Методи дослідження функціональної асиметрії

Формулювання сучасних принципів функціональної асиметрії мозку пов’язане з виникненням нових методів дослідження, таких як картування мозку, коміссуротомія, тахістоскопом, проба Вада, дихотического тестування. Кожен з цих методів, дозволяючи відкривати нові факти про функції півкуль, одночасно власними рамками обмежував їх інтерпретацію. Саме тому настільки великі сучасні суперечності і у фактах, що стосуються досліджуваної проблеми, і в їх трактуваннях.
Картування мозку було запропоновано канадським дослідником У. Пенфілдом (Penfild, Rasmussen, 1950), який при операціях з приводу епілепсії дратував відкритий мозок слабким електричним струмом. Під час подібних операцій видаляється ділянку мозку, що провокує генералізовану судомну активність. Видалення тканини мозку на лівій його половині загрожує заміною епілепсії на афазію, тому необхідний метод, що дозволяє визначати межі центру мови. Це і спробував зробити У. Пенфилд, подразнюючи електричним струмом область, що підлягає видаленню.
Мозок не має больових рецепторів, тому під час локальних операцій можна використовувати лише місцеву анестезію, щоб зняти біль, супроводжуючу розтин черепної коробки і мозкових оболонок. Пацієнт в цей час перебуває у свідомості і може повідомляти про свої відчуття, що виникають при подразненні слабким струмом окремих ділянок мозку. Виявилося, що часто подібний вплив веде до появи простих відчуттів (запахів, видінь, звуків і т. Д.), Рухів, а при приміщенні електродів в область, відповідальну за мову, – мовчанню (афазіческой зупинці). За результатами цих досліджень, покликаних допомогти конкретній людині зберегти мова, були отримані карти мозку, що дають інформацію про спеціалізацію кожного півкулі. Пізніше, використовуючи більш сучасну техніку, дослідники точніше локалізували мовну функцію (гл.16).
Коміссуротомія – це операція з хірургічного розсіченню комиссур. Її роблять хворому тоді, коли кілька епілептичних вогнищ в одній півкулі генерують судомну активність, яка потім охоплює весь мозок. Розтином коміссури, домагаються обмеження вогнища збудження, якщо немає інших способів лікування. Вперше подібну операцію у людини зробив У. ван веген в 1941 р Однак вона не привела до ослаблення судомної активності. Пізніше хірурги Ф. Фогель і Дж. Боген повторили її. Вони вважали, що невдача у попередників пояснювалася неповної перерезкой комиссур, тому збудження, що веде до судомної активності, передавалося через збереженій зв’язку. Успішний результат, отриманий ними, підтвердив це припущення.
Психологічне обстеження хворих, які перенесли подібну операцію, не виявило виражених порушень інтелекту, тоді як загальний стан різко поліпшився. Відзначено лише деяке погіршення вирішення просторових завдань, зв’язування імен людей з їх особами, зникнення сновидінь. Однак спеціальні дослідження виявили зміни, зумовлені розривом міжпівкульна зв’язків. Наприклад, хворий після комиссуротомии із зав’язаними очима легко називав предмет, який поміщали йому в праву руку. Якщо ж предмет знаходився на лівій руці, то він не міг його назвати, але на дотик дізнавався серед інших предметів (Мал. 4.10.). З плином часу ситуація змінювалася, і через 14 років після операції випробуваний називав 25% а через 15 років – 60% предметів, які пред’являлися в ліву руку (Gazzaniga Е.А., 1996). Отже, після операції ліва півкуля, яке формує вербальний відповідь, не знає того, що відбувається в правом, але через певний час ця здатність до взаємодії повертається, мабуть, через підкіркові структури.

Зорово-тактильна асоціація здійснюється хворим з розщепленим мозком. Зображення ложки на екрані спалахує для правої півкулі: лівою рукою хворий знаходить ложку серед інших предметів за екраном. Тактильна інформація від лівої руки проектується, головним чином, в праву півкулю, але слабкий «іпсілате-ральний» компонент надходить і в ліву півкулю. Цього зазвичай недостатньо для того, щоб хворий міг назвати (використовуючи ліва півкуля) предмет, який він узяв (Газаніга, 1974).

Численні експерименти виявили у таких хворих на тлі перцептивної роз’єднаності (роз’єднання на рівні сприйняття) поведінкове єдність (Sergent, 1987). Мозок у них, незважаючи на операцію, являв собою цілісний орган, оскільки інтеграція в ньому відбувалася на рівні підкірки. Дослідники підтверджували це таким прикладом. Хворого з розщепленим мозком просили називати колір включеної лампочки. Запалювали лампочки зеленого і червоного кольору. При пред’явленні сигналу в ліву півкулю випробуваний легко справлявся із завданням. При пред’явленні лампочки в праву півкулю він спочатку часто помилявся, але пізніше розробив тактику, що дозволила відповідати досить точно. Після правильного впізнання кольору він не змінював свого рішення. Якщо ж відповідав невірно, то потім морщив лоба, хитав головою і давав інший, правильну відповідь. Автори пояснюють цей феномен таким чином. При пред’явленні лампочки в праву півкулю, ліве, вимушене відповідати, випадковим чином визначало лампочку. Права півкуля бачило колір, але не могло передати лівому інформацію через перерізання коміссури. Тому після невірної відповіді воно невербально (погойдуванням головою і т. Д.) Довідуватися ліва півкуля про помилку, що дозволяло коригувати відповідь. Автори (Газзаніга, 1974) назвали це явище перехресним підказування.
Введення в подібні експерименти тахистоскопа дозволило глибше зрозуміти спеціалізацію півкуль мозку в когнітивної сфері. Тахістоскоп – прилад, що дозволяє пред’являти зображення на дуже короткий час (100-120 мс). Необхідність використання такого приладу обумовлена ​​тим, що кожні 200 мс у людини виникають саккадических рухи очей, що зміщують зображення предмета на сітківці. Це еволюційне придбання дозволяє бачити нерухоме зображення. При попаданні фотона на колбочку (світлочутливу клітку на сітківці ока), в ній відбувається біохімічна реакція. На час реакції рецептор вимикається з сприйняття, і інформація про надходження наступного фотона не досягає мозку. Нерухомий предмет тимчасово стає невидимим (так відбувається з жабою, яка може померти від голоду перед нерухомим шматочком м’яса). Якщо ж (як у людини), очей періодично рухається, то нерухоме зображення поперемінно потрапляє на різні ділянки сітківки і сприймається мозком постійно.
Тахістоскоп дозволяє пред’являти інформацію на відрізок часу, менший, ніж 200 мс, за який зображення не встигає зміститися. Якщо випробуваному, що переніс коміссуротомію, закрити одне око, його погляд фіксувати в центральній точці, а ліворуч або праворуч від неї пред’являти за допомогою тахистоскопа зображення, то можна направляти інформацію тільки в одне півкуля.
Якщо стимул потрапляє в ліву півкулю, хворі точно називають його. Якщо ж зображення предмета подається в праву півкулю, то вони стверджують, що бачать лише спалах світла, оскільки ліва півкуля не може знати про те, що бачило праве. Однак на дотик лівою рукою вони легко вибирають цей предмет з багатьох інших. В одному з подібних досліджень, випробуваної попередньо показали чотири фотографії людей і дали ім’я кожному персонажу. Потім їй тахистоскопический пред’явили химерне зображення людини (складене з половин осіб двох різних персонажів, наприклад, осіб дорослого і дитини). Хвора завжди повідомляла ім’я того, чия половина обличчя перебувала в правому полі зору (тобто потрапляла в ліву півкулю). Якщо ж її просили не відповідати словами, а показувати фотографію, яка відповідає зображенню, то випробовувана вибирала того, чиє обличчя було пред’явлено в ліве поле зору (права півкуля). Отже, вона не помічала химерних зображення, вважаючи, що бачить нормальне обличчя. Ці дані свідчать про здатність кожного півкулі добудовувати відсутню інформацію до цілого зображення. Ми вже згадували цей феномен – зорове завершення – прагнення людини закінчити зображення, від якого представлена ​​тільки половина, добудувавши решту симетрично (Sperry, 1966, 1982).
Це явище дозволяє пояснити дивовижний факт: в нормі люди сприймають особи оточуючих симетричними, хоча реально вони такими не є. Несиметричність людських облич доведена в експериментах, в яких випробуваним пред’являли нормальні обличчя людей і особи, складені з правої половинки і її дзеркального відображення і лівої половинки і її дзеркального відображення (Мал. 4.11). Випробовувані по-різному сприймали особи, найчастіше вважаючи, що ліві половинки більш емоційні. У будь-якому випадку більшість осіб вельми асиметричні, хоча оточуючі сприймають їх симетричними. Мабуть, мозок використовує феномен зорове завершення, при якому для прискорення впізнання ліва півкуля добудовує особи зустрічних людей по їхній половині. Але при бажанні, вдивляючись в обличчя, ми можемо скористатися всіма відомостями, що зберігаються в правій півкулі, і побачити реальність.

Посилання на основну публікацію