты подобных исследований показывают, что левое полушарие, видимо, имеет некоторые преимущества при восприятии звуков речи, даже при предъявлении в перевернутой последовательности. Заключения о каких-либо преимуществах правого полушария менее определенны.

Однако надежность таких результатов вызывает сомнения: при повторном тестировании одного и того же испытуемого они не всегда получаются одинаковыми. Например, у людей с установленным ранее преимуществом правого уха при восприятии бинаурально предъявляемой речи спустя неделю может обнаружиться преимущество левого уха в таких же тестах.

Как можно объяснить подобную изменчивость? Джерри Леви, известный специалист в области полушарных функций, полагает, что «активация того или другого полушария зависит не от его реальных способностей или даже не от используемой им в данном случае стратегии переработки информации, а скорее от того, что, по его мнению, оно может сделать» (Levy, 1976). Иначе говоря, человек с неповрежденными связями между двумя полушариями при необходимости решить какую-то задачу выбирает определенную стратегию. Он может, например, сконцентрировать все внимание на звуках, поступающих в то или другое ухо, или избрать стратегию, опирающуюся на зрительные представления, а не просто на переработку вербальной информации. Например, чтобы запомнить пару слов «кабан-чемодан», можно несколько раз повторить их в уме (активация левого полушария), а можно мысленно представить себе свинью, несущую чемодан (активация правого полушария).

Два мозговых полушария действительно обладают специализированными функциями, но в интактном мозге они работают вместе, обусловливая поразительную приспособляемость человека и его необыкновенные способности к решению задач. В связи с особым интересом к функциям разных полушарий у некоторых нейробиологов возник вопрос, нет ли каких-то анатомических или физиологических различий между полушариями, которые позволяли бы объяснить их специализацию. До недавнего времени считалось, что два полушария анатомически идентичны. Однако исследования, проведенные в последние два десятилетия, показали, что это не совсем так.

Анатомия и физиология межполушарных различий

В 1968 году в результате детального посмертного исследования мозга у 100 человек Норман Гешвинд и Уолтер Левитски сообщили о заметных анатомических различиях между полушариями. В 65% случаев участок коры височной доли, перекрывающийся с зоной Вернике и называемый planum, был больше в левом полушарии и в 11% случаев - в правом полушарии. В 24% случаев различий между полушариями по этому признаку обнаружено не было. В последующие годы была изучена и измерена не одна сотня других препаратов мозга. Полученные данные в основном совпадают; приблизительно в 70% случаев planum temporale в левом полушарии крупнее (рис. 149). В других исследованиях был обнаружен еще ряд проявлений асимметрии, большая часть которых коррелирует с функциональной право- или леворукостью.

Подобная асимметрия может быть физической основой функциональных различий между двумя полушариями. Когда впервые появились данные о межполушарных различиях, некоторые ученые высказали предположение, что асимметрия в строении речевых зон может развиваться вследствие обучения языку. Однако такая же асимметрия свойственна и мозгу человеческого плода. Таким образом, анатомическое различие - скорее причина, нежели следствие.

Рис. 149. Анатомическая асимметрия полушарий мозга. Вверху: сильвиева борозда в правом полушарии отклоняется вверх под большим углом.
Внизу: задняя часть р1апит 1етрога1е обычно гораздо больше в левом полушарии, связанном с речевыми функциями.

Еще одна асимметрия была обнаружена при ангиографии сонных артерий - рентгеновского исследования мозга после введения контрастного вещества в сонную артерию (Galaburda et al., 1978). Известно, что ход крупных сосудов мозга отражает анатомию окружающей ткани. Благодаря такому соответствию удалось установить, что сильвиева борозда (иногда ее называют латеральной бороздой) - глубокая щель в коре мозга, отделяющая височную долю от остальной коры, - в левом полушарии более длинная и более прямая, а в правом она сильнее изогнута вверх. Такая асимметрия выявилась и при изучении ископаемых черепов неандертальского человека; это позволяет предположить, что асимметрия полушарий, вероятно, составляет часть генетического наследия Homo sapiens.

Данные о том, что асимметрия строения мозга у новорожденных детей отражает функциональные различия, получены при изучении вызванных потенциалов, возникающих при звуках человеческой речи у младенцев, которым едва исполнилась неделя. Этот метод позволяет измерять реакцию мозга на раздражители. Например, когда человек видит вспышку света, в зрительной области коры почти одновременно возбуждается большое число нейронов, что ведет к изменению мембранных потенциалов у миллионов нервных клеток. Величина этого вызванного потенциала нередко столь значительна, что ее могут зарегистрировать электроды, приложенные к коже головы. Поскольку электроды регистрируют также и случайную активность мозга, для точного измерения вызванного потенциала требуется неоднократное предъявление стимула, а также обработка полученных данных с помощью компьютера, усредняющего результаты и выдающего кривые наподобие изображенных на рис. 150 и 151.

Рис. 150. Вызванный потенциал отражает реакцию мозга на зрительные или слуховые стимулы. Компьютер усредняет отлеты на повторные стимулы, что позволяет выделить вызванную реакцию на фоне обычной электроэнцефалограммы. Усреднение 64 ответных реакций дает четкую картину.

Рис. 151. Реакция индивида на один и тот же раздражитель может быть разной. В каждой колонке представлены ответные реакции одного человека на четыре различных зрительных стимула.

Регистрация электрической активности мозга у младенцев при звуках человеческой речи показала, что у 9 из 10 детей амплитуда реакции в левом полушарии заметно больше, чем в правом. При неречевых звуках- шуме или музыкальных аккордах - у всех 10 младенцев амплитуда вызванных потенциалов была выше в правом полушарии (Molfese et al., 1975). Таким образом, наш мозг и анатомически, и физиологически, по-видимому, от рождения подготовлен к переработке словесных сигналов. У большинства из нас частью мозга, которая запрограммирована для этой функции, является кора левого полушария. В отличие от большинства сенсорных и двигательных функций процесс становления речевой функции обладает значительной пластичностью. Например, при повреждении речевых областей коры левого полушария в ранний период жизни выполнение их функций берут на себя корковые зоны правого полушария.

В редких случаях, когда, например, все полушарие мозга поражено раковой опухолью, хирургам приходится удалять корковое покрытие целого полушария. Эта процедура носит название гемисферэктомии. У взрослых после удаления правого полушария функция речи почти не нарушается. Те же, кто перенес операцию на левом полушарии, страдают тяжелой формой афазии практически без шансов на улучшение.

Однако если подобная операция производится у маленьких детей, ее результаты бывают совершенно иными. Развитие речи у детей с удаленным в младенческом возрасте левым полушарием идет почти без всяких нарушений. Стандартные тесты по проверке вербальной интеллектуальности не выявляют никаких различий между детьми, перенесшими операцию, и их нормальными сверстниками. Точно так же нет различий между результатами левосторонней и правосторонней гемисферэктомии.

Лишь крайне специализированные тесты все-таки выявляют небольшую разницу. В, одном из таких экспериментов трех детей 9-10-летнего возраста, перенесших гемисферэктомию до того, как им исполнилось 5 месяцев, попросили дать оценку трем следующим предложениям с точки зрения смысла и приемлемости:
1 «Я уплатил деньги мужчиной».
2 «Мне уплатила деньги женщине».
3 «Мне уплатил деньги мальчик».
У двоих детей было удалено левое полушарие, у третьего - правое. Этот последний с неповрежденным левым полушарием правильно ответил, что первое и второе предложения грамматически неправильны, а третье вполне допустимо. Два его сверстника, перенесшие операцию на левом полушарии, не смогли распознать ошибок, хотя здоровые дети их возраста легко справляются с подобной задачей (Dennis, Whitaker, 1976).

За относительную сохранность способностей у оперированных детей, видимо, ответственна пластичность мозга (см. гл. 7). В ранний период жизни мозг, очевидно, обладает огромными возможностями в отношении собственной перестройки для компенсации ущерба, нанесенного его частям. С возрастом, однако, пластичность уменьшается. Дети более старшего возраста, перенесшие левостороннюю гемисферэктомию, как правило, могут разговаривать, но делают грамматические ошибки и хуже понимают речь.

Пластичность мозга может вступать в действие даже и без повреждения мозга. Когда Джини, девочку, выращенную в изоляции, нашли в возрасте 13 лет (
см. гл. 7), она не могла говорить и не понимала, что говорили другие. После того как она до некоторой степени овладела речью, психологи применили метод вызванных потенциалов, чтобы выяснить, какая часть ее мозга ответственна за речь. Они узнали, что как языковыми, так и неязыковыми функциями у Джини управляет правое полушарие.

Психолингвист Сьюзен Кертис, которая занималась с Джини, полагает, что именно обучение языку играет роль пускового механизма для нормальной специализации полушарий. Если в должное время овладения речью не происходит, «корковая ткань, в норме предназначенная для речи и связанных с нею способностей, может претерпевать функциональную атрофию». Этот вывод основан на результатах исследований Дэвида Хьюбела и Торстена Визеля (см. обсуждение в гл. 3 и 7), показавших, что нейроны, не получавшие нормальных зрительных входных сигналов, не образуют достаточного числа связей с другими клетками и поэтому становятся функционально неактивными. Однако данных, которые указывали бы на неспособность нейронов речевых зон (в случае их бездействия) устанавливать связи, не имеется - эксперименты на животных, подобные опытам Хьюбела и Визеля, не годятся для изучения человеческой речи.

Рис. 152. Один из методов выявления межполушарных различий состоит в измерении кровотока в различных участках мозга при разных видах деятельности. Для этого в кровь вводятся радиоактивные изотопы, и их передвижение регистрируется компьютером, который выдает изображения вроде представленных на этом рисунке.
Средней скорости кровотока соответствует зеленый цвет,
ниже средней - оттенки синего,
выше средней - оттенки красного.
 Вверху: левое и правое полушария во время покоя при закрытых глазах. Лобные доли обоих полушарий активны, как будто человек думает и что-то планирует.
Внизу: левое и правое полушария говорящего человека. Хотя они оба находятся в активном состоянии, зона рта-языка-глотки в правом полушарии менее активна и не отличается в этом отношении от слуховой коры.
 

продолжение
- 8.4 -
 

   

- 1.1
- 1.
2
- 1.3
- 1.
4
- 1.
5
- 2.
1
- 2.2
- 2.
3
- 3.
1
- 3.2
- 3.
3
- 3.
4
- 3.
5
- 4.1
- 4.
2
- 4.3
- 5.1
- 5.2
- 5.
3
- 6.1
- 6.2
- 6.3
- 7.1
- 7.2
- 7.3
- 8.1
- 8.2

Оглавление
 

     

- человек - концепция - общество - кибернетика - философия - физика - непознанное
главная - концепция - история - обучение - объявления - пресса - библиотека - вернисаж - словари
китай клуб - клуб бронникова - интерактив лаборатория - адвокат клуб - рассылка - форум