Нейрофизиологические корреляты сознания и речи

Министерство науки и образования Украины Севастопольский городской гуманитарный университет кафедра общей психологии Индивидуальная работа по курсу ФЦНС и ВНД на тему

«Нейрофизиологические корреляты сознания и речи»

Выполнила студентка 1 курса группы П-11

Державина Анастасия Александровна Проверила Чербаджи А.А.

Севастополь 2010

1.Сознание

1.1 Понятие сознания

1.2 Нейрофизиологические корреляты сознания

1.3 Внимание и сознание

1.4 Электрическая активность мозга человека

2.Речь

2.1 Понятие речи

2.2 Речевые структуры мозга

2.3 Нарушения речи при очаговых повреждениях мозга

2.4 Современная модель речевой деятельности человека Заключение Литература

О том, что представляет собой сознание, высказывается большое разнообразие мнений. Можно определять сознание как субъективно переживаемую последовательность событий, противопоставляемых бессознательным процессам. В нейрологии сознание сопоставляется с состоянием бодрствования. Согласно условнорефлекторной теории Павлова, сигналы осознаются в том случае, когда они приобретают характер элементов второй сигнальной системы, то есть выражаются словом. Слово непосредственно связано с речью.

Актуальность темы

моей работы заключается в том, что к сознание включает в себя такие важные для человека формы психической деятельности, как ощущения, восприятия, представления, мышление, внимание, чувства и волю. Речь играет важную роль в жизни человека. Она тесно связана со всеми психическими функциями-процессами. Высшее абстрактно-понятийное мышление невозможно без речи.

Цель моего реферативного исследования — рассмотреть понятия сознание и речь, объяснить нейрофизиологические корреляты сознания и речи, а также выяснить их связь с деятельностью центральной нервной системы человека.

1. Речь

1.1 Понятие сознания

Сознание — специфически человеческая форма идеального отражения и духовного освоения действительности, она включает в себя и осознание человеком своей психической деятельности.

В нейрологии сознание ассоциируют с состоянием бодрствования, способностью воспринимать, взаимодействовать и общаться с окружающей средой и с другими людьми. По объективным критериям состояние сознания человека определяют как суженное, уменьшенное или восстанавливающееся; сознание может быть потерянным, подавленным и вновь восстановленным. В наиболее общей форме быть в сознании — это значит быть бодрым, активным, бдительным и настороженным.

При нормальном состоянии бодрствования сознание — это, прежде всего, проявление поведения человека. Сознание является содержанием жизненного опыта в каждый момент времени. В этом смысле сознание обращено внутрь человека и касается такой качественной стороны, как субъективные размеры жизненного опыта. Наряду с этим сознание является всегда персональным и требует от субъекта определенной точки зрения. Содержание сознания является стабильным на протяжении коротких периодов жизни, но, как правило, варьирует в течение длительных интервалов. Сознание является центральной для человека величиной: продолжение человеческой жизни, когда его сознание утрачивается необратимо, в клинической практике рассматривается как напрасное усилие.

С помощью сознания целенаправленно регулируются формы контакта человека с окружающим миром. Соотнесение накопленных знаний с реальной действительностью и включение их в индивидуальный опыт — есть процесс осознания действительности.

Сознание включает все формы психической деятельности человека: ощущения, восприятия, представления, мышление, внимание, чувства и волю.

1.2 Нейрофизиологические корреляты сознания

Любым произвольным (субъективным, осознанным) действиям человека соответствует определенный паттерн нейронной активности в различных областях мозга. Сознательный жизненный опыт является результатом взаимодействия значительного количества распределенных областей мозга, которые вовлечены в процессы внимания, восприятия, памяти и целенаправленного действия. Поэтому под нервными коррелятами сознания понимают совпадение паттернов активности (электрической или метаболической) между разделенными и расположенными на расстоянии друг от друга полями коры головного мозга при различных состояниях сознания. Например, сознание тесно коррелирует с состоянием сна и бодрствования, зрительным осознанием (синоним осведомленность) человека, а также вниманием, восприятием, памятью и мыслительными функциями мозга. Совпадение паттернов активности (электрической или метаболической) между распределенными полями коры головного мозга коррелирует с состоянием сознания и обуславливает индивидуальную форму отражения действительности (сознание) и способность осознавать психическую деятельность (самосознание). (рис.1)

1.3 Внимание и сознание

Внимание имеет общее значение для человека. Так, педагог обращается к своим студентам с фразой «будьте внимательными», когда он просит их сконцентрироваться, чтобы выслушать его учебное задание. Эта общая форма внимания зависит от состояния бодрствования и бдительности человека, когда зрение и слух «настраиваются» на лучшее восприятие, а умственная деятельность ориентируется на выполнение задания. При выполнении какого-либо задания на внимание абстрактное знание начинает управлять вниманием человека. Это называется произвольно контролируемым вниманием. При этой форме внимания оно направляется в определенную точку пространства и поэтому обозначается как фокусное внимание.

Фокусное внимание является часовым на ворогах осознанного восприятия. Фокусное внимание, ориентированное на характерные особенности объекта, всегда является активным, т. е. произвольным. Наиболее важным нервным коррелятом произвольного внимания является изменение нейронной активности в специфических областях коры головного мозга при движении объекта к фокусу зрительного внимания и от него. Этот процесс называется нейронной экспрессией внимания и в определенной степени отржает нейронное «сопровождение» сознания. Активность веретенообразной (восприятие лица) и гиппокампальной (восприятие объектов) областей коры головного мозга человека с высокой достоверностью изменяется при переключении внимания с лиц на виды при их одновременной демонстрации испытуемым. Феномен нейронной экспрессии внимания выражен в наибольшей степени, если человек осведомлен о содержании воспринимаемого зрительного стимула.

1.4 Электрическая активность мозга человека

Электрическая активность мозга может быть физиологической основой осознаваемого жизненного опыта, но может и не иметь отношения к таковому. По данным современной нейрофизиологии мозга, поведенческие и электрофизиологические проявления в деятельности мозга человека в цикле сон—бодрствование коррелируют с тремя главными состояниями сознания: бодрствование, быстрое движение глаз и медленные волны сна. Состояние сознания во время бодрствования и быстрых движений глаз характеризуется десинхронизацией ЭЭГ мозга человека, а в стадии медленных волн сна — электрической синхронизацией мозга. Однако в у-диапазоне ЭЭГ (35—45 Гц) у человека синхронизация электрической активности мозга имеет место как при бодрствовании, так и при быстрых движениях глаз. Электрофизиологическими коррелятами сознания при этих состояниях являются сенсорные вызванные потенциалы в сенсомоторных областях коры и огромное разнообразие «когнитивных» потенциалов (потенциалы готовности), возникающих в различных участках двигательных полей коры головного мозга примерно за 1 с до начала выполнения движения. Поэтому все осознаваемые человеком познавательные процессы имеют определенные электрические корреляты.

2. Речь

2.1 Понятие речи

Речь — исторически сложившаяся форма общения людей посредством языка. Речь и язык составляют сложное диалектическое единство. Речь осуществляется по правилам языка, и вместе с тем под действием ряда факторов (требований общественной практики, развития науки, взаимных влияний языков и др.). Ребенок усваивает язык в процессе общения со взрослыми и учится пользоваться им в речи. Благодаря речи (особенно в ее письменном виде) осуществляется историческая преемственность опыта людей. Вне речи немыслимо овладение человеком знаниями и формирование сознания. Будучи средством выражения мыслей людей в процессе их общения, речь становится основным механизмом их мышления.

Высшее абстрактно-понятийное мышление невозможно без речи. Речевая деятельность имеет существенное значение для развития и других форм мышления (наглядно-действенного и наглядно-образного). Речь тесно связана и со всеми другими психическими функциями-процессами. Включаясь в процесс восприятия, она делает его более обобщенным и дифференцированным; вербализация запоминаемого материала способствует осмысленности запоминания и воспроизведения; существенная роль речи в воображении, при осознании своих эмоций, при регулировании своего поведения и т. д.

Речь представляет собой исторически сложившуюся форму общения людей, опосредованную языком. Язык является системой звуковых, словарных и грамматических средств для общения, мышления, передачи информации от человека человеку, от одного поколения — другому. В повседневном обиходе эти два термина понимаются как способность говорить. Этой уникальной способностью человек отличается от всех живых существ. Речь в узком смысле слова понимают как использование в общении между людьми голосовых, слуховых, зрительных и мануальных навыков, к которым относят способность произносить слова, воспроизводить письменные знаки, улавливать речь на слух и распознавать зрительно печатный или рукописный текст.

Различают речь экспрессивную (моторную), предназначенную для коммуникации, или социального общения людей, и внутреннюю речь, «немую», используемую для решения мыслительных задач и внутреннего программирования. Внутренняя речь характеризуется своей фрагментарностью и краткостью по сравнению с экспрессивной внешней речью. Перевод человеком внутренней речи во внешнюю происходит путем синтаксического переструктурирования, т. е. перевода в синтаксически расчлененную, развернутую и понятую другим людям форму. Особо выделяют письменную речь, отличающуюся, во-первых, использованием письменной графики, а во-вторых, специфическими для нее синтаксическими конструкциями и функциональными стилями. Речь неразрывно связана с мышлением, памятью, сознанием, эмоциями, вместе с которыми она включается в целостный поведенческий акт речевой деятельности.

Поль Брока (1824−1880), хирург одной из больниц для душевнобольных под Парижем, произвел вскрытие трупа мужчины, который при жизни долгие годы не мог внятно говорить. При осмотре было выявлено поражение третьей лобной извилины коры головного мозга. Брока обозначил эту часть мозга как центр речи; позже за ней закрепилось название область Брока.

2.2 Речевые структуры мозга

Речевая деятельность присуща только человеку, что почти исключает экспериментальное изучение ее физиологических основ на животных. Поэтому в основу представлений о нейрофизиологических механизмах речи легли клинические наблюдения: это весьма распространенный путь к пониманию функции, который состоит в анализе причин ее нарушения. Значительно позже к опыту клинических наблюдений добавились методы позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ) и ядерно-магнитного резонанса (ЯMP), позволяющие регистрировать динамику активности различных регионов мозга в процессе речевой деятельности.

Рис.2 «Речевые структуры мозга человека в левом полушарии»

При участии зоны Вернике (поле 22) происходигт программирование смысла речи человека. Импульсы из зоны Вернике по дугоообразному пучку передаются в зону Брока (поле 45). Функцией зоны Брока является создание двигательной программы речи. Эта программа выполняется через первичную двигательную зону (поле 3). Цифры на рисунке соответствуют нумерации полей по классификации Бродмана.

2.3 Нарушения речи при очаговых повреждениях мозга

Утрата экспрессивной речи и/или способности понимать устную речь вследствие приобретенных поражений мозга обозначается как афазия, для менее выраженных речевых расстройств используется термин дисфазия. В подавляющем большинстве случаев поражения мозга, вызывающие афазию у правшей, имели место в левом полушарии мозга.

При поражении левой нижней лобной извилины (зона Брока, соответствующая полям 44—45 Бродмана) развивается моторная афазия, проявляющаяся нарушением разговорной речи, а нередко и письма. Выраженность нарушений речи пропорциональна размерам очага поражения, но в любом случае имеют место неудовлетворительные артикуляция и мелодичность речи, которая становится крайне немногословной (телеграфной).

Сенсорная афазия отмечается у людей при поражении зоны Вернике, занимающей заднюю часть левой верхней височной извилины (поле 22 по Бродману). При сенсорной афазии у человека нарушается понимание обращенной к нему речи. При попытке говорить больной правильно произносит звуки, но допускает ошибки в понимании и использовании слов, может произносить грамматически правильные, но бессмысленные фразы. Отсюда был сделай вывод о том, что для восприятия и программирования речи используются разные регионы левого полушария мозга.

Из этого представления возникла первая модель формирования речи, которая различала сенсорную деятельность, связанную с пониманием смысла воспринимаемых слов и обеспечиваемую задней третью верхней височной извилины (зона Вернике), а также моторную деятельность, формирующую программы движений для мышц артикуляции и находящуюся в зоне Брока. Две эти анатомические области связаны между собой дугообразным пучком нервных волокон, что обеспечивает их взаимодействие .(Рис. 2)

2.4 Современная модель речевой деятельности человека

Наблюдения клиницистов показывают, что как при моторной, так и при сенсорной афазии очаги поражения мозга обычно захватывают довольно большую территорию, а не ограничиваются лишь зоной Брока или Вернике. В то же время встречающиеся иногда в клинике ограниченные повреждения этих областей, как правило, не приводят к типичным афазиям Брока или Вернике. Применение специально разработанных когнитивных тестов в комплексе с ПЭТ и ЯMP привело к появлению новой модели речевой деятельности. Согласно этой модели информация, воспринимаемая на слух и при чтении, перерабатывается в мозге человека и достигает зоны Вернике не по общим, а по раздельным (параллельным) нейронным сетям. Поэтому зрительные и слуховые репрезентации слов в структурах мозга нередко происходят при участии полей коры головного мозга специфической модальности, откуда информация непосредственно поступает в зону Брока. Наконец, слуховая информация может перерабатываться при участии нескольких параллельных нейронных сетей мозга. Например, восприятие обычных слов, имеющих значение для понимания содержания речи, и восприятие бессмысленных в контексте воспринимаемой речи слов происходят посредством переработки информации разными и независимыми путями, образующими отдельные входы в зону Брока. Это свидетельствует о том, что информация о звуке как о средстве языка и информация о смысловом значении этого звука в воспринимаемой человеком речи перерабатывается

разными нейронными сетями мозга.

Рис.3 Современная модель нейронных переключений, необходимых для речевой деятельности. [5,с.830]

Восприятие устной и письменной речи у человека осуществляется при участии слуховой и зрительной коры (первый уровень переработки поступающей в мозг речевой информации). На втором уровне в структурах зоны Вернике и вторичной зрительной коре происходят процессы фонологического и зрительного кодирования информации соответственно. Второй уровень переработки речевой информации представлен гетеромодальными структурами, которые участвуют в кодировании как устной, так и письменной информации (рис.3). Речевая (устная или письменная) информация из зоны Вернике и ассоциативной зрительной коры поступает непосредственно в премоторное поле Брока и одновременно в лобную кору, откуда также осуществляется контроль формирования программ артикуляции. Результатом последовательной и параллельной переработки речевой информации является содержание речи и письма.

Заключение

Таким образом, можно сделать вывод, что сознание и речь — это сложные физиологические процессы, которые происходят с помощью определенных областей коры головного мозга. Сознание — функция человеческого мозга. Его часто определяют как «высший уровень психического отражения действительности, присущий только человеку как общественно-историческому существу». Речь — основное средство обмена мыслями. Она свойственна только человеку, т. к. только в мозге человека находятся центры речи.

1.Агаджанян Н. А. Основы физиологии человека — 2-е изд. — М.: РУДН, 2001. — 408с

2.Аткинсон, Смит, Бем и др Введение в психологию. Учебник_2003 -672с

3.Данилова Н. Н, Крылова А. Л Физиология высшей нервной деятельности — Ростов нД.: «Феникс», 2005 — 478с.

4.Мещеряков Б. Г., Зинченко В. П Большой психологический словарь — 3-е изд. — 2003 — 672с

5.Ткаченко Б. И. Нормальная физиология человека — 2-е изд. — М.: Медицина, 2005. — 928с