Функциональная асимметрия полушарий головного мозга на овладение грамматикой родного языка

К 70-м годам 20 века было накоплено большое количество данных, свидетельствующих о преимуществе левого полушария над правым, прежде всего в сфере речевого общения. Это привело к представлению о доминантности левого полушария, которое было сформулировано Джоном Хьюлингсом Джексоном. Он предположил, что ведущая роль левого полушария связана с его вербальными и волевыми функциями. Правому полушарию в этой концепции отводилась подчинённая роль. Тем не менее, сам Д.Х. Джексон полагал, что возможно получение новых данных о ведущей роли правого полушария в каких-то иных функциях. Однако это замечание не получило известности, и поэтому в конце 19 - начале 20 веков получило наибольшую распространённость представление о доминантности левого полушария. [33]

В начале 20 века возникло предположение о локализации  в правом полушарии пространственных способностей; о левом же полушарии сохранились прежние представления как о центре вербально - концептуальных способностей.

При изучении проблемы латеральной асимметрии блоков мозга не следует забывать о двух основных положениях нейропсихологической теории системной динамической локализации высших психических функций.

Первое: мозг как субстрат психических процессов  всегда работает как единое целое. Левое  и правое полушария - две части единого органа. Поэтому закономерности межполушарной асимметрии блоков должны рассматриваться в единстве с закономерностями межполушарного взаимодействия, чтобы получить общую целостную картину работы мозга.

Второе: функциональная специфика мозговых структур, отвечающих за реализацию той или иной психической функции, в значительной степени формируется прижизненно. Латеральная асимметрия блоков подчиняется динамическим закономерностям, то есть в определённой степени формируется прижизненно и может, по-видимому, перестраиваться под влиянием обучения. [47, с.209]

Карвасарский Б.Д. ссылается  на то, что развитие представлений  о функциональной асимметрии мозга человека в истории нейропсихологии связано с именем французского провинциального врача Дакса, который в 1836 году, выступая в медицинском обществе, привёл наблюдения 40 больных с повреждениями мозга, сопровождавшимися снижением или потерей речи. Они вызывались только дефектами со стороны левого полушария. Он высказал предположение, что каждое полушарие имеет свою функцию, причём с речью связано именно левое. Значение этих наблюдений не было оценено по достоинству, и лишь 30 лет спустя интерес к ним был вновь инициирован исследованиями хирурга Брока, который в 1861 году представил мозг умершего больного, страдавшего расстройством речи, также вызванным повреждением левого полушария. Это явилось серьёзным аргументом в пользу того, что даже ВПФ в морфологическом пространстве могут обуславливаться различной локализацией. Известный английский невролог Джексон писал по этому поводу: «Два полушария не могут быть простыми копиями, если повреждения лишь одного из них приводят к потере речи». Позднее было показано, что наиболее дифференцированные формы поведения также связаны с левым полушарием. Концепция доминантности полушарий, согласно которой при решении всех гностических и интеллектуальных задач ведущим у правшей является левое полушарие, а правое оказывается относительно пассивным, существовало почти столетие. Постепенно накапливались сведения, что представление о правом полушарии, как второстепенном или зависимом, научно несостоятельны. После того, как для лечения больных эпилепсией с 1962 года Сперри и другие начали осуществлять операции комиссуротомии. – операция, представляющая собой хирургическое рассечение комиссур (нервных волокон, связывающих между собой полушария мозга). [23]

В экспериментальных ситуациях  больные, которым по медицинским  показаниям была сделана комиссуротомия, легко называли с завязанными  глазами предмет, который они  ощупывали правой рукой. Если предмет  перекладывали в левую руку, то они не могли назвать его, однако находили среди других предметов на ощупь. Таким образом, у этих больных отмечается разобщённость мозга на уровне восприятия и его единство на уровне целостного поведения.

 В результате  исследований потерь от несогласованной работы половин мозга стало ясно, что правое полушарие обладает собственными гностическими функциями. Иллюстрацией исключения из совместной работы мозга правого полушария стал появлявшийся в результате комиссуротомии синдром расщеплённого мозга, включавший следующие симптомы: нарушение координации движений, в которых участвуют две конечности; игнорирование левой половины тела и половины зрительного поля; невозможность прочесть слова или назвать предметы, предъявляемые в правое полушарие (или одному правому глазу); нарушение письма и конструктивной деятельности одной рукой, а рисование только левой рукой. При поражении мозолистого тела в детстве синдром расщеплённого мозга не возникает, что объясняется морфологической и функциональной незрелостью структур, объединяющих левое и правое полушарие.

В середине ХХ столетия были предложены другие методы, позволившие  пролить свет на вклад каждого  полушария мозга в те или иные психофизиологические процессы.

Много существенных данных получено с появлением новой техники, прежде всего – тахистоскопа. Данные тахистоскоп свидетельствуют о способности каждого полушария достраивать недостающую информацию до целого изображения и сообщать об этом посредством имеющихся у него возможностей (вербально или невербально). В экспериментах с тахистоскопическим предъявлением разных стимулов, несмотря на существование обмена информации между полушариями в норме, были выявлены значимые различия в узнавании слов, направленных в левое и правое полушарие. [33]

Другая исследовательская процедура, проба Вада, позволяет нейрохирургам в процессе операции на мозге определить полушарие, контролирующее речь. С этой целью в одну из сонных артерий через трубку вводится амитал-натрий, вследствие чего одно из полушарий засыпает, и исследователь может фиксировать состояние и функции другого.

Больному, которому предстоит операция на мозге, предлагают считать от ста  назад тройками и держать обе  руки вытянутыми вверх. Затем вводят амитал-натрий в одну из артерий  и наблюдают за поведением человека. Рука больного, противоположная стороне инъекции, в момент действия снотворного падает. Если полушарие, в которое попадает амитал-натрий, доминирует по речи, то больной перестаёт считать. Оказалось, что более 95 % праворуких людей имеют центр речи в правом полушарии и менее 5 % - одновременно в двух полушарий. У 70% леворуких людей центр речи также представлен в левом полушарии, у 15 % - в правом и у оставшихся 15% - в обоих полушариях. Таким образом, правило Брока в основном верно для праворуких и не выполняется для леворуких людей.

Д. Кимура из Монреальского  неврологического института обратила внимание, что иногда испытуемые точнее идентифицируют информацию, прослушанную каким-либо одним ухом. Полушария  имеют проекции от обоих ушей, а  слуховая информация доступна каждому  полушарию. Д.Кимура объяснила «эффект правого уха» большей мощностью контралатеральных проекций в кору больших полушарий по сравнению с ипсилатеральными. Правым ухом воспринимаются лучше не только слова, но и любая словесная информация, например фонемы и слоги.[33]

Таким образом, эта группа экспериментов свидетельствовала  о том, что вся вербальная информация перерабатывается преимущественно  в левом полушарии, невербальная – в правом.

  В течение долгого времени исследователи не фиксировали внимание на различие записей ЭЭГ при отведении от электродов, располагающихся слева и справа на голове в симметричных точках. Исследователи регистрировали ЭЭГ в симметричных точках головы при выполнении испытуемыми вербальных и пространственных тестов. При выполнении вербального задания снижение альфа-ритма отмечается в левом полушарии, при создании конструкции из кубиков – в правом.

Существенно большие  латеральные различия обнаружены с  помощью электронной регистрации  движения светодиодов, прикреплённых  к носу и углам рта испытуемых. Активность правой половины рта при устном описании картины и произнесении вслух слов, начинающихся на букву «б», была больше у 86 % правшей и 67 % левшей.

Интересные результаты даёт метод создания химерных лиц, составленных только из правых или только из левых половинок. Асимметричность обнаруживается не только в отдельных элементах таких лиц, но и в их ширине, что является результатом неодинаковой активности мимических мышц каждой половины лица, управляемых противоположным полушарием мозга.

Психолог М. Дейв заметил, что больные предпочитают при ответах смотреть либо вправо, либо влево. Позднее было высказано, что движения глаз имеют отношение к функциональной асимметрии.

Таким образом, на основании многих научных исследований в различных областях медицины и психологии по проблеме «зеркальной» симметрии левого и правого полушарий головного мозга создана методологическая основа научного понятия «функциональная (межполушарная) асимметрия мозга», которая включает в себя доминирование в том или ином полушарии определённых функций.

1.2 Специализация левого и правого полушарий

Вопрос о  принципах переработки информации полушариями мозга является основным в проблеме межполушарной асимметрии и весьма существенным в нейропсихологической диагностике. В последние десятилетия накопилось немало клинико-психологических и экспериментальных работ по этой проблеме. Вместе с тем теоретическое осмысление результатов многочисленных исследований позволяет утверждать, что проблема переработки информации правым и левым полушариями головного мозга требует дальнейшего изучения на междисциплинарном уровне.

Под функциональным различием  или «полушарностью» в психологии зачастую используется понятие «рукости», то есть предпочтение правой, левой  руки или их равенство в различных двигательных актах: правшество, левшество, амбидекстрия.

«Полушарность» тесным образом связана с познавательными  процессами, эмоционально-личностной сферой и чертами темперамента. Так, лица с доминированием левой руки чаще обнаруживают художественный тип мышления, более высокий уровень невротизации и низкие показатели по «социальной адаптированности» и «уровню самоконтроля». На сегодняшний день между двумя полушариями головного мозга установлены чёткие различия в обеспечении речевой деятельности, протекании когнитивных и творческих процессов, эмоциональном восприятии действительности, распознавании мимики и жестов. [39]

Функциональная асимметрия левого и правого полушарий головного  мозга, по мнению многих учёных – О.Й.Грюссер, Т.Зельке, Б. Цинда обусловлена генетическими факторами: она в процессе развития ребёнка подкрепляется асимметричным поведением матери и левосторонним положением её сердца. В подтверждение своих слов О.Й.Грюссером и другими учёными проведены интересные исследования о значении функциональной асимметрии мозга для искусства, эстетического восприятия и художественного творчества. Так, ими отмечено, что действительно, после рождения ребёнка, когда мать его держит преимущественно на левой руке, лицо матери, как главный социальный сигнал для ребёнка, смещается в левую часть его поля зрения. Эта асимметрия взгляда, закрепляясь, остаётся на весь период жизни. Вот почему, когда взрослый человек рассматривает лицо или его фотографию, или изображение на телеэкране, он, как правило, направляет свой взор в левую часть своего поля зрения. Такая левосторонняя асимметрия научно подтверждена в количественном измерении, установлено также, что едва заметные эмоциональные реакции выражаются левой половиной лица. Всё это указывает на то, что правое полушарие головного мозга больше, чем левое, связано у правшей с эмоциональными переживаниями. Однако эмоциональное восприятие и воспроизведение песни, мелодии, ритма имеют двустороннюю связь обоих полушарий. Так, в вербальном воспроизведении песни и восприятии ритма правшей доминирует левое полушарие, а звуковысотные отношения, мелодичность, музыкальность находятся в компетенции правого. [15]

Важная роль взаимосвязи  обоих полушарий проявляется  в жизненно экстремальных ситуациях, зачастую опасных для жизни, когда логическое мышление (левое полушарие) в сочетании с эмоциональным сопереживанием (правое полушарие) оказывают влияние на различные ответные реакции и действия. Таким образом, генетически запрограммированная функциональная асимметрия головного мозга является одним из важных факторов в формировании поведения человека. [ 3]

 Многочисленные эксперименты, связанные с анализом функций полушарий мозга, дали значительное количество информации, которую можно суммировать следующим образом. Полушария эквипотенциальны относительно простых функций и специализированы относительно сложных. Левое полушарие обрабатывает информацию, поступающую в мозг, последовательно. Именно с этим связано его участие в функционировании речи, представляющей собой последовательность слов, каждое из которых является последовательностью фонем. Правое полушарие обрабатывает сигналы одновременно и холистически (целостно). Левому свойственен аналитический подход в решении задач, а правому – синтетический. [12]

Меерсон Я.А. считает, что за последние годы на смену господствовавшему длительное время представлению о ведущей роли левого полушария в обработке вербальной и правого - невербальной информации, поступающей по традиционным каналам связи, сформирована концепция об относительной доминантности полушарий (концепция парциальной доминантности), согласно которой доминирование каждого из полушарий мозга в процессах переработки информации распространяется лишь на определённые функции, либо на те или иные компоненты этих функций, и носит динамический характер. При этом оно сравнительно мало зависит от степени вербализации и больше от этапа решения задачи. Постепенно намечается стремление подойти к вопросу о различиях в характере переработки информации структурами левого и правого полушарий с точки зрения различий в самих стратегиях и способах переработки. [13]

Вместе с  тем были получены данные, позволяющие  выделить и сформулировать иные важные и принципиальные подходы к закономерностям, лежащим в основе межполушарной асимметрии. (Спрингер С, 1983; Меерсон Я.А., 1986, Зальцман А.Г., 1990). Было продемонстрировано, что в определённых условиях те или иные стороны вербальной деятельности могут обеспечиваться правым, а невербальной -левым полушарием у правшей. При этом ведущая роль правого полушария выступает в процессах, требующих оценки перцептивных свойств вербальных стимулов (например, установления идентичности букв без их фонетического и лингвистического анализа), ведущая же роль левого полушария выступает в процессах, связанных с оценкой категориальных, семантических характеристик стимулов (например, различение букв по их фонетическим свойствам).

Трактовка этих данных оказалась возможной благодаря  представлениям, получившим в последние  годы сравнительно широкое признание в рамках когнитивной психологии. Сущность последних заключается в том, что роль каждого полушария в анализе и синтезе тех или иных стимулов определяется не столько характером стимульного материала (вербальным и невербальным), сколько характером той задачи, которая решается субъектом и соответственно тем функциональным уровнем переработки информации, с которым это решение преимущественно связано. [47, с.200]