Исследования функциональной асимметрии мозга

На первый взгляд две половины человеческого мозга кажутся зеркальным отражением друг друга. Но при более внимательном рассмотрении открывается их асимметрия. Неоднократно предпринимались попытки после вскрытия измерить мозг. При этом почти всегда левое полушарие оказывалось больше правого. Кроме того, в правом полушарии содержится много длинных нервных волокон, соединяющих далеко расположенные друг от друга участки мозга, а в левом полушарии множество коротких волокон образуют большое количество связей в ограниченном участке.

В 1861 г. французский врач Поль Брока, исследуя мозг пациента, страдавшего потерей речи, обнаружил, что в левом полушарии поврежден участок коры в лобной доле как раз над латеральной бороздой. Эта область известна сейчас как зона Брока. Она ответственна за функцию речи. Как мы знаем сегодня, разрушение аналогичного участка в правом полушарии обычно не приводит к нарушениям речи, поскольку зоны, участвующие в понимании речи и обеспечивающие способность писать и понимать написанное, обычно также расположены в левом полушарии. Лишь у очень немногих левшей речевые центры могут быть расположены в правом полушарии, но у подавляющего их большинства они находятся там же, где и у правшей, — в левом полушарии.

Хотя роль левого полушария в речевой деятельности стала известна сравнительно давно, только в последнее время появилась возможность узнать, что же может делать каждое полушарие само по себе. Дело в том, что в норме мозг работает как единое целое; информация из одного полушария тут же передается в другое по называющемуся мозолистым телом широкому пучку соединяющих их нервных волокон. При некоторых формах эпилепсии этот соединительный мост может вызывать проблемы из-за того, что судорожная активность одного полушария распространяется на другое. Стремясь предотвратить такую генерализацию судорог у некоторых тяжело больных эпилептиков, нейрохирурги стали применять хирургическое рассечение мозолистого тела. Для не

которых пациентов такая операция оказывается удачной и уменьшает судороги. При этом отсутствуют нежелательные последствия: в повседневной жизни такие пациенты действуют не хуже людей с соединенными полушариями. Потребовались специальные тесты, чтобы выяснить, как разделение двух полушарий влияет на умственную деятельность.

Так, в 1981 г. была вручена нобелевская премия Роджеру Сперри, который одним из первых провел работы по изучению деятельности расщепленного мозга. В одном из его экспериментов испытуемый (подвергшийся операции по рассечению мозга) находился перед экраном, закрывавшим его руки. Испытуемый должен был фиксировать взгляд на пятне в центре экрана, а в левой части экрана на очень короткое время (всего 0,1 с) предъявлялось слово «орех».

Зрительный сигнал поступал в правую часть мозга, которая управляет левой стороной тела. Левой рукой испытуемый мог легко выбрать орех из кучи предметов, недоступных наблюдению. Но он не мог сказать экспериментатору, какое слово появлялось на экране, поскольку речью управляет левое полушарие, а зрительный образ слова «орех» в это полушарие не передавался. Более того, пациент с расщепленным мозгом, видимо, не осознавал, что делает его левая рука, когда его спрашивали об этом. Поскольку сенсорный сигнал от левой руки поступает в правое полушарие, левое полушарие не получало никакой информации о том, что чувствует или делает левая рука. Вся информация шла в правое полушарие, получившее исходный зрительный сигнал слова «орех».

В проведении этого эксперимента важным было то, чтобы слово появлялось на экране не более чем на 0,1 с. Если это продолжается дольше, пациент успевает перевести взгляд, и тогда информация попадает и в правое полушарие. Было установлено, что если испытуемый с расщепленным мозгом может свободно переводить взгляд, информация поступает в оба полушария, и это одна из причин, по которой рассечение мозолистого тепа практически не сказывается на повседневной деятельности такого пациента.

Ретикулярная формация оказывает заметное влияние на электрическую активность головного мозга, на функциональное состояние коры головного мозга, подкорковых центров, мозжечка и спинного мозга. Она же имеет непосредственное отношение к регуляции основных жизненных процессов: кровообращению и дыханию.

Очень часто ретикулярную формацию называют источником активности организма, поскольку формируемые данной структурой нервные импульсы определяют работоспособность организма, состояние сна или бодрствования. Необходимо также отметить регулирующую функцию данного образования, поскольку формируемые ретикулярной формацией нервные импульсы отличаются по своей амплитуде и частоте, что приводит к периодической смене функционального состояния коры головного мозга, которая, в свою очередь, определяет доминирующее функциональное состояние всего организма. Поэтому состояние бодрствования сменяется состоянием сна и наоборот (рис. 4.10).

Нарушение деятельности ретикулярной формации вызывает нарушение биоритмов организма. Так, раздражение восходящей части ретикулярной формации оказывает характерную для состояния бодрствования организма реакцию изменения электрического сигнала. Постоянное раздражение восходящей части ретикулярной формации приводит к тому, что у человека нарушается сон, он не может уснуть, организм проявляет повышенную активность. Подобное явление называется Ресинхронизацией и проявляется в исчезновении медленных колебаний электрической активности мозга. В свою очередь, преобладание волн низкой частоты и большой амплитуды вызывает длительный сон.

Существует также мнение, что деятельность ретикулярной формации определяет характер реагирования на воздействия объектов и явлений внешнего мира. Принято выделять специфическую и неспецифическую реакции организма. В упро

щенном виде специфическая реакция, — это обычная реакция организма на привычный, или стандартный, раздражитель. Суть специфической реакции заключается в формировании стандартных адаптивных форм реагирования на знакомый внешний раздражитель. Неспецифическая реакция — это реакция организма на необычный внешний раздражитель. Необычность может заключаться как в превышении силы обычного раздражителя, так и в характере воздействия нового неизвестного раздражителя. При этом ответная реакция организма

Рис. 4.10. Общее строение

ретикулярной формацш головного

мозга человека