Функциональные блоги мозга

Функциональные блоки  мозга. На основе изучения нарушений  психических процессов при различных  локальных поражениях центральной  нервной системы Лурия разработал общую структурно-функциональную модель мозга как субстрата психики. Согласно этой модели весь мозг может быть разделен на три основных блока, характеризующихся определенными особенностями строения и ролью в исполнении психических функций.

1-й блок - энергетический - включает ретикулярную формацию ствола мозга, неспецифические структуры среднего мозга, диэнцефальные отделы, лимбическую систему, медиобазальные отделы коры лобных и височных долей (рис. 16).

Блок регулирует общие изменения  активации мозга (тонус мозга, необходимый  для выполнения любой психической  деятельности, уровень бодрствования) и локальные избирательные активационные изменения, необходимые для осуществления ВПФ. При этом за первый класс активаций несет ответственность преимущественно ретикулярная формация ствола мозга, а за второй - более высоко расположенные отделы - неспецифические образования диэнцефального мозга, а также лимбические и корковые медиобазальные структуры.

Ретикулярная формация (РФ) обнаружена в 1946 г. в результате исследований американского  нейрофизиолога Мегоуна, который показал, что эта клеточная функциональная система имеет отношение к регуляции вегетативной и соматической рефлекторной деятельности. Позднее совместными работами с итальянским нейрофизиологом Моруцци было продемонстрировано, что раздражение ретикулярной формации эффективно влияет и на функции высших структур мозга, в частности коры больших полушарий, определяя ее переход в активное, бодрствующее или в сонное состояние. Исследования показали, что РФ занимает особое место среди других нервных аппаратов, в значительной мере определяя общий уровень их активности. В первые годы после этих открытий было широко распространено представление, что отдельные нейроны РФ тесно связаны друг с другом и образуют однородную структуру, в которой возбуждение распространяется диффузно. Однако позднее выяснилось, что даже близко расположенные клетки РФ могут обладать совершенно различными функциональными характеристиками. РФ расположена на всем протяжении ствола - от промежуточного мозга до верхних шейных спинальных сегментов. Она представляет собой сложное скопление нервных клеток, характеризующихся обширно разветвленным дендритным деревом и длинными аксонами, часть которых имеет нисходящее направление и образует ретикулоспинальные пути, а часть - восходящие. РФ взаимодействует с большим количеством волокон, поступающим в нее из других мозговых структур - коллатералями проходящих через ствол мозга сенсорных восходящих систем и нисходящими путями, идущими из передних отделов мозга (в том числе из двигательных зон). И те и другие вступают с РФ в синаптические связи. Кроме того, многочисленные волокна поступают к нейронам РФ из мозжечка.

С точки зрения психических функций  энергетический неспецифический блок имеет отношение к процессам  общего и селективного внимания, а  также к сознанию в целом, процессам  неспецифической памяти (запечатлению, хранению и переработке разномодальной информации), к сравнительно элементарным эмоциональным состояниям (страха, боли, удовольствия, гнева). В исполнении последней функции особую роль играют лимбические отделы мозга, которые помимо эмоционального фона обеспечивают переработку интероцептивной информации. Многими учеными РФ рассматривается как водитель многих биологических ритмов организма, часть из которых не только навязывается извне, но и может поддерживаться без видимой внешней стимуляции. Специфическую роль в этой мозговой системе играет не только афферентный энергетический потенциал, но и информационный аспект раздражителя, выражающийся в категориях сенсорного потока и рационального значения (ценности) стимула.

В концентрированной форме специфика работы 1-го блока прослеживается в организации ориентировочного рефлекса: энергетическая мобилизация организма порождается появлением нового стимула, требующего к себе экстренного внимания и сличения с имеющимися в памяти старыми раздражителями, а также последующим переводом полученных итогов в плоскость эмоциональных категорий "вредности-полезности".

2-й блок - приема, переработки и хранения экстероцептивной информации - включает в себя центральные части основных анализаторных систем: зрительной, слуховой и кожно-кинестетической, корковые зоны которых расположены в затылочных, теменных и височных долях мозга (рис. 17). В системы этого блока формально включаются и центральные аппараты вкусовой и обонятельной рецепции, но у человека они настолько оттеснены представительствами высших экстероцептивных анализаторов, что занимают в коре головного мозга незначительное место.

Основу данного блока составляют первичные или проекционные зоны коры (поля), выполняющие узкоспециализированную функцию отражения только стимулов одной модальности. Их задача - идентифицировать стимул по его качеству и сигнальному значению, в отличие от периферического рецептора, который дифференцирует стимул лишь по его физическим или химическим характеристикам. Основная функция первичных полей - тончайшее отражение свойств внешней и внутренней среды на уровне ощущения. Все первичные корковые поля, как это было показано с помощью

электростимуляции еще  канадским нейрохирургом Пенфильдом, характеризуются топическим принципом организации, согласно которому каждому участку рецепторнои поверхности соответствует определенный участок в первичной коре ("точка в точку"), что и дало основание назвать первичную кору проекционной. Величина зоны представительства того или иного рецепторного участка в первичной коре зависит от функциональной значимости этого участка, а не от его фактического размера.

К числу первичных  относятся 17-е (для зрения), 3-е (для  кожно-кинестетической чувствительности) и 41-е (для слуха) поля. Вторичные поля представляют собой клеточные структуры, морфологически и функционально как бы надстроенные над проекционными. В них происходит последовательное усложнение процесса переработки информации, чему способствует предварительное прохождение афферентных импульсов через ассоциативные ядра таламуса. Вторичные поля обеспечивают превращение соматотопических импульсов в такую функциональную организацию, которая на уровне психики эквивалентна процессу восприятия. На поверхности мозга вторичные поля граничат с проекционными или окружают их. Номера вторичных полей - 18-е, 19-е, 1-е, 2-е, 42-е, 22-е и частично 5-е. Первичные и вторичные поля относятся к ядерным зонам анализаторов. Третичные (ассоциативные) поля (зона перекрытия) имеют наиболее сложную функциональную нагрузку. Они расположены на границе затылочного, височного и заднецентрального отделов коры и не имеют непосредственного выхода на периферию. Их функции почти полностью сводятся к интеграции возбуждений, приходящих от вторичных полей всего комплекса анализаторов. Работа этих зон своим психологическим эквивалентом имеет сценоподобное восприятие мира во всей полноте и комбинации пространственных, временных и количественных характеристик внешней среды, но не исчерпывается этим. Второе значение зон перекрытия - это переход от непосредственного наглядного синтеза к уровню символических процессов, благодаря которым становится возможным осуществление речевой и интеллектуальной деятельности. Третичные поля находятся вне ядерных зон. Особого выделения требует зона ТРО (от латинских названий долей: височной - temporalis, теменной - parietalis, затылочной - occipital is), которая реализует наиболее сложные интегративные функции - 37-е и частично 39-е поле.

Работа второго блока подчиняется  трем законам.

Закон иерархического строения. Первичные зоны являются фило- и онтогенетически более ранними. Поэтому недоразвитие первичных полей у ребенка приводит к потере более поздних функций (принцип "снизу-вверх"), а у взрослого с полностью сложившимся психологическим строем третичные зоны управляют работой подчиненных им вторичных и при повреждении последних оказывают на их работу компенсирующее влияние (принцип "сверху-вниз"). Выготский следующим образом характеризует данное теоретическое положение: "Объяснение этой закономерности лежит в том факте, что сложные отношения между различными церебральными системами возникают как продукт развития и что, следовательно, в развитии мозга и в функционировании зрелого мозга должна наблюдаться различная взаимная зависимость центров: низшие центры, служащие в истории развития мозга предпосылками для развития функций высших центров, являющихся вследствие этого зависимыми в своем развитии от низших центров, в силу закона перехода функций вверх сами оказываются в развитом и зрелом мозгу несамостоятельными, подчиненными инстанциями, зависящими в своей деятельности от высших центров. Развитие идет снизу вверх, а распад - сверху вниз".

Закон убывающей специфичности. Наиболее модально специфичными (в данном случае - ориентированными на конкретное свойство объекта, улавливаемое конкретным видом анализатора) являются первичные зоны. Третичные зоны вообще надмодальны.

Закон прогрессирующей литерализации. По мере восхождения от первичных к третичным зонам возрастает дифференцированность функций левого и правого полушария (в основном - по центральным предпосылкам речи и доминантности одной из рук).

3-й блок - программирования, регуляции и контроля за протеканием психической (сознательной) деятельности включает моторные, премоторные и префронтальные отделы коры лобных долей мозга - кпереди от передней центральной извилины (медиобазальные отделы лобных долей входят в первый блок) (рис. 18). Основная цель работы этого блока - формирование планов действий, то есть создание программы психического акта и развертка последовательности исполнения его во времени в реальном поведении. Находясь под постоянным влиянием второго блока, префронтальные (по характеру и сложности обработки информации - ассоциативные) отделы лобных долей одновременно зависимы от речевого и мотивационного компонентов. Подготовка двигательных импульсов завершается их выходом на периферию через двигательную зону коры - преимущественно 4-е поле.

Понятие нейропсихологического фактора и синдрома. Фактор (вообще) - движущая сила совершающегося процесса или одно из его необходимых условий. Нейропсихологический фактор - принцип физиологической деятельности определенной мозговой структуры. Он является связующим понятием между психическими функциями и работающим мозгом. С одной стороны, фактор является результатом активности определенных функциональных органов мозга, а с другой - играет объединительную роль для психических процессов в их системной функции реализации какого-либо специфического звена. Поражение той или иной мозговой структуры (одного из компонентов функциональной системы) может проявляться в полном или частичном выпадении ее функции, либо в патологическом изменении режима ее деятельности (угнетении, раздражении, смены принципа работы). То общее, что может быть обнаружено в изменениях, регистрируемых при выпадении или искажении каких-либо физиологических или "обслуживаемых" ими психических функций, по сути и есть изменения нейропсихологического фактора. Фактор - это обобщенный и связанный с определенным динамически локализованным нейронным ансамблем смысл его работы.

Инструментом выделения нейропсихологических факторов является синдромный анализ, включающий три этапа осмысления регистрируемых изменений психической деятельности.

1. Качественная квалификация нарушений  психических функций с объяснением  причин возникших изменений. 

2. Анализ и сопоставление первичных  и вторичных расстройств, то  есть установление причинно-следственных связей между непосредственным источником патологии и возникающих по закону системной организации

функций производных  расстройствах. В частных случаях  таким последствием может быть полный распад соответствующей психической функции. К числу третичных нарушений иногда относят компенсаторные перестройки той или иной функциональной системы в ответ на возникшее поражение с целью замещения пораженного звена.

3. Изучение состава  сохранных ВПФ, облегчающее дифференциальную  топическую диагностику.

В отношении детского возраста психологическая  оценка нарушений развития или локальных  поражений мозга не может быть полной, если она не учитывает также  и отклонений от среднего возрастного  развития, на котором находится ребенок, или особенностей дизонтогенеза (расстройства индивидуального развития), вызванного болезненным процессом или его последствиями. Различные виды психического дизонтогенеза ребенка могут обусловливаться как автономным влиянием биологических или социальных факторов, так и их сложной комбинацией, отличающейся по механизмам воздействия на различных этапах развития организма.

Дефект, возникший в раннем детстве, когда не сформировалась вся система  функций, обусловливает наибольшую тяжесть вторичных отклонений. Из-за системного строения психики вторичные отклонения становятся причиной недоразвития других психических функций. Например, недоразвитие слуха может приводить к нарушениям речевых функций, а те, в свою очередь - к нарушению интерперсональнх отношений. Чаще повреждаются подкорковые функции, имеющие короткий цикл развития в онтогенезе. Корковые функции, имющие более длительный период развития, при раннем вредном воздействии чаще страдают или временно задерживаются в своем развитии.