Функциональная организация человеческого мозга

Как указывал еще И.П. Павлов, лобные доли мозга животных, помимо двигательно-кинестетических функций, выполняют сложные процессы анализа  и синтеза, обеспечивающие интеграцию высших функций, формирование сложнейших временных связей. У лобэктомированной собаки не отмечается нарушений в восприятии различных экстероцептивных сигналов и в реализации простых условных рефлексов, но исчезает способность последовательно совершать выработанные до операции двигательные навыки, нарушается целенаправленная деятельность. Поведение становится фрагментарным, возникают инертные стереотипные движения, нарушается память, пространственная ориентация, появляется гиперактивность.

Дальнейшие исследования позволили внести уточнения в  анализ функций лобных долей мозга. Наиболее заметные изменения в поведении  наступают после лобэктомии у антропоидов. Обезьяна, лишенная лобных долей, успешно осуществляет простые акты поведения, но не в состоянии дифференцировать сигналы, использующиеся в разных ситуациях (например, при последовательной смене стимулов), и, таким образом, не может выполнять программу поведения, требующую хранения следа раздражителя в памяти. Иными словами, нарушается выполнение различного рода отсроченных задач. Однако, по мнению К. Прибрама, разрушение лобных долей у шимпанзе ведет не столько к нарушению памяти, сколько к нарушению поведения в результате потери способности решения задач в связи с возникновением устойчивого ориентировочного рефлекса (неугасающей реакцией на всевозможные побочные раздражители). При этом животное не способно к состоянию «активного ожидания» и в условиях длительной паузы делает массу движений, не относя их к моменту ожидаемого раздражителя. Таким, образом, есть основания считать, что лобные доли являются одним из важнейших аппаратов, позволяющих животному осуществлять ориентировку не только на настоящий момент, но и на будущее.

Нейропсихологические данные (полученные в условиях клиники) позволили  выделить ряд симптомов, связанных  с локальными поражениями участков лобной коры, и уточнить, таким образом, специфику их участия. Повреждение  премоторной области лобного отдела мозга приводит к нарушению контроля над двигательной сферой деятельности человека. Особенно тяжелые последствия наступают при поражении левого полушария, связанного с речевой функцией, в связи с этим страдает выполнение действий, вызванных словесными инструкциями, меняется уровень интеллектуальной деятельности. При повреждениях, захватывающих базальные (орбитальные) отделы любой области, которые тесно связаны с лимбическими образованиями мозга, наблюдаются симптомы, связанные непосредственно с высшим контролем внутренней мотивационной сферы организма.

Нейропсихологи и нейрофизиологи единодушно считают, что одной из наиболее существенных сторон лобного синдрома является расстройство способности к планированию адекватного поведения, учета эффекта совершаемых действий. Процессы программирования, регуляции и контроля сознательной деятельности в значительной степени зависят от префронтальных отделов. К. Прибрам считает, что лобные доли формируют набор нейронных программ, придающих индивидуальному опыту известную структуру, и строят «грамматику» поведения. По мнению А.Р. Лурии, именно лобные доли осуществляют экстренную активацию процессов, обусловливающих сложные формы сознательной деятельности (непосредственно связанной с речью).

2. Взаимодействие трех  основных функциональных блоков  мозга

Мы рассмотрели современные  представления о трех основных функциональных блоках мозга и постарались показать роль каждого из них в организации  сложной психической деятельности.

Было бы неправильным думать, что каждый из этих блоков может  самостоятельно осуществлять ту или  иную форму деятельности, считая, например, что второй функциональный блок полностью  осуществляет функцию восприятия и  мышления, а третий - функцию движения и построения действий.

Каждая форма сознательной деятельности всегда является сложной  функциональной системой и осуществляется, опираясь на совместную работу всех трех блоков мозга, каждый из которых вносит свой вклад в осуществление психического процесса в целом.

Факты, которые хорошо установлены  современной психологией, делают это  положение бесспорным.

Уже давно прошло то время, когда психологи рассматривали  психические функции как изолированные  «способности», каждая из которых может  быть локализована в определенном участке  мозга. Отвергнута и другая концепция, согласно которой психические процессы представлялись по модели рефлекторной дуги, первая часть которой имела  чисто афферентный характер и  выполняла функции ощущения и  восприятия, в то время как вторая - эффекторная - часть целиком осуществляла движения и действия.

Современные представления  о строении психических процессов  исходят из модели рефлекторного  кольца или сложной саморегулирующейся системы, каждое звено которой включает как афферентные, так и эфферентные  компоненты и которая в целом  носит характер сложной и активной психической деятельности.

Рассмотрим это на двух примерах: восприятия и движения, или  действия. Сделаем это лишь в самых  общих чертах, поскольку подробный  анализ структуры и мозговой организации  этих процессов будет представлен  в последней части этой книги.

Известно, что ощущение включает в себя двигательные компоненты, и  современная психология рассматривает  ощущение, и тем более восприятие, как рефлекторный акт, содержащий как  афферентные, так и эфферентные  звенья (А.Н. Леонтьев, 1959); чтобы убедиться  в сложном активном характере  ощущений, достаточно напомнить, что  даже у животных они включают в  свой состав процесс отбора биологически значимых признаков, а у человека - и активное кодирующее влияние языка (Брунер, 1957; A.А. Люблинская, 1969).

Еще более отчетливо активный характер процессов выступает в  сложном предметном восприятии. Хорошо известно, что предметное восприятие носит не только полирецепторный характер, опираясь на совместную работу целой группы анализаторов, но всегда включает в свой состав активные двигательные компоненты. Решающую роль движений глаз в зрительном восприятии отмечал еще И.М. Сеченов (1874--1878), однако доказано это было лишь в последнее время. В целом ряде психофизиологических исследований было показано, что неподвижный глаз практически не может воспринимать изображение, состоящее из многих компонентов, и что сложное предметное восприятие предполагает активные, поисковые движения глаз, выделяющие нужные признаки (А.Л. Ярбус, 1965, 1967), и лишь постепенно, по мере развития принимает свернутый характер (А.В. Запорожец, 1967; B.П.Зинченко и др., 1962).

Все эти факты убеждают нас в том, что восприятие осуществляется при совместном участии всех тех  функциональных блоков мозга, из которых  первый обеспечивает нужный тонус коры, второй осуществляет анализ и синтез поступающей информации, а третий обеспечивает направленные поисковые  движения, создавая тем самым активный характер воспринимающей деятельности.

Участие эфферентных механизмов в построении движения самоочевидно; однако еще Н.А. Бернштейн (1947) показал, что движение не может управляться одними эфферентными импульсами и что для его организованного протекания необходимы постоянные афферентные процессы, сигнализирующие о состоянии сочленений и мышц, положении сегментов движущегося аппарата и тех пространственных координатах, в которых движение протекает.

Таким образом, произвольное движение, и тем более предметное действие, опирается на совместную работу самых различных отделов  мозга, и если аппараты первого блока  обеспечивают нужный тонус мышц, без  которого никакое координированное движение не было бы возможным, то аппараты второго блока дают возможность  осуществить те афферентные синтезы, в системе которых протекает  движение, а аппараты третьего блока  обеспечивают подчинение движения и  действия соответствующим намерениям, создают программы выполнения двигательных актов и обеспечивают ту регуляцию и контроль протекания движений, благодаря которым сохраняется его организованный, осмысленный характер.

Заключение

В данной работе были рассмотрены  три основных функциональных блока  коры головного мозга. Первым функциональным блоком коры головного мозга является блок приема, переработки и хранения сенсорной информации. Он расположен в задних отделах полушарий и  включает в свой состав зрительные (затылочные), слуховые (височные) и  общечувствительные (теменные) отделы коры головного мозга и соответствующие подкорковые структуры.

Аппараты этого (как и  следующего) блока имеют иерархическое  строение, распадаясь на первичные (проекционные) зоны, которые принимают информацию и дробят ее на мельчайшие составные  части, вторичные (проекционно-ассоциативные) зоны, которые обеспечивают кодирование (синтез) этих составных частей и  превращают соматотопическую проекцию в функциональную организацию, и третичные зоны (или зоны перекрытия), обеспечивающие совместную работу различных анализаторов и выработку надмодальных (символических) схем, лежащих в основе комплексных форм познавательной деятельности.

Указанные иерархически построенные  зоны коры разбираемого блока работают по принципам убывающей модальной  специфичности и возрастающей функциональной латерализации. Оба эти принципа и обеспечивают возможность наиболее сложных форм работы мозга, лежащих в основе наиболее высоких видов познавательной деятельности человека, генетически связанных с трудом, а структурно - с участием речи в организации психических процессов.

Второй функциональный блок головного мозга играет важную роль в регуляции состояний активности коры и уровня бодрствования. Этот блок построен по типу неспецифической нервной  сети, которая осуществляет свою функцию  путем постепенного, градуального изменения состояний и не имеет непосредственного отношения ни к приему и переработке поступающей извне информации, ни к выработке намерений, планов и программ поведения. Этим второй функциональный блок мозга, расположенный в основном в пределах мозгового ствола, образований межуточного мозга и медиальных отделов новой коры, существенно отличается от аппаратов первого функционального блока мозга, основная функция которого заключается в приеме, переработке и хранении внешней информации.

Третий функциональный блок мозга - блок программирования, регуляции  и контроля за протекающей деятельностью.

Аппараты третьего функционального  блока мозга расположены в  передних отделах больших полушарий, спереди от центральной извилины. Он состоит целиком из аппаратов  эфферентного (двигательного) типа, однако сам находится под постоянным притоком информации из аппаратов афферентного (сенсорного) блока. Следующая важнейшая черта, отличающая работу третьего функционального блока от афферентного, состоит в том, что процессы здесь идут в нисходящем направлении, начинаясь с наиболее высоких - третичных и вторичных зон коры. Здесь в высших отделах интегративно-пускового блока формируются двигательные программы, а затем переходят к аппаратам низших моторных образований (первичным корковым зонам; стволовым и спинальным двигательным ядрам).

Каждый из этих основных блоков имеет иерархическое строение и состоит по крайней мере из надстроенных друг над другом корковых зон трех типов: первичных (или проекционных), куда поступают импульсы с периферии или откуда направляются импульсы на периферию, вторичных (или проекционно-ассоциативных), где происходит переработка получаемой информации или подготовка соответствующих программ, и, наконец, третичных (или зон перекрытия), которые являются наиболее поздно развивающимися аппаратами больших полушарий и которые у человека обеспечивают наиболее сложные формы психической деятельности, требующие совместного участия многих зон мозговой коры.

Список литературы

1. Батуев А.С. Физиология  высшей нервной деятельности  и сенсорных систем: учебник. - СПб.: Питер, 2008.

2. Данилова Н.Н., Крылова  А.Л. Физиология высшей нервной  деятельности: учебник. -Ростов н / Д, 2001.

3. Лурия А.Р. Основы нейропсихологии. Учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений. - М.: Изд-во «Академия», 2003.

4. Симонов П.В. Лекции  о работе головного мозга. Потребностно-информационная теория высшей нервной деятельности. - М.: Наука, 2001.

5. Смирнов В.М., Будылина С.М. Физиология сенсорных систем и высшая нервная деятельность. - М.: Академия, 2007.