Асимметрия мозга

Слово асимметрия в концепции функциональной асимметрии полушарий головного мозга обозначает отсутствие симметрии мозговых полушарий. Билатеральная асимметрия - это такой тип асимметрии, при которой правый и левый объекты подобны друг другу, но их невозможно совместить путем обычных перемещений в пространстве. У млекопитающих различают две формы асимметрии: межполушарную (доминирование активности структур одного полушария) и функциональную (специализацию каждого полушария при выполнении отдельных функций). По характеру проявления можно выделить три вида асимметрии: моторную, сенсорную и психическую.

Моторная асимметрия проявляется в неравенстве участия правой и левой половин тела в движении ("рукость" - праворукие, леворукие, у англичан еще и "ногость": handedness and legness).

Под сенсорной асимметрией понимается функциональное неравенство парных органов чувств. Оценивая доминирование полушарий в сенсорной и моторной сферах, можно описать профиль функциональной сенсомоторной асимметрии.

Психическая асимметрия обусловлена наличием у человека двух полушарий мозга. Левое полушарие контролирует сенсорную и моторную сферу правой половины тела, а правое - аналогичные сферы левой. Для зрения и слуха полушарный контроль несколько сложнее. Для зрения: информация, попадающая на назальную и темпоральную половины сетчатки глаза, направляется к разным отделам мозга: от височной половины сетчатки проекции идут в ипсилатеральное полушарие, от назальной - в контрлатеральное. Таким образом, сигналы из левых половин обоих глаз (левое поле зрения) идут в правое полушарие, а из левых половин (правое поле зрения) - в левое. Для слуха: и правое и левое полушарие имеет проекции от обоих ушей, следовательно, информация доступна каждому полушарию. Но информация, поступившая в правое ухо правши, воспроизводится лучше той, которая услышана левым.

Морфологическая асимметрия. По мере увеличения объема знаний о функциональной асимметрии полушарий мозга накапливались данные и о морфологическом их различии. Было показано, например, что сильвиева борозда поднимается более круто на правой стороне мозга, а височная плоскость, занимающая верхнюю поверхность височной доли позади слуховой коры, длиннее в левом полушарии. В височной плоскости мозга у эмбрионов человека выявлено преобладание размеров левого полушария над правым. У новорожденных правое полушарие более зрелое по сравнению с левым. У взрослых людей левое полушарие больше правого, а в правом полушарии белого вещества больше, чем в левом. У праворуких людей отмечен несколько больший размер левой затылочной доли по сравнению с правой и правой лобной доли по сравнению с левой. Размер правого вентрального пирамидного тракта больше левого в шейном отделе спинного мозга. В области перекреста в продолговатом мозге пирамидный тракт, идущий из левого полушария, более чем на 80% случаев расположен ростральнее правого. У 60% правшей левый затылочный рог латеральных желудочков мозга длиннее правого, и только в 10% случаев встречается обратное соотношение. Левое зубчатое ядро крупнее правого. Мозолистое тело у леворуких приблизительно на 11 % больше, чем у праворуких. В целом мозг леворуких обладает меньшей асимметрией, чем мозг праворуких. У мужчин мозг датерально более специализирован, у женщин он бицеребрален.

Биохимия и асимметрия полушарий головного мозга. Кроме морфологической асимметрии в мозге выявлено неравномерное распределение многих биологически активных веществ. Асимметрично распределены моноамины (в частности дофамин) и фермент, который участвует в их утилизации - моноаминоксидаза. Выявлена асимметрия в количественном содержании медиаторов в нейронных структурах, которые обслуживают мышечный тонус, речь, письмо, репродуктивную функцию (асимметрия холинэстеразной активности в моторных и речевых центрах, в правой части таламуса концентрация норадреналина больше по сравнению с левой).

Специализация левого и правого полушарий. Полушария эквипотенциальны относительно простых функций и специализированы относительно сложных. Левое полушарие обрабатывает информацию, поступающую в мозг, последовательно. Именно с этим связано его участие в функционировании речи, представляющей собой последовательность слов, каждое из которых является последовательностью фонем. Правое полушарие обрабатывает сигналы одновременно и холистически (целостно). Левому свойственен аналитический подход в решении задач, а правому - синтетический.

Правое полушарие отражает внешнюю среду по принципу дедукции, от общего к частному, когда синтез предшествует анализу, а левое - по принципу индукции, от частного к общему, при этом анализ предшествует синтезу. Структуры левого полушария являются субстратом формально-логического мышления, правого - ассоциативно-эмпирического, метафорического. В первом представлено обобщенно-инвариантное описание объекта, во втором - полное и конкретное.

Долгое время считалось, что левое полушарие связано с языком и речью, тогда как правое отвечает за пространственную ориентацию. Сейчас доказано, что правое полушарие также участвует в продукции речи. Так при его повреждении речь становится безжизненной, механистической и блеклой. Люди же с повреждением левого полушария сохраняют способность петь и даже заучивать новые тексты. Анализ музыкальных произведений обеспечивается активностью обоих полушарий. Правое полушарие способно различать некоторые грамматические категории, понимать метафоры и идиомы, решать силлогизмы.

В целом при оценке величины удаленных предметов правое полушарие вносит коррекцию в геометрию образа на сетчатке с помощью механизма константности восприятия. В правом полушарии представлен план построения обеих половин тела, а в левом - только контрлатеральной. Правое полушарие, по-видимому, тесно связано с диенцефальным отделом, левое - со специфическими активирующими системами ствола.

Правое полушарие головного мозга в большей степени приспособлено к  восприятию и переработке пространственной информации и эмоций, причем левое полушарие играет подчиненную роль в обеспечении процесса научения, сравнения и коммуникации. С активацией правого полушария связывают и состояние гипноза. Скорость выполнения невербальных заданий положительно коррелирована с уровнем пространственной синхронизации внутри правого полушария.

Полушария различным образом участвуют в регуляции иммунитета. Кора левого полушария контролирует количество и активность Т- лимфоцитов, не влияя на активность других клеток иммунитета (В-лимфоцитов и макрофагов). Кора правого полушария антагонистически влияет на левое.

Для деятельности левого полушария характерны высокий уровень осознанности, легкость вербализации, аналитичность, склонность к оперированию абстрактными символами. Деятельность правого полушария характеризуется бессознательностью, трудностью вербализации, целостностью восприятия.

Задержка формирования полушарной специализации, при более выраженном запаздывании созревания нервных сетей левого полушария ведет к психическому инфантилизму.

Прогресс в изучении функциональной сенсоматорной асимметрии привел к попытке классифицировать когнитивные способности людей по типу полушарного доминирования. Правополушарный когнитивный стиль имеют люди невербальные и интуитивные, а лево полушарные имеют когнитивный стиль аналитический и вербальный.

В настоящее время появилось много данных не столько о различии в функционировании полушарий, сколько о единстве их работы, которое предопределяет оптимальность результатов деятельности. Взаимодействие больших полушарий - это тонкий баланс участия каждого полушария в обработке всей информации в зависимости от задачи и характера стимульного материала. Существуют следующие формы взаимодействия полушарий: суммация при перцептивных переносах, межполушарный перенос, интерференция и взаимное торможение.

Парность в деятельности больших полушарий обеспечивается наличием комиссуральной системы (мозолистое тело, передняя и задняя спайки, гиппокампальная комиссура, межталамическое сращение), которые анатомически соединяют два полушария головного мозга. С помощью электрофизиологических методик было доказано, что возбуждение из участка раздражения одного полушария передается через комиссуральную систему не только в симметричный участок другого полушария, но и в несимметричные участки коры. Использование метода условных рефлексов показало, что в процессе выработки рефлекса происходит "перенос" временной связи в другое полушарие. А элементарные формы взаимодействия двух полушарий могут осуществляться даже через четверохолмие и ретикулярную формацию ствола.

Последние опытные данные по асимметрии полушарий говорят о том, что правое полушарие тоже способно понимать речь письменную или устную, правда, не у всех. Интересным оказалось то, что поражение в раннем детском возрасте центра речи слева не приводит к немоте, речевую функцию в этом случае организует правое полушарие. Речь до 2-х лет вообще не латерализирована и окончательный процесс латерализации речи заканчивается к 14 годам. Пораженное правое полушарие нарушает процессы непризвольного восприятия, запоминания вербальной и невербальной информации. Правое полушарие контролирует автоматизированные уровень речевой функции. Один и тот же материал - вербальный и невербальный - может попеременно обрабатываться то левым, то правым полушарием. То же самое можно сказать и об обработке слуховой информации. Первоначально музыкальные функции относили только к правому полушарию, но выяснилось, что чем успешнее выполняется музыкальный текст, тем более вовлечено в его выполнение левое полушарие. У высокоодаренных музыкантов левое полушарие доминирует. Выяснилось, что при узнавании слуховой информации ведущим становится правое полушарие, которое хранит не смысловые характеристики, а акустический образ любой поступающей звуковой информации.

В результате накопления подобных фактов было высказано предположение, что полушария отличаются не тем, с какой информацией они работают, а тем каким способом они обрабатывают одну и ту же информацию. Левое полушарие обрабатывает информацию последовательно кодируя и сопоставляя детали, а правое - воспринимает и обрабатывает информацию об объекте, как о целостной единице. Следовательно, правое полушарие работает в аналоговом режиме, сравнивая объекты по многим параметрам, поэтому скорость его работы по распознаванию велика. Далее выходит на сцену левое полушарие и начинает систематизировать и преобразовывать эту информацию в речь или письмо. В последние годы появилось еще одно предположение: Симонов П.В. считает, что левое полушарие определяет цели, а правое — реализует их выполнение. Кроме того, в его лаборатории было выяснено, что правое полушарие обладает большей помехоустойчивостью в процессе мыслительной деятельности, чем левое; левое полушарие использует при описании зрительного образа классификационный способ, а правое - структурный.

Совместная деятельность полушарий обладает особенностью: во время совместной работы наблюдается доминирование одного из полушарий в данный конкретный момент. Так, например, при предъявлении незнакомого изображения доминирует правое полушарие, а по мере ознакомления со стимулом - левое. Такая ситуация наблюдается при исполнении любого задания. Мы знаем, что мышление - сложный процесс, включающий в себя логический и образный компоненты. Для этого необходима работа обоих полушарий. Эта работа совершается скачкообразно: мышление перескакивает от чувственных образов к логическому умозаключению и обратно, причем, как правило, человек этого не осознает. По мнению Р.Грановской процесс решения задачи имеет полициклический характер: на каждый цикл вводится новая чувственная информация, они сперва оценивается как образ правым полушарием, затем логически обрабатывается левым, затем снова переносится в правое полушарие, соотносится с чувственной реальностью, вновь переходит в левое и так, пока задача не будет решена. Таким образом, мыслительный процесс всегда происходит с участием обоих полушарий. Когда доминирует левое - человек осознает и вербализирует полученный результат, когда доминирует правое - результат практически невыразим, и только лишь когда информация снова предается в левое полушарие, возникает четкая формула решения. В силу этого человеку иногда кажется, что решение, к которому он внезапно приходит, получается каким-то наитием, чисто интуитивно, в то же время как мыслительный поиск на самом деле постоянно шел, но не был зафиксирован сознанием.