Левый мозг, правый мозг: речь и взаимодействие полушарий

Хорошо развитая речь — это как раз та особенность человека, которая резко выделяет его из мира животных. Поэтому неудивительно, что механизмы речи, их представленность в структурах мозга были всегда предметом пристального интереса исследователей. Однако надо отметить, что планомерные наблюдения по этому вопросу ведутся совсем не так давно, как можно было себе представить: только с 30-х гг. XIX в. Именно в это время, а точнее в 1836 г., французский врач М. Дакс выступил на медицинском обществе с докладом, в котором обобщил результаты наблюдений по 40 больным, страдавшим потерей речи из-за кровоизлияний в мозг. У всех больных было пораженным левое полушарие, что вызывало кроме нарушений речи частичный паралич правых конечностей. Здесь следует напомнить анатомическое устройство нервной системы, о котором мы говорили подробно выше. Левая половина мозга контролирует работу правой половины тела, а правая половина — работу левой половины тела. Такая особенность вызвана перекрестом нервных путей, выходящих из головного мозга, на уровне его стволовых структур. Поэтому паралич правых конечностей свидетельствует о поражении левого полушария и наоборот. Из своих наблюдений

Дакс сделал справедливый вывод о том, что речь контролируется левым полушарием.

Сообщение это не вызвало никакого интереса. В то время вообще мало интересовались функциями мозга, отдавая все высшие свойства и особенности человеческой психики на откуп душе. Немногие анатомы, изучавшие строение головного мозга, констатировали лишь полную симметрию обеих его половин, бросающуюся в глаза как с первого взгляда, так и при более внимательном визуальном исследовании. Все борозды и извилины были, как казалось, идентичными, и не было ни малейшего повода выделять какую-либо из структур слева или справа.

Во второй половине XIX в. положение изменилось. Сформировалось две концепции. Эквипотенциалисты утверждали, что нет структурных особенностей мозга, а протекающие процессы зависят в основном от общей массы мозга, особенно от массы его самого нового образования — коры. Локалиционисты, напротив, утверждали, что все функции имеют четкую связь с теми или иными структурами головного мозга, и подтверждали свои слова опытами по прямому раздражению тех или иных участков головного мозга у животных. Одним из самых яростных сторонников последнего направления был немецкий анатом Ф. Галль. Он утверждал, что форма черепа отражает различие в развитии мозговых структур, и по выступам на черепе можно точно определить эмоциональные, умственные и другие психические особенности данного человека. Во многих случаях диагнозы Галля были потрясающе точными, что снискало ему славу у широкой публики, но вызывало весьма прохладное отношении со стороны большинства коллег. Многие врачи считали его просто шарлатаном. Галль полагал, что речевые способности связаны с лобными долями мозга. При этом он не отдавал преимущества тому или иному полушарию.

Интересно отметить, что в наше время некоторые положения «теории» Галля нашли подтверждение и возродились в начале 1980-х гг. в виде определенного вида массажа поверхности черепа. Остеопатия впервые возникла в Голландии, а затем нашла сторонников во многих других странах, в том числе в России.

Наиболее полные доказательства асимметрии полушарий были получены французским врачом П. Брока. Он, как и Дакс, наблюдал больных с потерей речи и всегда находил у них сопутствующий паралич правых конечностей. Двое из таких больных скоро умерли, и вскрытие позволило увидеть, что очаг повреждения располагался в левой части лобной доли левого полушария головного мозга. На одно из таких вскрытий Брока пригласил своих коллег, что, вероятно, сделало его сообщение более весомым, чем раннее сообщение Дакса. Во всяком случае, доклад сопровождался не только демонстрацией анатомического препарата, но и бурными дебатами, которые Брока, человек спокойный и без претензий, совсем не хотел вызвать. Тем не менее зона мозга, поражение которой вызывает потерю речи — афазию, в медицинской терминологии прочно вошла в науку под названием «зоны Брока». Она расположена в левом полушарии в нижней трети лобной доли около передней центральной извилины.

В дальнейших исследованиях было замечено, что афазия может существовать в нескольких видах. То, что наблюдал Брока, носит теперь название экспрессивной афазии и проявляется в нарушении собственной речи больного. При этом сохраняется понимание чужой речи. Такой больной либо вообще не говорит, либо говорит с большим трудом, с запинками и длительными паузами, без интонаций и с нарушением грамматического построения фразы. Наблюдается сопутствующее расстройство письма, но понимание письменной речи сохраняется.

Другой вид речевых расстройств, связанный в основном с пониманием речи, был впервые описан в 1874 г. немецким исследователем К. Вернике, который, подобно Брока, связал это расстройство с вполне определенной областью мозга. Теперь эта область называется «зоной Вернике». Она расположена также в левом полушарии на заднем участке первой височной извилины между первичной слуховой корой — участком коры головного мозга, в который поступают сигналы от органов слуха, и угловой извилиной, в которой происходит преобразование зрительных сигналов в слуховые. Поражение зоны Вернике приводит к рецептивной афазии: больной испытывает большие затруднения в понимании речи, но в гораздо меньшей степени теряет способность говорить (по сравнению с экспрессивной афазией). В зависимости от степени повреждения, речь такого больного может меняться от малопонятной до совершенно бессмысленной, изобилующей несуществующими словами, словами, не соответствующими по смыслу данному описанию и т. п., в общем, тем, что в народе называют тарабарщиной. При этом, однако, плавность речи и ритмические ударения бывают сохранены. Кроме того, в отличие от больных экспрессивной афазией, больные рецептивной афазией не замечают дефектов своей речи и сердятся, почему их не понимают окружающие люди.

На основании имеющихся в то время фактов Вернике составил представление о взаимном функционировании центров речи и воспринимающих слуховые или зрительные раздражители сенсорных зон коры головного мозга. Даже в наше время, по прошествии стольких лет и получении многочисленных новых данных, схема Вернике считается правильной. По его представлениям, понимание речи и составление фраз происходит в зоне, названной его именем. Оттуда информация передается в зону Брока, которая детализирует программу и дает команды соответствующим мышцам на формирование звуков голоса. Реализация моторного ответа, т. е. движения губ, языка и т. п., происходит через моторные поля передней центральной извилины. Услышанное слово попадает в первичную слуховую кору, расположенную около зоны Вернике. Осознание слухового сигнала на речевом уровне осуществляется непосредственно в зоне Вернике. При зрительном восприятии слова (чтении) оно поступает сначала в зрительную кору, расположенную в затылочных областях головного мозга. Оттуда информация попадает в угловую извилину, где переводится в форму, доступную для зоны Вернике, т. е. в код слуховых рецепторов. Этот процесс, кстати, можно часто наблюдать во время чтения у пожилых малограмотных людей или у детей, обучающихся чтению. Читая про себя, они шевелят губами, как бы переводя зрительное изображение слов в слуховое. Согласно приведенной схеме становится понятным, почему при повреждении зоны Брока теряется способность говорить (нарушается моторный центр речи), при повреждении зоны Вернике нарушаются все составляющие речи, а при повреждении угловой извилины теряется способность понимать написанное и писать (нарушается перевод зрительных сигналов в слуховой код зоны Вернике).

Все описанные выше процессы происходят исключительно в левом полушарии головного мозга. А что же правое полушарие? Каковы его функции? Если левое полушарие оперирует словами, значит оно оперирует мыслями и по логике является ведущим или, как говорят, доминирующим в работе мозга в целом. Так ли это?

Долгое время именно такая точка зрения на работу полушарий преобладала среди ученых. Левое полушарие считалось ведущим, а правое — чем-то вроде слуги, беспрекословно подчиняющегося своему хозяину, и с благоговением выполняющим все его прихоти. Однако последние 30—50 лет внесли существенные коррективы в эти взгляды. Многие ученые даже считают, что полный переворот в нашем сознании относительно работы мозга как целого.

Нельзя сказать, чтобы и раньше не замечали некоторых функциональных особенностей правого полушария. Полученные факты говорили о том, что «молчащее полушарие» обладает способностями к зрительно-пространственному различению, к объемному конструированию и музыке. Так, французский композитор Равель в расцвете своих творческих сил пережил кровоизлияние в левое полушарие мозга, что вызвало временный паралич его правых конечностей, но не изменило музыкальных способностей. Наиболее поразительным проявлением таких особенностей, замеченным еще в Средние века, является способность некоторых больных с афазией и почти полной потерей речи к пению. Вот случай, описанный в 1745 г., заимствованный нами из замечательной книги американских ученых С. Спрингера и Г. Дейча «Левый мозг, правый мозг»: «У него был сильный приступ болезни, который привел к параличу всей правой стороны тела и полной потере речи. Он может петь некоторый гимны, которые выучил до болезни, так же ясно и отчетливо, как любой здоровый человек. Тем не менее этот человек нем, он не может сказать ни единого слова, кроме “да”, и вынужден общаться с другими при помощи знаков» [Спрингер, Дейч, 1983]. Подобных случаев было описано немало.

Все они, как правило, были результатами наблюдений над больными с поражением полушарий мозга от кровоизлияния или травмы. У большинства больных с поражением правого полушария отмечались значительные нарушения ориентации в пространстве, в узнавании знакомой ранее информации, способности к построению объемных изображений и т. п. Например, человек, проживший в своем доме много лет, после травмы не мог найти к нему дорогу. Другой больной перестал узнавать знакомые лица, в том числе своих самых близких родственников.

Еще более тонкие нарушения описанных способностей выявились после широкого распространения в начале нашего века разнообразных тестов на память, интеллект, конструкторские способности и т. д. Большинство тестов состоят как бы из двух половин, одна из которых представляет набор заданий, связанных с вербальной деятельностью, а другая — с конструкторской. Вторые задания очень напоминают детские игры — выкладывание из цветных пластинок определенных рисунков по картинке, складывание кубиков, наподобие известного кубика Рубика, идею которого конструктор заимствовал как раз из психологических тестов, и т. п. Оказалось, что повреждение левого полушария приводит к плохому выполнению заданий вербальных, а повреждение правого — невербальных заданий.

Однако самые значительные достижения в исследовании функций левого и правого полушарий были получены лишь в последние десятилетия. Они целиком связаны с применением новых подходов и новых методик исследования, как на больных, так и на здоровых людях. В первую очередь, конечно, новые методики разрабатывались для исследования больных, но уже совершенно другой категории, чем описанных выше. Дело в том, что в конце 30-х гг. XX в. начали широко применяться нейрохирургические операции на головном мозге по поводу удаления опухолей и лечения эпилепсии, о чем мы упоминали ранее. Прежде чем иссечь тот или иной участок мозга, хирург, во-первых, должен точно знать зону поражения, а во-вторых, знать (и это весьма важно при удалении очагов эпилепсии), какие функциональные участки мозга удаляются. Если в результате операции больной лишится речи, то такой финал будет ничуть не менее трагичным, чем сама эпилепсия. Надо заметить, что во многих случаях очаг, вызывающий эпилептические припадки, располагается как раз в височной области, неподалеку от зоны Вернике. Вначале хирурги отказывались проводить операции на доминантном полушарии. Но канадский хирург У. Пенфилд, применив прямое раздражение обнаженных участке мозга электрическим током небольшой силы, впервые начал такие операции и на левом полушарии. Были проведены сотни операций, в ходе которых раздражали током десятки точек в области операционного поля, в частности речевых зон коры головного мозга. Под наркозом удаляли кости черепа, а затем, уже без наркоза, проводили стимуляции. Мы говорили в одном из предыдущих разделов, что в мозге нет болевых нервов и вся процедура раздражения абсолютно безболезненна для больного. Операционное поле было отделено специальной занавеской. С больным беседовал психолог, который показывал ему картинки, задавал вопросы и т. п. в то время, когда хирург раздражал различные участки мозга. Выяснилось, что, когда электрод, подводящий ток, прикладывался к речевым зонам, больной терял способность говорить, т. е. наступала так называемая афазическая остановка речи. Хирург слышал эту речевую задержку и отмечал место, раздражение которого ее вызывало. Таким образом, была составлена своеобразная карта, густота точек на которой говорила о речевых зонах мозга. Кроме полного торможения речевых процессов, при раздражении наблюдалось заикание, проглатывание слов, а также неспособность назвать тот или иной предмет при сохранении речевых функций. До сих пор эта карта, составленная У. Пен-фильдом и его помощником Д. Робертсом, является одной из самых полных. На ней ясно видны массовые скопления точек в зоне Брока, в нижней трети передней центральной извилины, в зоне Вернике, и менее частые — в зоне угловой извилины и некоторых других областях коры. Все такие точки располагались преимущественно в левом полушарии. Однако и в правом, хотя значительно более редко, были замечены точки в аналогичных проекциях коры.

Материалы многолетних наблюдений за больными говорили о том, что в некоторых случаях, особенно при леворукости, т. е. если больной был левша, — действовал преимущественно левой рукой, речевые зоны могли располагаться в правом полушарии мозга. Это было очень важно знать до операции, так как тогда в ходе самой операции, где дорога каждая минута, можно было существенно сократить или устранить вовсе тестирующие стимуляции коры электрическим током. Доктором Д. Вада был разработан специальный метод, позволяющий до операции определить ведущее в речевом отношении полушарие. Под местным наркозом в сонную артерию вводили катетер — тонкую трубочку, наполненную специальным раствором, предохраняющим ее от закупорки кровью. Сонные артерии слева и справа разделены таким образом, что каждая из них отвечает за снабжение кровью только одного полушария головного мозга. После введения катетера, больного укладывают на спину, просят поднять обе руки вверх и вести обратный счет от 100. В одну из артерий вводят сильное снотворное вещество — амитал-натрия. Через несколько секунд рука больного, противоположная стороне введения, бессильно падает, что говорит о достижении веществом данного полушария. Если именно это полушарие отвечает за речь, то счет прекращается, и больной немеет на 2—6 мин. Если за речь отвечает другое полушарие, то задержка речи происходит на несколько секунд, после чего счет возобновляется и человек может, правда с видимым усилием, отвечать на вопросы, которые ему задает психолог. Так как в таком состоянии фактически происходит полное выключение из работы одного из полушарий, применение различных тестов может дать очень ценную информацию об особенностях работы функционирующего полушария.

В частности, было установлено, что, вопреки распространенному мнению, только у 15 % леворуких центры речи находятся в правом полушарии. У 70 % леворуких речевые функции, как и у правшей, выполняет левое полушарие, а у 15 % центры речи представлены как в левом, так и в правом полушариях мозга. Другие не менее интересные данные о работе полушарий, полученные при помощи теста Вады, будут приведены в заключение этого раздела.

Как ни хороши были приведенные выше методики исследования мозга, но коренной поворот во взглядах на работу полушарий произвели не они, а результаты исследований на людях с расщепленным мозгом. Такие операции стали проводить на человеке в 40—50-х гг. XX в. тоже по поводу эпилепсии. Дело в том, что эпилептические очаги обладают свойством зеркальности. Например, если удалить эпилептический очаг в височной области левого полушария, есть большая вероятность того, что через некоторое время аналогичный очаг появится на том же месте в правом полушарии. Кроме того, генерализованные припадки захватывают оба полушария головного мозга даже при наличии очага в одном из них. Поэтому и возникла мысль о разделении полушарий с целью каким-то образом уменьшить распространение патологической активности и не допустить образование зеркального очага.

Вначале попытались проводить частичное разделение, путем перерезки части волокон мозолистого тела, соединяющего полушария. Такие операции не дали никакого результата. Потребовалось провести многолетние опыты на животных, включая человекообразных обезьян, чтобы доказать необходимость полного пересечения мозолистого тела. Такие опыты проделали будущие лауреаты Нобелевской премии Р. Сперри и М. Газзанига, показавшие отсутствие вредных последствий разделения полушарий и многие интересные явления, вызванные этим разделением. Только после их исследований американские нейрохирурги из Калифорнийского технологического института Ф. Фогель и Д. Боген решились на полную перерезку мозолистого тела у человека. Результаты операции превзошли все ожидания в отношении лечения эпилепсии и, казалось, совершенно не изменили ни личность, ни поведение больного. Успех способствовал широкому распространению операции. Однако данные, полученные при тщательном психологическом исследовании таких больных после операции М. Газаанигой и Р. Сперри, обнаружили некоторые особенности, которые не укладывались в рамки существовавших воззрений на работу полушарий. Какие же это были особенности?

Прежде чем приступить к их рассмотрению, необходимо описать устройство нашего зрительного аппарата, так как большинство исследований было проведено с помощью тахистоскопа — прибора, проецирующего на экран различные изображения, обычно парные, на десятые и даже сотые доли секунды, т. е. исследования велись с использованием преимущественно зрительного анализатора. Итак, изображения предметов окружающего мира попадает на сетчатку глаза, состоящую из чувствительных к свету нервных клеток-рецепторов, через хрусталик. Это своего рода обычная линза, двояковыгнутая, перевертывающая изображение таким образом, что предмет или часть предмета, находящиеся от средней линии тела человека справа, т. е. в правом поле зрения, проецируются на левые половины сетчатки обоих глаз, а находящиеся слева — на правые половины сетчатки глаз. Нервные пути от левых половин сетчаток глаз идут в левое полушарие головного мозга: от левого глаза непосредственно, от правого — через перекрест зрительных нервов, называемый хиазмой. Соответственно, нервные пути от правых половин сетчаток глаз идут в правое полушарие. Таким образом, предметы, находящиеся справа от человека, в его правом поле зрения, попадают на левые половинки сетчаток, и сигналы от чувствительных нервов этих половин поступают в левое полушарие. Предметы, находящиеся слева от человека, в его левом поле зрения, попадают на правые половинки сетчаток, сигналы с которых поступают в правое полушарие. Мы так подробно останавливаемся на этом моменте потому, что понимание его будет существенным образом сказываться на понимании дальнейшего описания исследований людей с расщепленным мозгом.

Исследования проводили следующим образом. Перед испытуемым ставили полупрозрачный матовый экран, разделенный на две половины, с центральной точкой, на которой фиксировался взгляд. Такая фиксация позволяла точно проецировать изображения, появлявшиеся от тахистоскопа на левой и правой половинах экрана, соответственно в правое и левое полушария. Опыт начинается. На правой половине экрана вспыхивает изображение предмета, например, чашки. Больной уверенно называет предмет, несмотря на то что видел его всего 0,1 с. Затем вспыхивает изображение друтого предмета на левой половине экрана. Больной отвечает, что ничего не видел. Однако, когда его просят подсунуть левую руку под экран и выбрать из находящихся там предметов любой, он выбирает тот предмет, который только что видел на левой половине экрана. Называет этот предмет он неправильно: вместо выбранной ложки называет карандаш. Опять вспыхивает изображение слева. На этот раз картинка голой женщины. Больной опять утверждает, что ничего не видел, просто вспышку света, но при этом ведет себя несколько странно — смущается и хихикает. На вопрос, что ему кажется смешным, ответить не может [Газзанига, 1974].

Проведенный опыт, как и многие другие, сходные с описанным выше, показали, что немое правое полушарие способно опознать предметы, но не способно дать им название. При чем, происходит не просто опознание, но классификация предмета и соотнесение его с категориями морали, этическая оценка, которая осуществляется бессознательно. Левое полушарие пытается провести анализ и дать оценку увиденному, но так как информация в него не попадает, такая оценка оказывается ошибочной (называется карандаш вместо ложки).

Аналогичные исследования можно провести с тактильным раздражителем. Больному в левую руку вкладывают какой-либо предмет, при этом глаза завязывают. На вопрос, что за предмет находится у него в руке, больной отвечает, что не знает, так как рука онемела. Однако если затем положить этот предмет в мешок, в котором находятся и другие предметы, и попросить больного выбрать его, он уверенно выполнит просьбу. Он не может описать предмет, но часто может изобразить присущую ему функцию. Например вставить воображаемый ключ в замочную скважину или даже нарисовать левой рукой то, что он видел в левом поле зрения, т. е. правым полушарием.

Для того, чтобы не производить опыты вслепую, что связано со значительными неудобствами как для больного, так и для экспериментатора, придумали специальные линзы, позволяющие проецировать изображения только на правую или левую половины сетчатки глаза. В этом случае время, затраченное больным на решение предъявленного задания, не ограничивается. Например, называют какой-либо предмет и просят выбрать изображение этого предмета из нескольких картинок, которые больной рассматривает через линзы или просят собрать некоторую конструкцию из кубиков по ее словесному описанию опять-таки при зрительном контроле через линзы. Результаты этих опытов показали, что правое полушарие обладает словарным запасом на уровне ребенка пяти — восьми лет. Лучше оно оперирует и понимает существительные, хуже — глаголы, еще хуже — сложные грамматические формы. Все конструкторские формы деятельности выполняются правым полушарием (соответственно, левой рукой) без затруднений, чего нельзя сказать о левом полушарии. Оставшись без помощи правого, оно становится совершенно беспомощным в сборке самой простейшей конструкции из кубиков, в рисовании и других подобных видах деятельности. Возникают также значительные затруднения с выбором цветов одним левым полушарием, хотя названия самих цветов и оттенков хранятся именно в левом полушарии.

Еще более поразительные данные были получены при наблюдениях (и самонаблюдениях) за поведением людей с расщепленным мозгом. Так, в своей книге Газзанига приводит такое описание: «Больной И. иногда обнаруживает, что он спускает брюки одной рукой и подтягивает их другой. Однажды он схватил левой рукой свою жену и начал ее сильно трясти, а правой рукой он в это же время пытался помочь жене усмирить агрессивную левую руку. В другой раз, когда я играл с больным в серсо на дворе, он случайно схватил левой рукой топор, прислоненный к стене дома. Поскольку было весьма вероятно, что его действия контролируются более агрессивным правым полушарием, я незаметно ушел, не желая стать жертвой».

Из приведенного и других аналогичных описаний складывается впечатление, что у некоторых людей расщепление мозга приводит к появлению двух самостоятельных личностей, с особенностями поведения, своими привычками, памятью на события, их оценкой и т. п. В общем, как подытожил результаты своих многолетних наблюдений Сперри, «каждое полушарие имеет свои собственные “личные” ощущения, восприятия, намерения и мысли, отсеченные от соответствующего опыта другого полушария. Каждое левое и правое полушарие обладает своей собственной памятью и опытом познания, которые недоступны для воспроизведения другим полушарием. Во многих отношениях каждое из разъединенных полушарий имеет, по-видимому, отдельное самосознание».

Все описанные выше наблюдение проведены над больными, у которых по тем или иным причинам допускалось вмешательство в мозг. А существуют ли методы исследований, позволяющие проводить наблюдения без вмешательства в работу мозга как у больных, так и у здоровых людей? Да, такие методы существуют. Один из них — специальные линзы, позволяющие проецировать изображение на определенный участок сетчатки глаза, был описан нами в этом разделе. Кроме того, применение тахистоскопа при концентрации взора испытуемого на центральной точке экрана, также позволяет исследовать раздельную работу полушарий у здоровых и больных людей. В дополнение к этому, была разработана методика дихотического прослушивания, позволяющая исследовать подачу звуковой информации преимущественно к одному из полушарий; методики анализа электроэнцефалограммы (ЭЭГ), записанной одновременно от обоих полушарий при выполнении определенных заданий; методика записи вызванных потенциалов в аналогичных ситуациях; методика измерения скорости кровотока в каждом полушарии или едва заметных температурных изменений, связанных с изменениями кровотока, а также методы компьютерной томографии, позволяющие точно определить анатомические особенности полушарий. Рассмотрение указанных методов лучше начать с конца, так как анатомические особенности по сути не являются функциональными, хотя и могут определять функциональные различия.

Результаты компьютерного анализа данных томографии показали явное анатомическое отличие левого и правого полушарий, особенно в височных областях. Причем у мужчин наблюдавшиеся отличия были большими, чем у женщин. Во всех случаях левая височная область по объему и занимаемой поверхности коры головного мозга была больше, чем правая. Более того, реконструкция мозга наших дальних родственников неандертальцев, проведенная по характерным отпечаткам на внутренней стороне черепа с помощью того же компьютера, показала, что такие отличия были уже и у них. То есть центры речи Брока и Вернике также существовали, располагались в левом полушарии, объем которого в височной области слева превосходил объем правого полушария. Такие отличия между полушариями формируются на самом раннем этапе развитии плода современного человека и предопределены генетически.

Теперь вернемся к функциональным отличиям. По аналогии с исследованиями зрения канадская исследовательница Д. Кимура разработала метод дихотического прослушивания, позволяющий изучать слуховой анализатор применительно к разным полушариям мозга. На две дорожки магнитной ленты записывались два одинаковых по содержанию слогов слова. Начало звучания слов полностью совпадало. Таких пар могло быть несколько. Обычно применялось три-четыре пары слов. Испытуемый прослушивал эту запись через стереофонические наушники. В одно ухо подводилось одно слово, а в другое — другое. После прослушивания всех пар, испытуемого просили как можно быстрее воспроизвести те слова, которые он запомнил. В отличие от зрения, в слуховом аппарате нет специальных участков, подающих информацию раздельно к левому или правому полушариям мозга. От каждого уха сигналы попадают и в левое, и в правое полушария. Однако количество нервных проводников, соединяющих каждое ухо с противоположным полушарием, больше, чем соединяющих с одноименным. Поэтому при одновременной подаче сигналов на оба уха, сигналы, идущие по более мощному нервному пути, получают преимущество и побеждают в борьбе за конечный путь — за чувствительные рецепторы-клетки коры головного мозга. Таким образом, в левое полушарие больше информации поступает от правого уха, а в правое — от левого.

Данные, полученные методом дихотического прослушивания на здоровых людях, подтвержденные на людях с расщепленным мозгом, показали, что в опознании чисел и слов несомненное преимущество имеет левое полушарие (у правшей). Кроме того, левое полушарие оказалось впереди по запоминанию бессмысленных слогов или слов, записанных наоборот и поэтому представляющих бессмысленные сочетания звуков. Но это справедливо только для вполне определенного фонетического построения звуков, независимо от их смысла. Невербальные построения, например музыкальная мелодия, лучше опознается правым полушарием [Kimura, 1961].

В предыдущих разделах мы много говорили об электроэнцефалографии. Первоначально этот метод исследования мозга употреблялся почти исключительно в диагностических целях, для определения опухолевых процессов в ткани мозга и для диагностирования эпилепсии. Правда, были попытки определения психологических особенностей разных людей по ЭЭГ, но они не имели особого успеха отчасти по причине неточности анализа записей, отчасти по причине отсутствия концептуальной базы для таких исследований. С получением данных о функциональной асимметрии мозга интерес к таким исследованиям значительно повысился. Это совпало с совершенствованием электронно-вычислительной техники. Современный энцефалограф, как и компьютерный томограф, снабжается миниатюрной ЭВМ, позволяющей тут же обрабатывать данные ЭЭГ всеми методами математического анализа. В частности, мы говорили, что выделяется суммарная активность по полушариям, так называемый спектр мощности, по отдельным составляющим ритмической активности и многое другое. Проведенная обработка позволяет наглядно представить различия в протекании электрических процессов как между полушариями мозга в целом, так и между их отдельными структурами. Обычно такое сравнение производят по альфа-ритмической активности, в диапазоне 8—12 Гц, которая отражает состояние относительного покоя мозговой деятельности и наблюдается у испытуемого, отдыхающего с закрытыми глазами. При активной работе мозга, например во время решения задач, вербальной деятельности и т. п., альфа-активность исчезает. Однако такое явление, как показали впервые американцы Д. Гэлен и Р. Орн-стейн, не протекает симметрично для обоих полушарий. В норме суммарная мощность альфа-ритмов в правом полушарии несколько превышает таковую в левом. Соотнося эти мощности между собой, можно получить коэффициент асимметрии, который будет довольно близок к единице, но всегда несколько больше ее, что-то около 1,1. Исследователи заметили, что в случае предъявления вербальных заданий (например придумать рассказ, рассказать стихотворение, подсчитать число букв в слове и т. п.) значение коэффициента асимметрии резко увеличивается до 1,6 и более. В случае предъявления конструкторских задач или заданий по рисованию, коэффициент уменьшается до единицы. Это совпадало с результатами всех предыдущих исследований активности полушарий. Таким образом, был получен метод, позволяющий довольно четко определять межполушарные различия при различных видах деятельности. Конечно, индивидуальные особенности ЭЭГ вносят большую вариабельность в результаты анализа. Однако для данного человека можно получить четкие зависимости, характеризующие как его психологические особенности, так и изменения в функционировании полушарий.

Метод нашел широкое применение для исследования не только здоровых, но и психически больных людей. Известный канадский ученый П. Флор-Генри, используя анализ ЭЭГ для диагностики больных, установил, что мощность альфа-ритма в левой височной области у больных шизофренией значительно превышает такую же усредненную мощность, полученную для здоровых испытуемых, в то время как мощность в височной области правого полушария у них не отличается от нормы. У больных с маниакально-депрессивным психозом мощность ЭЭГ на обеих сторонах полушарий в височной зоне превышала таковую у здоровых испытуемых и была выше справа, чем слева.

При решении пространственных задач у маниакально-депрессивных больных снижается активность правого полушария и растет активность левого, т. е. наблюдаются отношения, обратные норме. При выполнении вербальных задач наблюдается такая же активность, т. е. смещения по сравнению с нормой не происходит. Все указанные соотношения наблюдаются в стадии депрессии. В маниакальной стадии при решении пространственных задач также падает активность правого полушария (отношения обратные норме), а при решении вербальных задач падает активность левого полушария, т. е. также наблюдаются извращенные по сравнению с нормой отношения между полушариями. На основании полученных данных Флор-Генри сделал вывод, что при депрессивных состояниях имеет место преимущественное нарушение в работе правого полушария, а при маниакальных состояниях — нарушения в работе обоих полушарий.

Сравнение приведенных данных наводит на мысль, что причиной психических заболеваний (среди ряда других причин) может быть рассогласование межполушарных взаимоотношений. Такой вывод подтверждается наблюдениями за больными после унилатерального шока — воздействия сильным переменным электрическим током при напряжении 130—170 В на одно из полушарий. Процедура применяется для лечения психозов и некоторых других форм расстройства психики исключительно по медицинским показаниям. Она была разработана в результате практических наблюдений, показавших, что у больных шизофренией никогда не бывает эпилепсии, а у эпилептиков — шизофрении. Так как эпилепсия характеризуется генерализованными припадками судорожной активности, возникло предположение о возможном лечебном воздействии таких припадков на шизофрению. Судорожную активность вначале вызывали путем билатерального расположения электродов на голове больного, т. е. один из электродов располагался на левом полушарии, другой — на правом. Затем был разработан метод унилатеральных воздействий, при котором оба электрода располагаются на одном из полушарий. Обычно применяемый диаметр электродов равен 3—4 см, расстояние между ними составляет 13 см. Унилатеральный припадок протекает менее травматично для больного и дает приблизительно такой же эффект, как и билатеральный. Поэтому в нашей стране в последнее десятилетие применяют исключительно унилатеральные электрошоки. Именно при таком воздействии стало возможным наблюдать за изолированным функционированием одного из полушарий мозга, так как полушарие, на котором расположены электроды, после электрошока остается практически бездействующим в течение не менее 1,5—2 ч. Это довольно значительное время (по сравнению, например, с пробой Вада, когда одно из полушарий остается отключенным на 3—5 мин), за которое можно провести глубокое психологическое исследование, необходимое к тому же по медицинским показаниям [Flor-Henry, 1983].

В течение многих лет наблюдения за больными после унилатеральных шоков проводили отечественные ученые Л. Я. Балонов и В. Л. Деглин, результаты которых обобщены в ряде научных монографий. Эти данные являются важным дополнением к другим наблюдениям за функциональными особенностями полушарий мозга, и мы их будем использовать как по ходу изложения других методик, так и в обобщении. Так вот, уже первое применение правостороннего унилатерального шока (УШ) у депрессивных больных значительно улучшает их состояние: смягчается унылое выражение лица, нарастает общительность, увеличивается подвижность и т. п. Левосторонний УШ у таких больных усиливает выраженность депрессивных переживаний.

При лечении шизофрении картина выглядела менее однозначно. Так, применение правосторонних УШ при галлюцинациях усиливало их выраженность — тихое нашептывание превращалось в громкие и отчетливые голоса, содержание галлюцинаций становилось более тягостным и императивным. После левосторонних УШ галлюцинации исчезали. В то же время при выраженных бредовых переживаниях картина была обратной: правосторонние УШ смягчали бред, а левосторонние — усиливали [Баллонов, Деглин и др., 1985].

Изменение клеточной активности должно вызывать усиление обменных процессов в ткани мозга и, соответственно, более активный приток крови в эти зоны мозга. Этим обстоятельством можно воспользоваться двояко. Во-первых, можно ввести в кровь какое-либо активное вещество, циркуляцию которого можно наблюдать извне при помощи чувствительных физических измерений (как при позитронно-эмиссионной томографии). Во-вторых, можно измерять относительное повышение температуры различных участков мозга, вызванное усиленным притоком крови в эти участки. Оба метода эффективно используются в настоящее время, успешно усовершенствуются и, что важно, технически значительно упрощаются. Так что, вероятно, за ними будущее. Оба способа основаны на применении компьютеров. Изменения температуры на экране тепловизора (так называется прибор для измерения температур поверхности тела и более глубоких его частей) выражается изменением цветности от сине-зеленого до красного. Перед началом решения какого-либо задачи на экране высвечивается голова с контурами мозга на ней синего цвета. Одни части имеют более темные оттенки, другие — светлее. Дается задание, и сразу окрашиваются в желтый и оранжевый цвета те структуры, которые принимают участие в его решении. При вербальных тестах ярко вспыхивают височные области и лобные в левом полушарии, хотя и в правом наблюдается интенсивное просветление. Компьютер дает точное численное значение изменений активности тех или иных структур. Обычно эти значения даются в относительном выражении к фону, т. е. к температуре структуры до решения задачи.

Методики измерения кровотока были разработаны Н. Лассе-ном и Д. Ингваром значительно раньше температурных. В поток крови, направляющейся к мозгу, вводится радиоактивный изотоп ксенон-133, излучения которого практически безвредны для организма. К тому же изотоп вымывается с потоком крови за 15 мин. Специальные детекторы, расположенные вблизи головы, фиксируют изменение радиоактивности. В настоящее время методика усовершенствована. Ксенон вводится с потоком воздуха, вдыхаемым испытуемым, и таким путем попадает в кровь. Усовершенствованная методика позволяет использовать метод на здоровых испытуемых. Были обнаружены незначительные различия в кровотоке между полушариями. Средняя величина кровотока при выполнении задач, связанных с вербальными действиями, увеличивается в левом полушарии, а при решении задач на пространственное различение — в правом полушарии. Однако, как уже говорилось, такие различия были незначительными, что свидетельствует об участии обоих полушарий в любом виде деятельности, в том числе речевой.

Какие же заключения можно сделать на основе всех данных, подученных с использованием различных методик у здоровых и больных людей? Подтвердился ли вывод о доминантности левого полушария у правшей? Нет, повидимому межполушарные отношения гораздо более гибкие, чем считалось ранее на основании первых результатов исследований. Действительно, речевые функции находятся в ведении левого полушария, но не настолько полно, как предполагалось. Дело в том, что правое полушарие занимается обработкой всех сигналов, поступающих в мозг, в том числе речевых. Первичная параметрическая обработка включает в себя распределение сигналов по тональности, громкости и некоторым другим физическим характеристикам, без выделения которых невозможна дальнейшая циркуляция сигнала в мозге. В случае поражения правого полушария, указанные функции может взять на себя левое, но выполнять их оно будет гораздо медленнее и менее эффективно, а в сложных случаях может и совсем не справиться. Это аналогично тому случаю, когда вместо мастера-профессионала работу начинает выполнять новичок. Нет навыков, нет сноровки, да и инструмент не тот. Поэтому травмы правого полушария также сказываются на речевых функциях у правшей, хотя менее заметно, чем травмы левого полушария.

В наших исследованиях, например, было обнаружено, что в 80 % случаев заикания у детей имеются видимые по ЭЭГ нарушения в работе теменно-височной зоны правого полушария головного мозга. Сходные эффекты были отмечены Деглиным [1985] при унилатеральных правосторонних шоках: «Голос становится беззвучным, глухим, сиплым или прерывистым, как бы захлебывающимся, лающим. Нарушается ритмический и мелодический рисунок речи — голос то затухает, то внезапно усиливается, становится визгливым. Некоторые больные говорят, заикаясь, произносят слова на форсированном выдохе». Кроме малоэффективного выполнения несвойственных ему функций, левое полушарие в результате дополнительной работы перегружается и начинает хуже выполнять свою непосредственную деятельность, чем, по-видимому, и вызывается заикание.

Кроме того, показана существенная разница речевой специализации полушарий у мужчин и женщин. У лиц мужского пола специализация полушарий формируется до пяти — семи лет, у лиц женского пола — не ранее 13, а иногда не происходит вовсе. У женщин еще в период внутриутробного развития придаточный речевой центр, расположенный рядом с зоной Вернике и участвующий впоследствии в формировании слоговой речи, дублируется, переходя из левого полушария в правое. Благодаря этой особенности девочки раньше начинают говорить и более способны к усвоению языков, чем мальчики. Такая же особенность наблюдается у мужчин-левшей. Естественно, наличие дополнительного речевого центра в правом полушарии несколько снижает его способности к образному мышлению и основанных на нем мыслительных процессов. В частности, способности предвидения, интуиции и т. п. Более широкая представленность речевых функций приводит к предпочтительному использованию вербально-аналитических стратегий решения невербальных задач. Это может значительно замедлять скорость мыслительных процессов, так как объем информации, обрабатываемый при образной стратегии решения, свойственной правому полушарию, оказывается в единицу времени в 106 раз большим, чем при вербальной. Может быть, именно поэтому так мало женщин могут составить конкуренцию мужчинам в игре в шахматы, где наиболее ярко проявляется необходимость к эвристическому мышлению в условиях бесконечного числа вариантов и ограниченного времени? Очевидно, такие особенности, заложенные генетически, связаны с какой-то эволюционной необходимостью.

Советским ученым В. А. Геодакяном сравнительно недавно выдвинута гипотеза, согласно которой распределение особенностей межполушарных взаимодействий у мужчин и женщин связано с поддержанием эволюционной устойчивости человеческой популяции. Более выраженная специализация полушарий делает мужчину менее приспособленным к условиям внешней среды, зато дает ему преимущества в усвоении и передаче потомству новой информации об этой среде. Это делает популяцию в целом более приспособленной к внешнему миру и позволяет более успешно с ним взаимодействовать. Таким образом, мужской пол можно рассматривать, по образному выражению Н. Н. Брагиной и Т. А. Доброхотовой [1988], как эволюционный «авангард» популяции.

Конечно, кроме сложного взаимодействия есть ряд функциональных особенностей, присущих каждому полушарию, о чем говорилось выше. Одной из наиболее важных таких особенностей является, несомненно, способ обработки информации и связанные с ним мыслительные процессы. Для левого полушария характерна логическая обработка, выраженная в знаковой форме, и сам способ обработки весьма сходен, по-видимому, с принципами, заложенными в современных электронно-вычислительных машинах (ЭВМ). Знаковая информация фиксирована в пространственных и временных координатах и поэтому легко осознаваема. Но именно такая особенность совершенно не свойственна правому полушарию, которое оперирует образами и больше напоминает аналоговую вычислительную машину, правда, с еще большими натяжками в сравнении, чем ЭВМ для левого полушария. Психические процессы формирования образов оказываются принципиально неосознаваемыми, так как важнейшей их особенностью является невозможность упорядочивания информации в пространственно-временных координатах. Вероятно, здесь используется способ обработки, в основу которого заложены голографические принципы.

Неосознанное всегда казалось человеку странным, пугающим. В связи с этим очень интересны наблюдения психолога Д. Р. Зенкова, который подметил, что правое полупространство, связанное, как мы помним, с левым полушарием мозга, ассоциируется с истиной, светлым миром, добротой и ясностью. Левое полупространство наделяется противоположными свойствами. Анализ самых древних и более поздних памятников живописи показывает достоверное преобладание лево-правого направления движения изображенных объектов. Даже рассмотрение памятников неолитического искусства (наскальной живописи) показывает, что изображенные животные движутся в направлении слева направо и представлены своим правым профилем. Психологически это совпадает с процессом превращения в реальный знак потока образов из бессознательного правого полушария. «Изображая животных, художник тем самым вызывал их из небытия, потустороннего мира; акт творчества являл собой одновременный акт творения» [Зенков, 1996].

Подводя итог всем данным, имеющимся к настоящему времени по работе полушарий мозга, можно отметить, что наиболее характерной чертой является не доминирование, а взаимодействие, основанное не только на некотором дублировании функций, их взаимодополнении, но и некотором противопоставлении. Например, при отключении правого полушария речь значительно убыстряется, что говорит в пользу сдерживающего влияния правого полушария на функционирование речевых центров левого полушария. При отключении левого полушария начинают лучше различаться цвета, особенно красные и желтые, что говорит о тормозящем влиянии левого полушария на зрительные зоны правого. В то же время при таком отключении начинают лучше детализироваться черты лица, окружающей обстановки, ярче воспринимаются пейзажи, по-новому предстают произведения живописи и т. п. При отключении правого полушария меркнет мир звуков: шум прибоя, слова любимой, музыка Баха — все кажется однообразным шумом. Однако ритмы левое полушарие различать способно. Поэтому для наиболее полного восприятия музыки необходимы оба полушария, как и для правильного выполнения речевых функций (о чем мы говорили выше).

Интересен вопрос о левшестве. В различные эпохи число левшей было, по-видимому, постоянным и составляло около 7—8 % населения. Амбидекстров, т. е. людей, владеющих одинаково хорошо и левой и правой рукой, примерно вдвое больше. У мужчин леворукость встречается в 1,5—2 раза чаще, чем у женщин, что вызвано меньшей специализацией полушарий у женщин и более легкой способностью к переучиванию в раннем возрасте. При разнообразных поражениях мозга в одном из полушарий у левшей встречаются нарушения, никогда не отмечающиеся у правшей. К таким нарушениям относится зеркальное письмо, т. е. все буквы пишутся наоборот, в зеркальном отображении, зеркальное чтение, зеркальное восприятие, феномен расширения пространства видения и феномен предвосхищения, т. е. четкое описание событий, которых еще не было и которые совершаются позже во времени. У многих из них обнаруживается повышение кожной чувствительности. Например, они могут с закрытыми глазами определить цвет предметов и иногда обнаружить их изображение на бумаге. Психика их более ранима, более заметны колебания настроения, часто они испытывают безотчетную тревогу и стрессы. Левши, как правило, обладают более ярким воображением, артистическими наклонностями, способностями к перевоплощению, своеобразным видением окружающего мира. Недаром левшами были скульпторы Микеланджело, Леонардо да Винчи, художник Пикассо, артист Чарли Чаплин и многие другие представители искусства.

Левшество дает некоторое преимущество в видах спорта, требующих быстрой реакции — боксе, борьбе, теннисе и др. У праворуких образ воспринимается правым полушарием, а двигательные команды идут от левого полушария к правой руке. У левши все происходит в одном полушарии, поэтому скорость выполнения движения больше. Из всего сказанного следует, что левшу нельзя рассматривать как «правшу наоборот». Это своеобразное и оригинальное устройство центральной нервной системы.

По поводу происхождения правшества и левшества существует очень много интересных гипотез, перечисление которых потребовало бы написания отдельной книги. Сейчас доказано, что не труд и членораздельная речь явились причиной асимметрии. Она возникла в процессе эволюции как важный приспособительный признак еще у наших животных предков, что в конечном счете и позволило роду человеческому занять ведущее место в существующем на Земле мире животных. «Человек должен понять, — писал академик Вернадский, — что он не есть случайное, независимое от окружающей среды свободно действующее природное явление. Он составляет проявление большого природного процесса, закономерно длящегося в течение, по крайней мере, двух миллиардов лет».

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >