Теория системной работы головного мозга

В период прошлого века причиной дискуссий в сфере нейронауки был вопрос об узкоспециализированной локализации функции коры и системной работы головного мозга. И.Н.Филимонов (1949) выдвинул принцип, согласно которому вместо статистических центров предполагалось наличие одновременной и последовательной поэтапной локализации функции, и поэтому, как считал автор, функция по своей природе не может быть связана с каким то единичным мозговым центром.

А.А. Ухтомский рассмотрел этот вопрос следующим образом; нервный центр, как функциональный орган, состоит из обширного числа нервных аппаратов, вступающих между собой во временное целенаправленное сотрудничество и образующих физиологическую констелляцию. Понятие физиологическая констелляция содержит в себе не только топографические факты, но также физиологический факт, что отдельные компоненты центра могут приобретать другое функциональное значение по связи с другими констелляциями и при участии в других работах. Эти переходы определяют его лабильность в соответствии с темпами и ритмами возбуждения в очередной констелляции. Нервный центр, как функциональный орган определяется следующим образом: центр определенного сложного отправления – это целое созвездие созвучно работающих ганглинозных участков, взаимно возбуждающих друг друга. Увязка во времени, в скорости и ритме действия, а значит и в сроках выполнения отдаленных компонентов реакции образует из пространственно разных групп функционально объединенный центр.

А.Р. Лурия (1962, 1973) анализируя метод локальных поражений мозга, пришел к выводу, что поражение каждой из корковых зон может привести к распаду всей функциональной системы и «симптом» (нарушение или выпадение той или иной функции) еще ничего не говорит о его локализации. Анализ клинических случаев средствами нейропсихологии позволили А.Р. Лурии выдвинуть концепцию о существовании трех основных функциональных блоков или аппаратов мозга, которые необходимы для реализации любой психической деятельности:

· блок, обеспечивающий регуляцию тонуса и бодрствования

· блок получения обработки и хранения информации;

· блок программирования регуляции и контроля психической деятельности.

Структурами первого функционального блока, блока регуляции тонуса и бодрствования, являются ретикулярная формация, неспецифическая система таламуса, гиппокамп и хвостатое ядро, которые работают под мощным контролем коры. Функция этого блока в поддержании бодрствования и\или оптимального тонуса коры, что необходимо для протекания психической деятельности, программирования, осуществления контроля, коррегирования ошибок и сохранения направленности своей деятельности. Основная функция второго функционального блока заключается в приеме, обработке и хранении информации. Этот блок расположен на конвекситальной поверхности мозга и занимает ее задние отделы, включая в свой состав аппараты зрительной коры, слуховой коры и общечувствительной коры. Входящие в его состав части приспособлены к тому, чтобы принимать зрительную, слуховую, вестибулярную или общечувствительную информацию. Третий функциональный блок является эфферентным и расположен в передних отделах мозга. Она ответственна за формирование программ и планов действий, регуляции поведения в соответствии планов программ.

Каждый из этих основных блоков имеет иерархическое строение и состоит из корковых зон трех типов: первичных (проекционных) – куда поступают импульсы с периферии или откуда направляются импульсы на периферию: вторичных (проекционно-ассоциативных) – где происходит переработка полученной информации или подготовка соответствующих программ: третичных (или «зон перекрытия») – которые являются наиболее поздно развившимся аппаратом больших полушарий, обеспечивающим наиболее сложные формы психической деятельности, требующих совместного участия многих зон коры мозга.

Н.П. Бехтеревой выдвинула концепцию о жестких и гибких звеньях мозгового обеспечения психической деятельности. К жестким звеньям относятся генетически детерминированная анатомическая организация тех единиц, которые необходима для сохранения условий существования вида, а также для ориентации индивида в среде. Жесткая система составляет скелет системы, определяющий его существование и обеспечивающий экономичность работы мозга [15]. Гибкие звеня полифункциональные, их утрата легко может компенсироваться. Благодаря гибким системам создаются возможности, которые обеспечивают организму выполнение адаптативной деятельности в разных условиях существования.

Принципиально важным являются два свойства мозга:

1. минимализация территории мозга, необходимое и достаточное для обеспечения сформированной и стабильно реализирующей функции,

2. закрепление, фиксация функций в мозге, в матрице долгосрочной памяти.

Имеющая место в раннем онтогенезе избыточность структурного состава мозговых систем обеспечения деятельности уступает закрепленной в матрице долговременной памяти минимализации функции, которую высвобождает мозг для более сложных видов деятельности. Поражение жестких звенев системы, закрепленных звенев долгосрочной памяти, может привести к поломке функций, что не компенсируется. Поражение гибких звенев, не участвующие в фиксированной матрице долгосрочной памяти легко может быть компенсирована.