История развития представлений о распределении функций между полушариями

Асимметрия в функциях полушарий впервые была обнаружена в XIX веке, когда обратили внимание на различные последствия повреждения левой и правой половины мозга.

В 1836 году сельский врач Марк Дакс выступил на заседании медицинского общества в Монпелье (Франция) с докладом о больных, страдающих от потери речи — состояния, известного специалистам под названием афазии. Дакс заметил связь между потерей речи и поврежденной стороной мозга. В его наблюдениях более чем на 40 больных с афазией имелись признаки повреждения левого мозга. Ему не удалось обнаружить ни единого случая афазии при повреждении правого полушария. На основании этого Дакс сделал заключение, что каждая половина мозга контролирует свои специфические функции (речь контролируется левым полушарием). Но его доклад не имел успеха.

В 1861 году Поль Брока при посмертном исследовании мозга больного, который много лет страдал потерей речи и односторонним параличом, отчетливо выявил очаг повреждения, захвативший часть левой лобной доли. Через несколько месяцев он снова наблюдал сходное повреждение при вскрытии другого больного, страдавшего потерей речи. Оба эти случая были доложены на заседании Общества антропологов в Париже. Противники концепции локализации функций в коре мозга не согласились с выводами Брока. Обследуя других больных, Брока более точно определил область мозга, страдающую в случаях потери речи, которая с тех пор стала известна как зона Брока. Эта зона была им определена, как область в задних отделах нижней лобной извилины.

Проанализировав взаимосвязь между предпочтением одной из двух рук и речью, он предположил, что речь, большая ловкость в движениях правой руки связаны с превосходством левого полушария у праворуких.

Через 10 лет после публикации наблюдений Брока концепция, известная теперь как концепция доминантности левого полушария, стала основной точкой зрения на взаимоотношения между полушариями мозга.

В 1864 году английский невролог Джон Джексон выдвинул идею о «ведущем» полушарии, которую можно рассматривать как предшественницу концепции доминантности полушарий.

К 1870 году и другие исследователи стали понимать, что многие типы расстройств речи могут быть вызваны повреждением левого полушария. К. Вернике нашел, что больные при повреждении задней части височной доли левого полушария часто испытывали затруднения в понимании речи.

У некоторых больных при повреждении левого, а не правого полушария обнаруживались затруднения при чтении и письме. Считалось также, что левое полушарие управляет «целенаправленными движениями».

Совокупность этих данных стала основой представления о взаимоотношении между двумя полушариями. Одно полушарие (у праворуких обычно левое) рассматривалось как ведущее для речи и других высших функций, другое (правое), или «второстепенное», считали не имеющим особых функций и находящимся под контролем «доминантного» левого.

Концепция левополушарной доминантности, согласно которой во всех гностических и интеллектуальных функциях ведущим у правшей является левое полушарие, а правое оказывается глухим и немым, просуществовали почти столетие. Однако, постепенно накапливались свидетельства, что представление о правом полушарии как о второстепенном, зависимом не соответствует действительности. Так, у больных с нарушениями левого полушария мозга, хуже выполняются тесты на восприятие форм и оценку пространственных взаимосвязей. Оказалось, что неврологически здоровые испытуемые, владеющие двумя языками (английским и идиш), лучше идентифицируют английские слова, предъявленные в правом поле зрения, а слова на идиш — в левом. Был сделан вывод, что такого рода асимметрия связана с навыками чтения: английские слова читаются слева направо, а слова идиш — справа налево.

Почти одновременно с распространением концепции доминантности полушарий стали появляться данные, указывающие на то, что правое, или второстепенное, полушарие также обладает своими особенностями. Так, Джексон выступил с утверждением о том, что в задних долях мозга локализована способность к формированию зрительных образов. Джексон сделал свой вывод на основе наблюдения за больным с опухолью в правом полушарии, который испытывал затруднения в узнавании предметов, людей и мест.

Важным событием было открытие значительных и довольно стойких различий в способах выполнения стандартных психологических тестов больными с повреждением левого и правого полушарий. Оказалось, что повреждение левого полушария приводит, как правило, к низким показателям по тестам на вербальные способности. В то же время больные с повреждением правого полушария обычно плохо выполняли невербальные тесты, включавшие манипуляции с геометрическими фигурами, сборку головоломок, восполнение недостающих частей рисунков или фигур и другие задачи, связанные с оценкой формы, расстояния и пространственных отношений.

Обнаружено, что повреждение правого полушария часто сопровождалось глубокими нарушениями ориентации и сознания. Такие больные плохо ориентируются в пространстве, не в состоянии найти дорогу в доме, в котором прожили много лет. С повреждением правого полушария были связаны также определенные виды агнозий (нарушений в узнавании или восприятии знакомой информации, восприятии глубины и пространственных взаимоотношений).

Дополнительные сведения, указывающие на специализацию правого полушария, получены на основании того, что у больных, страдающих тяжелыми нарушениями речи, часто сохраняется способность петь. Кроме того, в клинических сообщениях содержались данные о том, что повреждение правой половины мозга может привести к утрате музыкальных способностей, не затронув речевых.

Все эти данные привели к появлению в середине ХХ века концепции распределения функций между полушариями.

Долгое время считалось, что в основе межполушарных различий лежит способность левого полушария к восприятию вербальных стимулов, а правого образных. В то же время были получены и противоположные данные. Так оказалось, что опознание знакомых лиц, простых геометрических фигур, объектных изображений и некоторых других невербальных стимулов связано в большей мере с деятельностью левого полушария, тогда как идентификация цифр, букв и слов в некоторых случаях успешнее осуществляется при их адресации правому полушарию. Существует представление, что межполушарная асимметрия в решающей мере зависит от функционального уровня переработки информации. В этом случае решающее значение придается не характеру стимула, а особенностям гностической задачи, стоящей перед наблюдателем.

Сегодня наиболее распространенными являются представления, согласно которым как левое, так и правое полушария тем или образом участвуют в осуществлении различных зрительно-гностических функций. Накопленные к концу ХХ века данные привели к формированию современных представлений о сущности парной деятельности мозга и появлению концепции взаимодействия мозговых полушарий, суть которой сводится к тому, что каждое полушарие участвует в любом виде деятельности, но перерабатывает информацию своим, присущим ему способом.

Таблица 1.

Способы переработки информации в правом и левом полушарии мозга.

В связи с различиями в способах переработки информации каждое полушарие имеет преимущество в определенных процессах:

• — левое лучше справляется с обработкой печатных текстов, устной речью, обучению родному языку, сознательной деятельностью, управляет моторикой, отображает индивидуальный опыт, накопленный в течение жизни,
• — правое успешнее распознает рукописные тексты, участвует в процессах обучения письму, иностранным языкам, с этим полушарием связывают такие процессы как неосознанное восприятие, интуиция, творчество, оно лидирует в сенсорных процессах и отражает видовой опыт человека.

В процессах переработки речевых сигналов в настоящее время принято выделять два уровня переработки информации: перцептивный и семиотический. На перцептивном уровне опознание идет без учета семантических и фонетических характеристик. На семиотическом уровне учитываются семантические и фонетические характеристики стимулов, опознание и классификация изображений протекают на основе понятийных содержательных признаков.

Межполушарная асимметрия зависит от функционального уровня переработки информации: левое полушарие обладает способностью к переработке информации как на семиотическом, так и на перцептивном функциональных уровнях, возможности правого полушария ограничиваются перцептивным уровнем.

В процессе классификации практически невербальных изображений принимают участие структуры как левого, так правого полушарий. Однако участие неодинаково и определяется в первую очередь характером предъявленных изображений.

Выделяют 4 типа переработки зрительной информации, качественно различающихся особенностями участия в них правого и левого полушарий.

Процессам каждого типа соответствует определенная картина переработки информации при ее избирательной адресации правому или левому полушарию:

• 1. Переработка перцептивно простой зрительной информации на перцептивном функциональном уровне. Как правое, так и левое полушарие «способны» к такого рода деятельности, однако способ переработки информации, используемый левым полушарием, более эффективен. Если унилатерально информация адресуется правому полушарию, процесс ее переработки может пойти двумя путями: или правое полушарие «самостоятельно» опознает перцептивно простой стимул, или информация из правого полушария переадресовывается левому, где она и будет переработана.
• 2. Переработка перцептивно сложной зрительной информации на перцептивном функциональном уровне, например, идентификация незнакомых лиц. Для ее осуществления необходимо участие правого полушария. В случае первичной стимуляции левого полушария информация переадресовывается в правое, т. к. ее переработка выходит за рамки «компетентности» левой гемисферы. В этом случае требуется межполушарный перенос, сопровождающийся задержкой и частичной потерей информации.
• 3. Переработка перцептивно простой зрительной информации на семиотическом функциональном уровне, например, опознание печатной буквы. На первом этапе — этапе анализа перцептивных характеристик — возможно участие каждого из полушарий. На втором — этапе анализа семиотических характеристик — необходимо участие левой гемисферы. При адресации буквы в левое полушарие оба этапа переработки информации могут быть с успехом осуществлены в пределах левой гемисферы. При адресации буквы к правому полушарию процесс переработки информации может быть решен двумя путями: сразу же после поступления информации в правое полушарие, она может быть передана левой гемисфере или правое полушарие может «взять на себя» первый этап переработки, однако после этого информация все же должна быть переадресована левой гемисфере.
• 4. Переработка перцептивно сложной зрительной информации на семиотическом функциональном уровне. Переработка информации протекает в 2 этапа. На первом — этапе оценки перцептивных характеристик — необходимо участие правого полушария, на втором — этапе оценки семиотических характеристик — левого. Стимул, адресованный правому полушарию, подвергается в этом полушарии перцептивному анализу, после чего информация передается в левую гемисферу, где и происходит окончательное опознание. В случае стимуляции левого полушария информация сразу же передается в правое, откуда после перцептивной переработки возвращается в левую гемисферу.

Таким образом, в случаях латерального предъявления информации можно выделить 3 способа межполушарных взаимодействий, проявляющихся в процессах зрительного опознания:

• 1. Параллельная деятельность. Каждое полушарие перерабатывает информацию с использованием присущих ему механизмов.
• 2. Избирательная деятельность. Информация перерабатывается в «компетентном» полушарии.
• 3. Совместная деятельность. Оба полушария участвуют в переработке информации, последовательно играя ведущую роль на тех или иных этапах процесса.

Основным фактором, определяющим участие того или иного полушария в процессах узнавания неполных изображений является то, каких элементов лишено изображения, а именно какова степень значимости, отсутствующих в изображении элементов. В правом полушарии осуществляется более полная оценка зрительных стимулов, тогда как в левом оцениваются наиболее существенные, значимые их признаки.