Роль функціональної асиметрії мозку в процесі адаптації

З моменту, коли функціональна асиметрія привернула пильну увагу дослідників, виникло уявлення про її провідної ролі в пристосувальний поведінці людини (Bradshaw, 1988).
Результатом експедиційних досліджень в районах Сибіру, ​​Середньої Азії і Далекого Сходу стало виявлення факту, що адаптації до різних клімато-географічних умов притаманні загальні закономірні зміни не тільки пам’яті, але і функціональної асиметрії мозку. У нормі типовим при відтворенні будь вербальної інформації є «ефект правого вуха», тобто краще пригадування будь-якої інформації, поданої в ліву півкулю. У процесі адаптації спостерігається зміна цього ефекту: в ранні терміни адаптивного процесу краще пригадуються емоційні стимули, подані в праву півкулю, у більш пізні – індиферентна інформація, що надійшла в ліву півкулю (Леутін, Миколаєва, 1988).
Роль інверсії міжпівкульних відносин у процесі адаптації особливо яскраво проявилася в експериментах, в яких брали участь ліворукі і праворукі випробовувані. У нормі у людей з правим профілем функціональної сенсо-моторної асиметрії (абсолютне правосторонній домінування в сенсорній і моторної сферах) лінійна швидкість артеріального кровотоку вище в лівій півкулі, відображаючи велику активацію в ньому і, як наслідок, посилення метаболічних процесів. У людей з лівим і симетричним профілями функціональної сенсо-моторної асиметрії (переважання лівих і симетричних ознак в сенсорній і моторної сферах) не було відмінностей за цим параметром між півкулями, що свідчило про більшу включеності обох півкуль в процеси життєдіяльності. В експериментальних умовах, коли випробовувані дихали кілька хвилин газовою сумішшю, що містить всього 10% кисню і 90% азоту, відбувалося збільшення лінійного кровотоку в обох півкулях у всіх обстежених. Однак при поглибленні гіпоксії у людей з правим профілем функціональної сенсомоторної асиметрії відбувалося зниження лінійної швидкості артеріального кровотоку в лівій півкулі (Леутін та ін., 2002).
Мабуть, кожна півкуля використовує свою стратегію адаптації в навколишньому середовищі. У процесі пристосування до нових умов і при стресі в більшій мірі активується права півкуля (Леутін, Миколаєва, 1988). Права півкуля в значній мірі піддається впливу коригуючих зворотних зв’язків, більш автономно, ніж ліве (Костандов, 1988). З функціонуванням правої півкулі пов’язана оцінка невизначеності середовища та прогноз малоймовірних подій (Меерсон, 1986). Перегляд звичних програм центральної регуляції психофізіологічних функцій відбувається під впливом активації правої півкулі. У цьому випадку заново цілісно переглядається вся інформація, що надходить у мозок, і на її основі створюється нова послідовність реагування, яка в подальшому здійснюється під контролем лівої півкулі.
Поліпшення фіксації нових сигналів, розширення діапазону інформації, яка сприймається емоційно, і зростання ефективності запам’ятовування емоціогенних стимулів, мабуть, свідчить про активацію в ранні терміни адаптації структур мозку, пов’язаних з емоційним реагуванням. У поєднанні з погіршенням запам’ятовування нейтральної інформації це забезпечує виділення з навколишнього середовища релевантними сигналів, поліпшення фіксації їх сліду і, таким чином, прискорене формування основи нової програми реагування в умовах, що змінилися. Пізніше поліпшення фіксації і відтворення тих сигналів, що передують екологічно значимої інформації і завчасно сигналізують про неї, забезпечує випереджаюче відображення (Анохін, 1968), створює умова для сталого відтворення нового функціонального стереотипу (Леутін, Миколаєва, 1988; Леутін, 1998).
Таким чином, значимість для організму інформації визначає черговість її переробки в процесі адаптації на тлі інверсії звичних міжпівкульних відносин. Активація правої півкулі в процесі пристосування до нових умов середовища відзначається при самих різних експериментальних парадигмах (Вольф, 2000).
Адаптація в широкому сенсі цього слова є процесом навчання, вірніше, перенавчання адекватно реагувати в змінилася середовищі для збереження гомеостазу.
Однак від класичних форм навчення адаптація відрізняється императивностью, вкрай стислими термінами перенавчання, які визначаються градієнтом змін навколишнього середовища і функціональними можливостями організму. Саме тому при зміні навколишнього середовища формується адаптаційна домінанта, яка направляє активний пошук організмом в нових умовах біологічно доцільних реакцій. Її формування змінює такі фундаментальні властивості мозку, як пам’ять, емоції, ФАМ, забезпечуючи оптимізацію переробки різко збільшеного потоку сигналів. Після переміщення в нові клімато-географічні умови зареєстровано різке зростання активації на ЕЕГ, часу неспання, довільної рухової активності, дисперсії числа відтворювальних слів при низьких значеннях амплітудного показника спонтанних КГР, супроводжуючих виконання тестів. Активацію мозку в цих умовах можна охарактеризувати як надмірну. Вона забезпечується импульсацией з висхідної ретикулярної формації за рахунок різкого зростання потоку сенсорної інформації (Леутін, Миколаєва, 1988).
Зміна зовнішньої стимуляції і збудження рецепторів з внутрішнього середовища організму викликає появу в ЦНС вогнища підвищеної збудливості. Формування такого вогнища відбувається не миттєво, а лише на третій день в субекстремальних умовах. Очевидно, що лише до цього дня накопичуються гормональні та метаболічні зрушення в організмі, достатні для виникнення домінуючої мотивації. При цьому виявляється зниження спонтанної рухової активності, часу неспання, редукування реакції активації на ЕЕГ, зростання латентного періоду реакцій, зниження основної частоти альфа-ритму, поява на ЕЕГ повільних хвиль, тобто виявляються поведінкові та електрофізіологічні ознаки гальмування. На цьому тлі відбувається різка активація емоційної пам’яті. Після виникнення вогнища підвищеної збудливості і прояву ознак гальмування в ЦНС, яке, згідно з уявленнями А. А. Ухтомського, слід розцінювати як поєднане, вогнище підвищеної збудливості може зберігатися в залежності від екстремальності середовища від декількох годин до декількох діб.
Відомо, що між корою великих півкуль і ретикулярною формацією існують реципрокні відносини. Надзвичайна активація кори великих півкуль обумовлює потужне гальмівний вплив на ретикулярну формацію стовбура, що, у свою чергу, призводить до до зменшення її висхідних активуючих впливів. Крім того, ретикулярна формація має власні колатералі, що забезпечують зниження активності нейронів, проецирующихся в таламические ядра. Це реалізує гнітючий вплив ретікулофугальной імпульсації на таламические структури і відповідно викликає зниження рівня активації кори (Леутін, 1998). Активація ряду утворень лімбічної системи робить на структури мозку інших рівнів вплив, що протидіє активації. Роздратування медіального і базального амігдалоідних відділів, піріформной кори і лобової орбітальної кори викликає синхронізацію ЕЕГ. Вплив цих відділів лімбічної системи здійснюється через гіпногенной лімбіко-среднемозговой коло, який за допомогою низхідній системи холінергічних утворень взаємодіє з синхронізуючими механізмами заднього стовбура і понтійна центром швидкого сну (Леутін, 1998).
Активна роль в організації процесу сумації в домінантному вогнищі належить сопряженному гальмуванню. Помірне зниження тонусу кори в субекстремальних умовах призводить до зняття її гальмівних впливів на функції лімбічної системи. У експедиційних дослідженнях це проявляється зростанням орієнтовних рефлексів, розширенням діапазону сигналів, що сприймаються емоційно, поліпшенням формування сліду пам’яті на нові і емоціогенние стимули. Переробка інформації супроводжується лише короткочасними процесами активації без стійкого зсуву функціонального стану мозку. На 3-й і 4-й дні адаптації виявлено зростання орієнтовних рефлексів, при цьому реакція активації на ЕЕГ виражається у вигляді спалаху ритмів при прослуховуванні і відтворенні слів. Відомо існування зворотного U-подібної залежності між рівнем активації і ефективністю процесів пам’яті. Зниження впливів висхідній неспецифічної активує системи обумовлює погіршення запам’ятовування індиферентної інформації. Це і забезпечує активацію селекції релевантними сигналів у процесах пам’яті в ранні терміни адаптації. Вплив ретикулярної формації стовбура мозку на кору великих півкуль має тонічний, тривалий характер, у той час як вплив неспецифічних ядер таламуса є фазическую, короткочасним і може носити локальний характер. Особливо це стосується ядер так званого ретикулярного комплексу, роль якого полягає у виборчій активації одних ділянок кори з одночасним гальмуванням інших (Леутін, 1998).
Таким чином, в ранні терміни адаптації виявляється виборча активація системи пов’язаних між собою центрів, яка визначає характер відповідних реакцій організму на зовнішні і внутрішні подразнення. Відрізняючись вираженою інерцією, активація центрів цієї системи породжує симультанное поєднане гальмування, синхронно змінюючи функціональний стан кори і ретикулярної формації стовбура мозку. Участь у роботі цієї системи таких утворень, як мигдалеподібної комплекс і гіпокамп, обумовлює суммацию конвергуючої впливів. Вироблення тимчасової зв’язку за участю структур цієї системи відбувається на основі домінуючої мотивації, яка визначається екстреними змінами зовнішнього і внутрішнього середовища організму і життєво необхідними біологічними потребами підтримки гомеостазу. Рефлекси, вироблені на основі домінуючої мотивації, віднесені в особливу групу ендогенних умовних рефлексів. Відмітна властивість такого роду рефлексів – швидка вироблення тимчасової зв’язку на основі припинення, дозволи домінанти в результаті сумації (Леутін, 1998).
У дослідах на тваринах (Біанкі, 1989) показано, що на перших етапах вироблення умовний рефлекс утворюється раніше, виявляється більш міцним і часто визначається швидше в правій півкулі, а після його стабілізації він стає більш міцним, а іноді визначається швидше в лівій півкулі. Перенесення рефлексу здійснюється під час самого процесу навчання. У ході експедиційних досліджень на людині виявлено, що вихідні полушарние співвідношення показників емоційної пам’яті інвертуються, тобто в нових умовах емоціогенних інформація краще запам’ятовується правимпівкулею, але поліпшення відтворення нової інформації відбувається переважно в лівій півкулі. Забезпечення цих процесів вимагає активації міжпівкульна взаємодії. Таке полегшення перенесення інформації з лівого в праве півкуля і з правого в ліве виявлено в перші дні успішної адаптації.

Посилання на основну публікацію