Ассиметрия мозга

Содержание

Введение 3

1. Функциональная асимметрия головного мозга 4

1.1. Понятие и содержание функциональной асимметрии 4

1.2. Связь асимметрии мозга с полом 8

2. Анатомическая асимметрия головного мозга 11

Рис 1. Ассиметрия развития полушарий головного мозга человека 13

Заключение 14

Список литературы 15

Головной мозг — передний отдел центральной нервной системы, обеспечивающий регуляцию жизненных функций организма, матери­альный субстрат высшей нервной деятельности (поведения). Он регулирует дыхание, кровяное давление и температуру, положение тела, движения, рефлексы, еду и питье, гормональный статус - почти все вегетативные функции организма.

С помощью сенсорных систем головной мозг обеспечивает взаимодействие организма с внешним миром и осуществляет контроль внутренней среды.

Вы­сшие функции мозга свя­заны с умственной деятельностью человека - это сенсорное вос­приятие и целенаправленное движение, обучение и память, эмоции, речь и мышление, бодрствование и сон, и, наконец, сознание, как осознание умственной и (или) физической деятельности.

Известное свойство организма человека и животных - билатеральная асимметрия, выражающаяся в дублировании анатомических структур организма в виде двухсторонней асимметрии, характеризующаяся тем, что серединная плоскость делит тело организма (или орган) на одинаковые правую и левую половины, характерна и для головного мозга.

Межполушарная асимметрия (греч. а- — «без» и symmetria — «соразмерность») — одна из фундаментальных закономерностей организации мозга. Проявляется не только в морфологии мозга, но и в межполушарной асимметрии психических процессов.

В рамках этих исследований основное внимание уделяется вопросам связи межполушарной асимметрии с психическими познавательными процессами и влиянию поражений отдельных структур и областей мозга на протекание этих процессов.

Асимметрия головного мозга представлена взаимосвязанными между собой анатомической и функциональной асимметриями, раскрытие сущности которых и является основной целью данной работы.

Функциональная асимметрия полушарий головного мозга была открыта в ХIХ в.

Функциональная асимметрия головного мозга (от греч. asymmetria — несоразмерность) — характеристика распределения психических функций между левым и правым полушариями мозга.

Межполушарная асимметрия психических процессов — функциональная специализированность полушарий головного мозга: при осуществлении одних психических функций ведущим является левое полушарие, других — правое. Более чем вековая история анатомических, морфофункциональных, биохимических, нейрофизиологических и психофизиологических исследований асимметрии больших полушарий головного мозга у человека свидетельствует о существовании особого билатерального принципа построения и реализации таких важнейших функций мозга, как восприятие, внимание, память, мышление и речь.

В настоящее время считается, что левое полушарие у правшей играет преимущественную роль в экспрессивной и импрессивной речи, в чтении, письме, вербальной памяти и вербальном мышлении. Правое же полушарие выступает ведущим для неречевого, например, музыкального слуха, зрительно-пространственной ориентации, невербальной памяти, критичности.

Также было показано, что левое полушарие в большей степени ориентировано на прогнозирование будущих состояний, а правое — на взаимодействие с опытом и с актуально протекающими событиями.

Способность к речи, анализу, детализированию, абстракции обеспечивается левым полушарием мозга. Оно работает последовательно, выстраивая цепочки, алгоритмы, оперируя с фактом, деталью, символом, знаком, отвечает за абстрактно-логический компонент в мышлении.

Правое полушарие способно воспринимать информацию в целом, работать сразу по многим каналам и, в условиях недостатка информации, восстанавливать целое по его частям. С работой правого полушария принято соотносить творческие возможности, интуицию, этику, способность к адаптации. Правое полушарие обеспечивает восприятие реальности во всей полноте многообразия и сложности, в целом со всеми его составными элементами.

Ряд исследований показал, что имеются различия функций полушарий мозга в цветоощущении: полушария головного мозга асимметричны в восприятии и обозначении цветов.

Правое обеспечивает словесное кодирование основных цветов с помощью простых высокочастотных названий (синий, красный). Здесь характерны минимальные латентные периоды названия и точное соответствие названий физическим характеристикам основных цветов. В целом правое полушарие ответственно за формирование жестких связей между предметом и цветом, цветом и словом, словом и сложным цветным образом предметного мира.

Левое полушарие обеспечивает словесное кодирование цветов с помощью относительно редких в языке, специальных и предметно соотнесенных названий. При угнетении левого полушария из лексикона исчезают такие названия цветов, как оранжевый, терракотовый, вишневый, цвет морской волны.

В речемыслительной деятельности комплементарность проявляется в том, что каждое полушарие формирует свои принципы организации речи:

правое полушарие формирует целостность смыслового содержания, обеспечивает эмпирическое и образное (метафорическое) мышление, создает ассоциации на основе наглядно-чувственных представлений о предмете; левое полушарие обеспечивает теоретическое мышление, грамматическое оформление высказывания и характеристику свойств предметов.

формирование структуры лексикона человека происходит за счет суммации разных слоев лексики: правое полушарие опирается на образное отображение предметного мира, левое — на слова-концепты.

Функциональная ассиметрия головного мозга свойственна только человеку, предпосылки к ее становлению передаются генетически, но сама она, как и тесно связанная с ней речь, окончательно 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.

Подробную картину функционирования полушарий показали эксперименты с выключением одного из полушарий под воздействием электросудорожного шока. Эти эксперименты проводились Л. Я. Балоновым и его группой в Ленинграде в 1970-е гг. Создавая искусственную однополушарную афазию, при помощи простого опроса (человек с отключенным полушарием может разговаривать) ученые установили следующие различия в том, что касается производства речи.

При угнетении доминантного левого полушария речь претерпевает такие изменения: количество слов уменьшается; высказывание в целом укорачивается; синтаксис упрощается; уменьшается количество формально-грамматических слов и увеличивается количество полнозначных слов; при этом существительные и прилагательные доминируют над глаголами и местоимениями — то есть лексика правого полушария более предметна, менее концептуальна; обострено восприятие конкретных явлений и предметов внешнего мира.

Когда же угнетено правое полушарие, то происходит нечто противоположное: количество слов и длина высказывания увеличиваются (человек становится разговорчив); при этом абстрактная лексика превалирует над конкретной, а грамматические формальные слова — над полнозначными; усиливается тенденция к рубрификации, к наложению абстрактных классификационных схем на внешний мир.

Иными словами, если правое недоминантное полушарие воспринимает внешний мир со всеми его красками и звуками, то левое полушарие одевает это восприятие в грамматические и логические формы. Правое полушарие дает образ для мышления, левое мыслит.

Интересно, что человек с угнетенным доминантным левым полушарием ведет себя как реалист-сангвиник, а человек с угнетенным правым — как аутист-шизоид.

В процессе индивидуального развития выраженность межполушарной асимметрии меняется — происходит латерализация функций головного мозга. Последние исследования свидетельствуют о том, что межполушарная асимметрия вносит существенный вклад в проявление высокого интеллекта человека. При этом в известных пределах существует взаимозаменяемость полушарий головного мозга. Важно отметить, что конкретный тип полушарного реагирования не формируется при рождении индивида. На ранних этапах онтогенеза у большинства детей выявляется образный, правополушарный тип реагирования, И только в определенном возрасте (как правило, от 10-ти до 14-ти лет) закрепляется тот или иной фенотип, преимущественно характерный для данной популяции (Аршавский В.). Это подтверждается и данными о том, что у неграмотных людей функциональная асимметрия головного мозга меньше, чем у грамотных. В процессе обучения асимметрия усиливается: левое полушарие специализируется в знаковых операциях, и правое полушарие — в образных.

Таким образом, межполушарное взаимодействие служит основой осуществления высших психических функций. Нарушение этого взаимодействия у взрослых может приводить к формированию синдрома «расщепленного мозга», проявляющегося в нарушении сенсорных, речевых, двигательных и конструктивно-пространственных функций. Нарушения, произошедшие в раннем возрасте, могут быть частично скомпенсированы.

В настоящее время проблема межполушарной асимметрии мозга изучается, прежде всего, как проблема функциональной специфичности полушарий, т. е. как проблема специфичности того вклада, который делает каждое полушарие в любую психическую функцию. Эти представления строятся на нейропсихологической теории мозговой организации высших психических функций, сформулированной Лурия А. Р. (1969,1973 и др.)

Таким образом, межполушарная асимметрия имеет не глобальный, а парциальный характер: правое и левое полушарие принимают различное по характеру и неравное по значимости участие в осуществлении психических функций. Также важно отметить, что в различных системах характер функциональной асимметрии может быть неодинаков.

Асимметрия мозга тесно связана с полом. Среди детей леворуких, заик, косоглазых, дислектиков, невротиков, на каждую девочку приходится около пяти мальчиков. Известно, что существует определенная зависимость между этими явлениями, и все они тесно связаны с асимметрией мозга. Например, при насильственном переучивании леворуких детей письму правой рукой у них часто появляются перечисленные аномалии, умственная отсталость, психозы, дефекты речи. Представления о половых различиях в работе мозга основаны, прежде всего, на результатах клинических и поведенческих исследований. При повреждениях левого полушария в результате кровоизлияния, опухоли или при оперативном удалении части височной доли, по поводу эпилепсии, дефицит вербальных функций у мужчин бывает гораздо больше, чем у женщин. Аналогичные повреждения правого полушария также приводят к большему дефициту функций невербального характера у мужчин, по сравнению с женщинами. Афазия вследствие повреждения левого полушария возникает у мужчин в три раза чаще, чем у женщин, и имеет более тяжелый характер. Поэтому был сделан вывод, что у женщин языковые и пространственные способности представлены более симметрично, чем у мужчин.

С половыми различиями в латерализации мозга связан психологический половой диморфизм: разные способности и склонности мужчин и женщин, разная профессиональная пригодность и предпочтение, разная обучаемость и сообразительность. Например, по вербальным способностям: речи в целом, скорости и беглости речи, правописанию, навыкам чтения, кратковременной памяти, конформности мышления во всех возрастных группах выше уровень у женщин. У женщин гораздо лучше развито и с возрастом меньше атрофируется обоняние. У мужчин сильнее развиты пространственно-зрительные способности. Мальчики в школе значительно лучше девочек понимают геометрические концепции, эти различия меньше по алгебре, и еще меньше по арифметике. В технических ВУЗах максимальные преимущества мужчин также по начертательной геометрии. Они лучше ориентируются в визуальных и тактильных лабиринтах, лучше читают географические карты, легче определяют левое правое. В шахматах, в музыкальной композиции, изобретательстве и другой творческой деятельности мужчины достигают успеха существенно чаще, чем женщины. Мала доля женщин среди сатириков, юмористов, карикатуристов, комиков и клоунов. У мужчин значительно чаще, чем у женщин, обнаруживается также преимущество правого уха при дихотическом прослушивании и левой руки у праворуких при тактильном узнавании предметов дигаптическим методом. Обнаружен половой диморфизм по соотношению длин левой и правой височных плоскостей. Половые различия отмечаются в анатомических, клинических, дихотических, тахистоскопических, электрофизиологических и психологических исследованиях полушарий. В настоящее время, подавляющее большинство авторов поддерживает точку зрения, что асимметрия мозга четче выражена у мужчин. Например, Леви считает, что женский мозг подобен мозгу мужчины-левши, т.е. отличается пониженной асимметрией полушарий. В большом критическом обзоре, специально посвященном половым различиям по асимметрии мозга, Мак-Глон пришла к выводу, что “существует впечатляющее скопление данных, позволяющее допустить, что мужской мозг может быть организован более асимметрично, чем женский, как по вербальным, так и невербальным функциям. Эти тенденции редко наблюдаются в детстве, но часто существенны для взрослого организма”.Вительсон исследовала тактильное узнавание предметов левой и правой рукой у 200 праворуких детей и пришла к выводу, что мальчики уже в шесть лет имеют правополушарную специализацию, а девочки показывают билатеральное представительство до 13 лет. Это и ряд других исследований позволяют заключить, что в онтогенезе асимметрия мозга усиливается. Споры, в основном, – о возрасте завершения латерализации. Одни считают, что она завершается в период полового созревания, когда утрачивается способность, находясь в соответствующей среде, овладеть новым языком и говорить на нем без акцента. Другие – что это происходит примерно к пяти годам, а третьи считают, что асимметрия закладывается еще раньше, что мозг новорожденного по степени асимметрии не отличается от мозга взрослого.[24] Последнюю точку зрения можно отбросить, т.к. нельзя говорить об асимметрии функции мозга новорожденного, когда нет еще самих функций, а только потенции.

Для объяснения половых различий было высказано несколько гипотез. Вейбер предположила, что они связаны не с полом, как таковым, а с разными темпами развития мужчин и женщин. Такая трактовка может объяснить, в лучшем случае, половой диморфизм у детей и подростков, но не у взрослых. Леви предположила, что в основе половых различий лежат социальные факторы: мужчины занимались охотой и руководили переселениями, что и привело к лучшему развитию у них пространственных способностей, а вербальные превосходства женщин обусловлены тем, что они воспитывали детей, а это требует словесного общения.

Результаты исследований различных авторов указывают на то, что между правым и левым полушарием головного мозга существуют анатомические различия.

Исследование анатомии полушарий показывает структурные различия между ними. Сильвиева борозда в левом полушарии длиннее и заходит выше к верхушке мозга, чем в правом. Если сравнивать верхнюю поверхность височных долей, то в 65% случаев левая planum temporale намного больше, чем правая ( рис. 1а ) (в 11% случаев - справа больше чем слева, и в 24% - существенная разница отсутствует). Тот факт, что такого рода разница может быть обнаружена и у плода, указывает на но, что человеческий мозг заранее настроен на асимметричное развитие полушарий.

Рассмотрим анатомическую ассиметрию головного мозга на примере расположения речевых структур.

Хотя основные анатомические структуры, связанные с речью, располагаются в доминирующем полушарии, в процесс вовлекаются и многие другие структуры. Как и можно было ожидать в случае столь важной функции, это касается обоих полушарий (рис. 1в). В последнее время получены свидетельства участия в процессе также подкорковых структур, таких как таламус и хвостатое ядро. Тем не менее, удобным и широко распространенным остается, в первом приближении, описание речевой системы, предложенное Дамасио и Гешвиндом ( Damasio and Geschwind ) и показанное на рис. 1б. Оно исходит, главным образом, из наблюдениями за последствиями инсультов и других нарушений речи, вызванных повреждениями, с последующим посмертным исследованием нейрогистологии. Наиболее важным речевым областям присвоены названия поля Брока и поля Вернике - в честь исследователей, которыми были получены данные о связи между нарушениями речи и повреждениями нервной ткани. Как показано на рис. 9.16б, с речью связано поле Вернике. Оно расположено сзади от первичной слуховой коры. По цитоархитектонической классификации Бродмана первичная слуховая кора обозначается как поле 41, а поле Вернике как поле 22. Именно в поле Вернике сигналы, вызванные речью, направляются из первичной слуховой коры. Повреждения этой области влияют на способность человека воспринимать звуки речи как лингвистически значимые. Аналогично, зрительные стимулы от написанных слов также направляются в поле Вернике - из первичной зрительной коры (поле Бродмана 17) во вторичную зрительную кору (поле Бродмана 18), затем через ангулярную извилину (поле Бродмана 39) в поле Вернике. Повреждение в любой из этих областей затрудняют понимание письменной речи и способность именовать визуальные объекты. Поле Вернике соединено с полем Брока трактом, именующимся аркуатным пучком. Перерезка его делает невозможным повторение прочитанного или услышанного слова. Поле Брока само по себе занимает центральное место в формировании сложной мышечной активности, требующейся для артикуляции слов. Оно располагается, как это видно из рис. 1б, непосредственно по соседству с областью первичной моторной коры, в которой картирована мускулатура лица и гортани. Как уже говорилось, схема, описанная выше, представляет собой по необходимости упрощение всей нейроанатомии, касающейся рассматриваемого процесса. Она, тем не менее, дает основу для понимания многих нарушений речи (афазий), поскольку позволяет проследить нарушения в различных элементах системы.

(а) Горизонтальный срез через мозг человека на уровне Сильвиевой борозды показывает, что planum temporale (РТ) слева больше, чем справа. Задний край РТ наклонен кзади более круто в левом полушарии, чем в правом, а извилина Гершля (ИГ) склоняется вперед более круто. РТ слева простирается от точки, обозначенной <х>, до точки, обозначенной <у>. Слева располагается поперечная извилина Гершля (ПГ) и две - справа (ПГ1, ПГ2). ЗП - затылочный полюс, ВП - височный полюс.

(б) Речевые области мозга. Левое полушарие мозга показано сбоку. Дальнейшие объяснения в тексте.

(в) Хотя основные речевые центры показаны на (а) и (б), многие другие части коры вовлечены в речевую функцию человека.

Итак, функциональная асимметрия головного мозга (от греч. asymmetria — несоразмерность) — характеристика распределения психических функций между левым и правым полушариями мозга.

Межполушарная асимметрия психических процессов — функциональная специализированность полушарий головного мозга: при осуществлении одних психических функций ведущим является левое полушарие, других — правое.

Межполушарное взаимодействие служит основой осуществления высших психических функций.

В настоящее время проблема межполушарной асимметрии мозга изучается, прежде всего, как проблема функциональной специфичности полушарий, т. е. как проблема специфичности того вклада, который делает каждое полушарие в любую психическую функцию.

Результаты исследований различных авторов указывают на то, что между правым и левым полушарием головного мозга существуют анатомические различия.

Исследование анатомии полушарий показывает структурные различия между ними. Сущность анатомической асимметрии рассмотрена в данной работе.

Балонов Л.Я., Деглин Л.В. Слух и речь доминантного и недоминантного полушарий. Л., 1976.

Брагина Н.Н., Доброхотова Т.А. Функциональные асимметрии человека. М., 1988.

Голдберг Э. Управляющий мозг: Лобные доли, лидерство и цивилизация / Пер. с англ. Д. Бугакова. М.: Смысл, 2003.

Иванов В.В. Чет и нечет: Асимметрия мозга и знаковых систем. М., 1978.