Высшие корковые функции

Высшие корковые функции

Размещено в: Научные статьи по невропатологии и психиатрии

Кора головного мозга является, по существу, гигантским промежуточным центром на пути от рецепторных аппаратов к эффекторным. Сюда стекается вся информация, поступающая из внешней и внутренней среды, здесь она сопоставляется с текущими потребностями, прошлым опытом и преобразуется в команды, нередко охватывающие все процессы жизнедеятельности.

Здесь вырабатываются принципиально  новые решения, а также формируются  динамические стереотипы, образующие шаблоны поведения, восприятия и, в ряде случаев, даже мышления.

Связь коры с "периферическими" образованиями - рецепторами и эффекторами - обусловливает специализацию отдельных  ее участков. Различные области коры связаны со строго определенными типами рецепторов, образуя корковые отделы анализаторов.

Анализатор - специализированная физиологическая система, обеспечивающая прием и переработку определенного типа раздражений. В нем различают периферический отдел - собственно рецепторные образования - и совокупность промежуточных центров. Наиболее важные центры расположены в зрительном бугре, являющемся коллектором всех видов чувствительности, и в коре больших полушарий. Корковые отделы анализаторов представляют собой высшие, но не конечные, центры, поскольку поступающие сюда импульсы не "оседают" здесь, как в хранилище, а постоянно перерабатываются, преобразуясь в командные сигналы.

Эти команды могут направляться к рецепторным аппаратам, изменяя  порог их чувствительности. В результате каждый анализатор функционирует как кольцевая структура, в которой импульсы циркулируют по маршруту рецепторы промежуточные центры-рецепторы. Разумеется, что от промежуточных центров имеются выходы и к эффекторным аппаратам. Действие же эффекторов, в свою очередь, порождает новые рецепторные сигналы. В итоге формируются сложные кольцевые системы: рецептор промежуточные центры эффектор-рецептор. Такие системы могут иметь несколько уровней замыкания, но высшим является корковый. Низшие уровни регуляции характеризуются жестким автоматизмом, высшие, особенно корковые, отличаются большей гибкостью и изменчивостью.

Основные корковые отделы анализаторов имеют следующее расположение зрительный анализатор - в затылочной коре, слуховой - в височной, поверхностная и  глубокая чувствительность - в задней центральной извилине, двигательный анализатор - в передней центральной извилине. Обонятельный анализатор располагается в эволюционно более древних отделах коры, включающих аммонов рог и поясную извилину. Вкусовая чувствительность и рецепция от внутренних органов имеют менее определенное корковое представительство, концентрируясь в основном в глубинных отделах сильвиевой борозды.

Каждый анализатор представлен  в симметричных отделах правого  и левого полушарий мозга. Двигательный и чувствительный анализаторы связаны с противоположной половиной тела. Корковые представительства слухового, вкусового и обонятельного анализаторов в каждом полушарии имеют связи с обеими сторонами. В зрительную кору проецируется информация от половины поля зрения каждого глаза, причем в левое полушарие от правых половин, в правое - от левых половин полей зрения.

Из анатомических особенностей следует, что расстройства движений, чувствительности и зрения возможны при поражении соответствующего участка одного из полушарий. Данные нарушения возникают на стороне, противоположной локализации патологического очага. Корковые расстройства слуха, вкуса и обоняния наблюдаются только при двустороннем поражении анализаторных зон или их связей.

Наличие симметричных анализаторных отделов в правом и левом полушариях не означает их полной равноценности. Многочисленными экспериментами доказано существование функциональной асимметрии мозга. Ее суть заключается в том, что правое и левое полушария выполняют несколько различные функции. Различают доминантное и субдоминантное полушария. В доминантном располагаются центры речи и письма, в субдоминантном соответствующие центры отсутствуют.

Чаще всего доминантным полушарием является левое, и расположение в  нем речевых центров обычно совпадает с праворукостью - преобладанием правой руки над левой.

В случаях выраженной леворукости  доминантным может быть правое полушарие. Однако вопрос о левшестве далеко не прост. В процессе воспитания большинство  родителей приучают детей пользоваться преимущественно правой рукой. Трудно сказать, какое полушарие доминирует у "переученных левшей". Кроме того, встречаются случаи амбидекстрии - примерно одинакового владения обеими руками. Сложно оценивать также степень функциональной асимметрии мозга. Тем не менее эта асимметрия существует, о чем убедительно свидетельствуют результаты исследований по изолированному выключению активности правого или левого полушария, а также клинический анализ право- и левополушарных поражений мозга. Роль каждого из полушарий освещена подробнее при описании отдельных высших корковых функций.

Изучение микроскопической структуры  корковых отделов анализаторов показало, что в каждом таком отделе существуют два типа клеточных зон. В центре коркового представительства анализатора  располагаются первичные клеточные поля, называемые также проекционными. Их особенность состоит в том, что они имеют непосредственную связь с периферическими отделами анализатора и являются, таким образом, первыми получателями информации. Первичные клеточные поля отличаются высокой специфичностью, т.е. настроены на прием информации от определенных типов рецепторов. Кроме того, в этих полях нередко наблюдается и вполне определенное расположение представительств отдельных рецепторных зон. Так, в задней центральной извилине каждая часть тела имеет свою область проекции: в верхних отделах - нижняя конечность, в средних - рука, в нижних - лицо.

Аналогичная картина наблюдается  и в передней извилине. В зрительной коре различные квадранты полей  зрения проецируются в строго определенные участки. Таким образом, в первичных, или проекционных, зонах наблюдается высокая избирательность в приеме информации и специальная представленность отдельных рецепторных зон.

В периферических отделах корковых представительств анализаторов располагаются вторичные, или проекционноассоциационные, клеточные зоны. Для них характерны гораздо меньшая специализированность в приеме информации и отсутствие прямой связи с периферией. В то же время эти зоны способны устанавливать контакты с другими отделами коры, а также образовывать внутри себя сложные комплексы, в которых, как считается, фиксируется прошлый опыт.

Таким образом, вторичные клеточные  зоны, надстраиваясь над первичными, обеспечивают более сложную переработку  информации и формируют при каждом анализаторе специализированные блоки памяти.

При оценке площади, занимаемой первичными и вторичными клеточными зонами анализаторов, нетрудно увидеть, что значительные пространства поверхности коры остаются как бы "незанятыми".

К таким "свободным" территориям относятся прежде всего обширная теменно-височно-затылочная область и участки лобной доли кпереди от передней центральной извилины. Между тем именно эти отделы коры неуклонно увеличиваются по мере эволюционирования и достигают наибольшего развития у человека. Специальные исследования показывают, что в этих отделах располагаются третичные корковые зоны.

Для третичных клеточных зон  характерна способность к восприятию многоплановой информации; здесь  отсутствует узкая специализированность. В третичных зонах осуществляется межанализаторный анализ и синтез информации, что обеспечивает комплексную память, организацию работы мозга в целом. При этом многомерный, многоплановый анализ окружающей действительности осуществляется преимущественно в височно-теменно-затылочной области, а планирование действий, разработка сложных программ поведения производится главным образом в лобной доле. Именно в третичных зонах формируются центр речи, письма, счета, зрительно-пространственной ориентировки. Здесь фиксируются также навыки, приобретенные человеком в процессе его социального обучения. Важно отметить, что функциональная асимметрия мозга особенно наглядно выступает в работе третичных зон. Доминантное и субдоминантное полушария вносят неоднозначный вклад в осуществление "третично организованных" корковых функций.

Учитывая наличие различных  клеточных зон, можно считать, что  в коре головного мозга происходят две основные группы процессов: внутрианализаторные  и межанализаторные. Если же подходить  к этим процессам с позиций  рефлекторного принципа, то они заключаются в анализе средовых воздействий, организации ответных реакций и обучении. Данные функции получили специальные наименования.

Анализ средовых воздействий на высшем уровне по существу представляет собой распознавание, т.е. сопоставление получаемой информации с накопленной ранее. Эта функция называется гнозисом. Операции гнозиса могут осуществляться как в пределах одного анализатора, так и при взаимодействии анализаторов.

Выработка программ действий и осуществление  этих программ носит название праксиса. Как правило, праксис требует участия нескольких анализаторов, ибо ни одно действие невозможно без рецепторного контроля.

Обучение сводится прежде всего  к формированию памяти. Кроме того, память совершенно необходима в операциях  гнозиса и праксиса. Ведь распознавание - это сравнение с уже известным, т.е. зафиксированным в памяти. В свою очередь, построение программы действий - это прежде всего подбор готовых шаблонов, опять-таки хранящихся в памяти. Блоки памяти существуют при каждом анализаторе, а также на уровне межанализаторных систем. Особое место занимает смысловая память, являющаяся основой языка и мышления.

Разнообразные сложные рецепторы  перекодируют в нервные импульсы лишь физико-химические характеристики раздражителей: длину световой волны, частоту колебаний воздуха, температуру и т.д. Однако на основании этих элементарных сведений у человека создаются весьма сложные представления об окружающем мире. Например, взгляд фиксирует предмет, и о нем делаются следующие заключения: "Что-то большое, находится далеко, движется, приближается ко мне, движется очень быстро, это автомобиль ".

Практически ни одно из приведенных  заключений не может быть сделано  без учета предварительного опыта. "Большое" - значит нужно иметь  представление о маленьком, "находится далеко" - необходимо оценить расстояние, "приближается ко мне" - оценка траектории движения, "движется очень быстро" - оценка скорости. Вся работа производится автоматически, неосознанно. Опознавание в предмете автомобиля, да еще и его марки, - уже чисто человеческая функция. Однако оценка величины, скорости движения объекта является результатом обучения. Наблюдения за развитием ребенка убедительно показывают, что способность различать большие и малые предметы, определять расстояние до них, направление их движения формируются с возрастом, по мере приобретения жизненного опыта. Следовательно, гнозис - функция, формирующаяся в процессе обучения и поэтому наиболее ранимая в детском возрасте.

Приведенный пример, кроме того, показывает, что уровней гностических операций может быть очень много - от определения наиболее простых характеристик до сложных синтетических заключений. По всей вероятности, первичные клеточные зоны осуществляют элементарные гностические функции, а вторичные - более сложные. Комплексное распознавание осуществляется в третичных зонах.

Наличие иерархичности, многоступенчатости уровней гнозиса подтверждается клинической практикой. В зависимости  от степени поражения коркового  отдела анализатора варьирует выраженность гностических расстройств - от полной агнозии до частичной утраты способности распознавания. Чаще всего расстройства гнозиса затрагивают какую-либо одну анализаторную систему при сохранности остальных. Различают зрительные, слуховые, обонятельные, вкусовые, тактильные.

Высшие корковые функции  человека и их нарушения при локальных  поражениях мозга

в) Высшие психические функции человека

Оглавление

Мы видели, что пересмотр наших  представлений о строении даже относительно простых биологических функций, не говоря уже о более сложных (как, например, движение), привел к коренному изменению принципов их локализации в головном мозгу. Как же обстоит дело с проблемой локализации высших психических функций, которая всегда стояла в центре вопроса о работе мозга как органа психической деятельности?

После сказанного выше мы не имеем никаких  оснований локализовать такие сложные  процессы, как предметное восприятие или логическое мышление в ограниченных участках коры головного мозга, и возвращаться к наивным представлениям о том, что в мозговой коде существуют врожденные «центры» воли или отвлеченного мышления.

Однако  значит ли это, что мы должны вовсе  отказываться от дифференцированного  анализа материального субстрата этих сложнейших процессов и ограничиваться утверждением, что высшие психические функции осуществляются «мозгом как единым целым»? Или же мы должны считать, что эти психические процессы вообще не подлежат локализации, т. е. согласиться с мнением Шеррингтона, что «рефлекс и дух резко противостоят друг другу... взаимно исключают друг друга.., что дух включает какой-то совершенно иной, абсолютно новый принцип действия» (Шеррингтон, 1934) ?¹ .

Для того чтобы ответить на эти вопросы, нам нужно обратиться к анализу тех изменений, которые произошли в понимании высших психических функций за последние десятилетия, и к тем достижениям, которые имели место за это время в психологической науке.

Основным  достижением современной психологии можно считать отказ от идеалистического представления о высших психических функциях как проявлениях некоего духовного принципа, обособленного от всех остальных явлений природы, а также и отказ от натуралистического подхода к ним как к естественным свойствам, заложенным природой в мозгу человека.

Едва  ли не самым крупным успехом современной  материалистической психологии было введение исторического метода, позволившего подойти к высшим психическим  функциям как к сложному продукту общественно-исторического развития. Эти представления, связанные прежде всего с именами советских психологов (Л. С. Выготский, 1956, 1960; А. Н. Леонтьев, 1959, 1961 и др.) и частично с именами прогрессивных зарубежных исследователей (П. Жанэ, 1928; А. Валлон, 1942 и др.), имеют решающее значение для занимающего нас вопроса.