а). История представлений по проблеме

Незнание материальных механизмов приобретения человеком опыта, знаний, породило представление о душе. Мысль о том, что органом души является мозг, принадлежит древнегреческому врачу Алкмеону из Кротоны (VI век д.н.э.). Он пришёл к этому выводу в результате наблюдений и хирургических операций. В частности, он установил, что из мозговых полушарий к глазным впадинам ведут две узкие дорожки. Алкмеон утверждал, что имеется прямая связь между органами чувств и мозгом. Вслед за Алкмеоном, Гиппократ также представил мозг как орган психики, полагая, что он является большой железой. Из медицины эти представления перешли в философию. Платон, разделявший душу на три части, полагал, что разум расположен в мозге, руководствуясь тем, что голова ближе к небесам, где пребывает царство идей, гнев и мужество, второй вид души помещён в сердце, а носителем вожделения - третьего вида души - считал печень.
В III веке д.н.э. александрийские врачи Герофил и Эразистрат открыли нервы. До них нервы не отличали от связок и сухожилий. Они проводили вскрытие человеческих тел, что в дальнейшем было категорически запрещено, это позволило им детально описать устройство мозга и других органов. Эти врачи полагали, что душа локализуется в определённых частях мозга. Герофил главное значение уделял мозговым желудочкам, - особым полостям в мозге, заполненным жидкостью. Это мнение удерживалась много веков. Эразистрат же обратил внимание на кору, связав богатство извилин мозговых полушарий человека с его умственным превосходством над другими животными. Эразистрату принадлежит открытие различия между чувственными и двигательными нервами. Это открытие, вскоре забытое, было сделано вновь в 19 веке.
В средние века оформилось представление о том, что душа расположена в трёх мозговых желудочках, как ещё предположил Герофил. В деятельности души выделяли три основных способности: восприятие или воображение, рассуждение и память. Полагали, восприятие локализовано в переднем желудочке, способность рассуждения - в среднем, а память - в заднем желудочке.
В начале 19 века австрийский врач и анатом Френсис Галь отверг то предположение, что ум и память заключены в мозговых желудочках, и впервые попытался разместить все умственные силы и качества человека, какими их изображала психология, в извилинах больших полушарий. Кора головного мозга, а не его желудочки, стали рассматриваться как субстрат психической деятельности. Выделив большое число душевных способностей, в том числе таких как "бережливость", "честность", "почитание родителей", "любовь к детям", Галь представил карту мозга, где каждой способности отводился небольшой участок коры больших полушарий. Галь, кроме того, полагал, что развитие отдельных участков коры и мозга в целом, влияет на форму черепа, и поэтому исследование черепа помогает диагностировать индивидуальные особенности личности. Учение Галя называлось "френология", и уже при его жизни оценивалось как фантастическое, не имеющее научного основания. В разрушении этой мифологической картины работы мозга большую роль сыграли исследования французского физиолога Флуранса (1794-1867). Используя метод экстирпации (удаления) отдельных участков нервной ткани, или воздействуя на нервные центры наркотиками, Флуранс пришёл к выводу, что основные психические процессы -восприятия, интеллект, воля - являются продуктом головного мозга как целостного органа. Указывались особые центры движения ног, рук, головы, туловища, также центры письма, чтения, счёта, понятий.
Мозжечок координирует движение, с четверохолмием связано зрение и т.д.
Как проходило развитие представлений о деятельности мозга в дальнейшем? Начиная со второй половины XIX века в ходе клинических наблюдений в мозге были открыты различные центры: речедвигательный (А. Брока, 1861), понимания чужой речи (К.Вернике, Ш)4), зрения, слуха, осязания (Феррье и др., 1870-1880), ассоциаций (Флексиг, 1896).
Немецкий психиатр К. Клейст в 1934 г свёл эти открытия в систему и представил в сводной локализованной карте, где и ощущение какой-либо одной модальности, и элементарная двигательная активность, и какой-либо сложный вид человеческой деятельности, т.е. явления совершенно нерядоположные, были одинаково приурочены к ограниченным участкам мозга. Идея такой привязки сохранилась ещё от Френсиса Галля.
Факты клинических наблюдений, между тем, показывали, что прямое отнесение сложных психических функций к ограниченным участкам коры человеческого мозга не имеет основания. Оказалось, что нарушение таких сложных психических процессов как речь, письмо, чтение, счёт, может наступать при совершенно различных по месту положения поражениях коры человеческого мозга.
Оказалось, также, что поражение ограниченных участков мозговой коры приводит, как правило, к нарушению целой группы психических процессов, которые при первом взгляде кажутся совершенно различными.
Это создало кризис прежних представлений о прямой "локализации" психических процессов в ограниченных участках человеческого мозга, и заставило ряд исследователей высказать предположение, что психические процессы являются функцией всего мозга в целом и не могут быть локализованы в ограниченных участках коры человеческого мозга.
Однако этому предположению не суждено было сбыться. Исследования показали, что кора человеческого мозга является весьма дифференцированным аппаратом, что различные области мозговой коры имеют неодинаковое строение, что нейроны, входящие в состав коры, часто оказываются настолько специализированными, что из их числа можно выделить такие, которые реагируют только на очень специальные раздражители или на очень специальные признаки (например, только на плавные и округлые или только на острые, ломаные линии и т.д.).
Это поколебало предположение об однородности всей массы нейронов мозга и утверждение о том, что мозг всегда работает как единое целое.
Выход из нового кризиса был связан с коренным пересмотром понятия "психическая функция" и с коренным изменением подходов к принципам их мозговой локализации.

б). Современный взгляд. Исследования А.Р. Лурии.

Мозг человека является продуктом длительной эволюции и представляет собой сложную иерархическую систему, в которой над аппаратами ствола и древней коры мозга надстраиваются большие полушария, которые у человека получают особенно мощное развитие. Большие полушария - сложнейшие приборы, обеспечивающие анализ и синтез раздражений, поступающих из внешней среды, усвоение и переработку получаемой информации, замыкание новых связей, выработку программ сложной деятельности и регуляцию протекания высших форм поведения.
Большие полушария начинают занимать ведущее место уже у высших позвоночных животных, у человека же - становятся основным аппаратом психической деятельности.
Человеческий мозг - сложный, высоко дифференцированный аппарат, состоящий из ряда частей, нарушение нормального функционирования каждой части сказывается на его работе. В головном мозге человека надо выделить по крайней мере три основных "блока".
Первый из них поддерживает нужный тонус коры.
Второй блок обеспечивает процессы приёма, хранения и переработки информации, доходящей до человека из внешнего мира (от аппаратов его собственного тела).
Третий блок вырабатывает программы поведения, обеспечивает и регулирует их реализацию и участвует в контроле за их успешным исполнением.
Все три блока размещаются в различных аппаратах человеческого мозга, и лишь слаженная работа приводит к успешной организации сознательной деятельности человека.

Блок тонуса коры или энергетический блок

Включает верхние отделы мозгового ствола, сетевидную или ретикулярную формацию, а также образования древней коры и даёт возможность сохранить известное напряжение (тонус), необходимое для нормальной работы высших отделов коры головного мозга. Поддержание постоянного тонуса коры имеет в основном два источника.
1. Для сохранения бодрственного состояния коры нужен постоянный приток информации из внешнего мира. Животное, лишённое такого притока внешних раздражений, засыпает. Первой станцией приёма раздражений, притекающих извне являются аппараты верхнего ствола и зрительные бугры.
Перерезание путей, идущих от верхнего ствола к коре в составе "восходящей активирующей ретикулярной формации", ведёт неизбежно к засыпанию.
2. Вторым источником для постоянного тонуса коры является импульсы, доходящие до неё от внутренних обменных процессов организма, составляющих основу биологических влечений.
Связь верхних отделов ствола мозга с корой осуществляется при помощи волокон активирующей ретикулярной формации. Активирующая ретикулярная формация имеет восходящие волокна, посредством которых осуществляется возбуждение коры импульсами, идущими от отделов верхнего ствола мозга, и нисходящие волокна, посредством которых кора оказывает влияние на низлежащие отделы мозгового ствола.
3. Третий источник поддержания в бодрствующем состоянии коры связан с замыслами и потребностями человека.
Если болезненный процесс (опухоль, кровоизлияние) выведет из нормальной работы аппараты верхнего ствола мозга и тесно связанные с ним образования ретикулярной формации, у больного не возникает ни нарушения зрительного или слухового восприятия, ни каких-либо дефектов чувствительной или двигательной сферы, речь его остаётся прежней, и он продолжает владеть имеющимися у него движениями. Однако заболевание приводит в этом случае к снижению тонуса коры головного мозга, а это проявляется очень своеобразно: внимание больного становится неустойчивым, он проявляет патологически повышенную истощаемость, быстро впадает в сон, его аффективная жизнь изменяется, он может стать либо безразличным, либо патологически встревоженным, страдает его способность запечатлевать и удерживать впечатления; организованное течение мыслей нарушается и теряет тот избирательный характер, которое оно имело в норме. Нарушение нормальной работы стволовых образований, не меняя аппаратов восприятия или движения, может привести к глубокой патологии сознания человека.

Блок приёма, переработки и хранения информации

Включает в свой состав аппараты, расположенные в задних отделах коры головного мозга (теменной, височной и затылочной), и, в отличие от первого блока, имеет модально-специфический характер, являясь системой центральных приборов, которые воспринимают зрительную, слуховую и тактильную информацию, "кодируют" её и сохраняют в памяти следы полученного опыта.
Аппараты этого блока могут рассматриваться как центральные (корковые) концы воспринимающих систем (анализаторов), причём корковые концы зрительного анализатора расположены в затылочной, слухового - в височной, тактильно-кинестетического - в теменной области.
В этих отделах коры кончаются волокна, идущие от соответствующих воспринимающих устройств (рецепторов). Задаче анализа и синтеза поступающей информации соответствует тонкое клеточное строение зон коры. Как и все другие области новой коры, эти зоны имеют шестислойное строение. Наиболее развит IV, рецепторный слой, куда приходят волокна, начинающиеся в периферических чувствующих аппаратах (рецепторах). Некоторые волокна опускаются в пятый слой, где заложены двигательные клетки. Волокна от некоторых из этих клеток направляются на периферию. Таким образом замыкается дуга простейших сенсорных рефлексов. Другие волокна, пришедшие в четвёртый слой коры, переключаются там на нейроны с короткими аксонами, которые служат аппаратами переключения возбуждения на более сложные ассоциативные клетки, огромная масса которых находится в III и II слоях коры, составляющих аппарат передачи возбуждения с одних нейронов на другие.
Зоны, куда приходят волокна от периферических чувствующих органов, называют первичными или проекционными. Наибольшее место в этих зонах занимает IV слой клеток. В тех зонах коры, которые примыкают к первичным и называются вторичными или проекционно-ассоционными, особенно мощно развиты II и III слои клеток. Над каждой первичной зоной надстроена вторичная. Оставшиеся без рассмотрения I и VI слои клеток имеют специальное значение: в первом слое заложены горизонтальные (транскортинальные) связи, соединяющие участки коры, а в VI слое - проекции вегетативных клеток, связывающих кору с глубокими отделами мозга. Ёсё лежащее под корой белое вещество мозга состоит из длинных волокон, которые либо связывают кору с низлежащими образованиями (проекционные волокна), либо связывают отдельные области коры с другими корковыми областями.
Оба полушария соединены между собой особенно мощным пучком транскортинальных волокон, который носит название "мозолистые тела". Когда мозолистое тело перерезается, значительная часть больших полушарий теряет связь друг с другом, и оба полушария начинают работать изолированно.
Информация, поступающая от зрительного, слухового или кожного рецептора в первичные (проекционные) зоны, дробится там на огромное количество составляющих её признаков. Это осуществляется благодаря тому, что в этих проекционных зонах коры заложены высоко специализированные нейроны, которые реагируют только на отдельные, частные признаки раздражения. Так, в проекционной зоне затылочной (зрительной) коры существуют нейроны, которые реагируют только на движение светящейся точки от периферии к центру или от центра к периферии, только на плавные, изогнутые линии, только на острые, ломанные линии, и т.д. Высокая специализация нейронов первичных зон позволяет дробить возбуждение на отдельные элементы, и превращает их в функциональную мозаику раздражения, доступную для дальнейшей организации.
Нейроны вторичных зон не отличаются такой тончайшей специализацией. Они реагируют не на дробные признаки, а на целый комплекс модально-специфических (зрительных, слуховых, тактильных) раздражителей, а некоторые даже реагируют на раздражения различных модальностей.
Значение вторичных зон состоит в том, чтобы объединять раздражения, приходящие от низлежащих подкорковых ядер или первичных зон коры и кодировать их в известные подвижные динамические структуры.
Раздражение первичных зон стрихнином, которым смочена маленькая бумажка, вызывает эффект лишь в близлежащих отделах коры. Раздражение стрихнином вторичных зон вызывает возбуждение, распространяющееся далеко на соседние зоны, тем самым вовлекающее в процесс возбуждения новые системы нейронов, и обеспечивающее совместную работу больших участков коры.
Аналитическая и синтетическая деятельность зон коры видна хорошо в следующих опытах.
При раздражении первичных зон зрительной коры (поле 17) у субъекта возникают неоформленные зрительные ощущения (человек видит "окрашенный свет", "пламя", "светящиеся шары" и т.д.). Раздражение вторичных зон зрительной коры приводит к тому, что человек начинает видеть оформленные предметы (бабочек, зверей, лица знакомых и т.д.). Аналогичные результаты получаются и при раздражении слуховой коры: при раздражении первичных зон человек слышит отдельные шумы, тоны, а при раздражении вторичных зон этой коры - целые мелодии, речь и т.д. Ещё одна важная особенность деятельности первичной и вторичной зон коры состоит в том, что первичные зоны имеют сомато-топическое строение. Это означает, что волокна, приходящие в проекционную зону от периферических воспринимающих устройств, расположены здесь не случайно, а в строго организованном порядке, причём каждая точка воспринимающей поверхности представлена в совершенно определённом месте проекционной коры.
Так, волокна, идущие от кожных поверхностей нижних отделов тела, перекрещиваясь в стволе мозга, приходят к верхним отделам задней центральной извилины противоположного полушария, в то время как волокна, несущие импульсы кожной чувствительности рук располагаются в середине, лица и головы - в нижних отделах задней центральной извилины противоположного полушария. Площадь, занимаемая проекцией той или иной части тела, пропорциональна не размерам этих частей тела, а тому значению, которое эти области имеют в деятельности. Территория, занимаемая проекцией бедра или голени в коре головного мозга, очень незначительна, в то время, как проекция руки (особенно большого и указательного пальца) и проекция рта, губ, очень велики.
Разрушения определённых участков корковых отделов приводит к выпадению чувствительности в строго ограниченных отделах противоположной стороны тела. Причём выпадение чувствительности в коже ноги, руки, лица, даёт основание для оценки того места
в проекционной чувствительной коре или её проводящих путях, которые были разрушены патологическим процессом. Наоборот, раздражение первичных зон коры, приводит к появлению зрительных, слуховых, тактильных ощущений, возникающих в отсутствие соответствующих внешних воздействий. Принципы строгой сомато-топической проекции отдельных чувствительных (рецепторных) поверхностей в определённых участках проекционных корковых полей характеризуют организацию первичных зон и совершенно не годятся для оценки работы вторичных корковых полей.
Вторичные зоны осуществляют синтез возбуждений, поступающих из первичных полей, "кодируют" их, они заменяют сомато-топический принцип другим - функциональной организацией соответствующих возбуждений.
Разрушение этих зон не приводит к явлениям выпадения чувствительности в строго определённых областях тела, но вызывает общую дезорганизацию в работе того или иного анализатора, проявляющуюся в затруднительной расшифровке доходящей до субъекта информации, другими словами, - к нарушению слаженных форм зрительного, слухового и тактильного восприятия.
Первичные и вторичные зоны не исчерпывают корковых аппаратов второго блока. Над ними настроены аппараты "третичных зон коры" (или "зон" перекрытия корковых концов отдельных анализаторов).
Это наиболее молодые зоны с точки зрения филогенеза и наиболее поздно вступающие в рабту с точки зрения онтогенеза, то есть в онтогенезе долго созревают. В зонах перекрытия преобладают клетки третьего и второго слоя. Основная функция -объединение информации, приходящей в кору головного мозга от различных анализаторов.
При разрушении третичных зон не происходит выпадения чувствительности, при их раздражении не возникает каких-либо ощущений. При поражении этих отделов коры у больных возникают трудности в наиболее сложной переработке получаемой информации, и прежде всего - в объединении последовательных раздражений в одновременные (симультанные) пространственные схемы. Различая зрительно воспринимаемые предметы и звуки, больные испытывают затруднения при ориентировке в пространстве, путают направление, не могут различать правую и левую стороны, разбираться в положении стрелок на часах, соотношении стран света на карте, не могут осуществить арифметических действий, не понимают сложных грамматических структур и логических отношений.

Блок программирования, регуляции и контроля деятельности

Включает аппараты, расположенные в передних отделах больших полушарий. Ведущее место в нём занимают лобные доли большого мозга.
Созидательная деятельность человека только начинается с получения и переработки информации. Она кончается формированием намерений, выработкой соответствующих программ действий и осуществлением этих программ во внешних двигательных актах. Эти функции осуществляются передними отделами мозга.
Значение лобных отделов мозговой коры для организации поведения человека оставалось долгое время неизвестным. Поражения лобных долей мозга не приводило ни к каким нарушениям чувствительности, речи, элементарных движений. Это дало основание считать лобные доли "немой зоной", не имеющей специальных функций.
Дело существенно изменилось, когда к мозгу стали подходить как к саморегулирующейся системе, которая создаёт сложные программы поведения и осуществляет контроль над их осуществлением.
В строении этой области мозга можно выделить следующие отделы:
1. Первичная (проекционная) зона или моторная область
2. Вторичная зона или премоторное поле
3. Префронтальная область
Зоны надстраиваются одна над другой.
Из первичной зоны двигательной коры идут нервные волокна к группам мышц, несущие команды, формирующиеся во втором блоке мозга. Двигательная кора также имеет сомато-топическое строение. Нервные волокна перекрещиваются в стволе мозга и приходят на противоположную сторону тела. Проекция каждой группы мышц в двигательной коре определяется по функциональному признаку. Разрушение отдельных участков двигательной коры может приводить к потере движения в той или иной конечности. При искусственном раздражении двигательной коры можно наблюдать отдельные, хаотичные движения конечностей, отдельных групп мышц, туловища и лица. При раздражении же следующей зоны вторичной или префронтальной области можно наблюдать сложные, комплексные движения (повороты глаз и головы, хватательное движение руки). При разрушениях в премоторной зоне двигательные навыки расстраиваются. Таким образом, премоторная зона создаёт синтез двигательных импульсов, пускает в ход клавиши двигательной коры.
Следующая, префронтальная область только намечена у животных, занимает малое место у обезьян и мощно развивается только у человека, составляя треть массы полушарий. Аппараты префронтальной области созревают в самую последнюю очередь в онтогенезе.
Префронтальные области коры тесно связаны со всеми остальными отделами мозга.
Двустороннее поражение лобных долей ведёт к расстройству целесообразности поведения человека. В чём это выражается? Больные оказываются не в состоянии планировать своё поведение, удерживать намерения, тормозить несоответствующие программе поведения импульсы - контролировать своё поведение. Больные не концентрируют внимания на цели действия, на поставленной задаче, легко отвлекаются от выполнения задания, заменяя нужные действия либо простыми ответами на побочные раздражители, либо инертным повторением раз возникшего действия. Больная пишет письмо нейрохирургу И.Н. Бурденко: "Дорогой профессор, я хочу вам сказать, что я хочу вам сказать, что я хочу вам сказать, что я хочу вам сказать, что я хочу вам сказать, что я хочу вам сказать, ч" (на четырёх листах). Больной не соотносит промежуточных результатов своей деятельности с поставленной целью, теряет критическое отношение к своим действиям. Другие примеры поведения таких больных: нажимает на кнопку звонка для вызова сестры бесцельно, открывает дверцы шкафа и входит туда, "забывает" о сигаретах и идёт с группой других больных в другую сторону.