Современные представления о локализации функции в коре головного мозга. Динамическая локализация функций в коре полушарий большого мозга Вопросы для самоконтроля
Морфологические основы динамической локализации функций в коре полушарий большого мозга (центры мозговой коры).
Знание имеет огромное теоретическое значение, так как дает представление о нервной регуляции всех процессов организма и приспособлении его к окружающей среде. Оно имеет и большое практическое значение для диагностики мест поражения в полушариях головного мозга.
Представление о локализации функций в коре головного мозга связано прежде всего с понятием о корковом центре. Еще в 1874 г. киевский анатом В. А. Бец выступил с утверждением, что каждый участок коры отличается по строению от других участков мозга. Этим было положено начало учению о разнокачественности коры головного мозга - цитоархитектонике (цитос - клетка, архитектонес - строю). В настоящее время удалось выявить более 50 различных участков коры - корковых цитоархитектони-ческих полей, каждое из которых отличается от других по строению и расположению нервных элементов. Из этих полей, обозначаемых номерами, составлена специальная карта мозговой коры человека .
По И. П. Павлову , центр - это мозговой конец так называемого анализатора. Анализатор - это нервный механизм, функция которого состоит в том, чтобы разлагать известную сложность внешнего и внутреннего мира на отдельные элементы, т. е. производить анализ. Вместе с тем благодаря широким связям с другими анализаторами здесь происходит и синтез, сочетание анализаторов друг с другом и с разными деятельностями организма.
«Анализатор есть сложный нервный механизм, начинающийся наружным воспринимающим аппаратом и кончающийся в мозгу» (И. П. Павлов). С точки зрения И. П. Павлова , мозговой центр , или корковый конец анализатора, имеет не строго очерченные границы, а состоит из ядерной и рассеянной частей - теория ядра и рассеянных элементов . «Ядро» представляет подробную и точную проекцию в коре всех элементов периферического рецептора и является необходимым для осуществления высшего анализа и синтеза. «Рассеянные элементы» находятся по периферии ядра и могут быть разбросаны далеко от него; в них осуществляются более простой и элементарный анализ и синтез. При поражении ядерной части рассеянные элементы могут до известной степени компенсировать выпавшую функцию ядра , что имеет огромное клиническое значение для восстановления данной функции.
До И. П. Павлова в коре различались двигательная зона, или двигательные центры , предцентральная извилина, и чувствительная зона , или чувствительные центры , расположенные позади sulcus centralis . И. П. Павлов показал, что так называемая двигательная зона, соответствующая предцентральной извилине , есть, как и другие зоны мозговой коры, воспринимающая область (корковый конец двигательного анализатора). «Моторная область есть рецепторная область... Этим устанавливается единство всей коры полушарий» (И. П. Павлов).
- 1)в начале XIX в. Ф.А. Галль высказал предположение, что субстратом различных психических "способностей"(честность, бережливость, любовь и т.д))) являются небольшие участки н. тк. КБП, которые разрастаются при развитии этих способностей. Галль считал, что различные способности имеют четкую локализацию в ГМ и что их можно определять по выступам на черепе, где якобы разрастается соответствующая данной способности н. тк. и начинает выпирать, образуя при этом на черепе бугорок.
- 2)В 40-е годы XIX в. против Галля выступает Флуранс, который на основании опытов экстирпации (удаления) частей ГМ, выдвигает положение об эквипотенциальности (от лат. эквус - "равный") функций КБП. По его мнению, ГМ является однородной массой, функционирующей как единый цельный орган.
- 3)Основу современного учения о локализации функций в КБП заложил французский ученый П.Брока, выделивший в 1861 г. двигательный центр речи. В последующем немецкий психиатр К. Вернике в 1873 г. обнаружил центр словесной глухоты (нарушение понимания речи).
Начиная с 70-х гг. изучение клинических наблюдений показало, что поражение ограниченных участков КБП приводит к преимущественному выпадению вполне определенных психических функций. Это дало основание выделить в КБП отдельные участки, которые стали рассматриваться как нервные центры, несущие ответственность за определенные психические функции.
Обобщив наблюдения, проводимые над ранеными с повреждениями мозга во время первой мировой войны, в 1934 г. немецкий психиатр К. Клейст составил так называемую локализационную карту, в которой даже наиболее сложные психические функции соотносились с ограниченными участками КБП. Но подход прямой локализации сложных психических функций в определенных участках КБП - несостоятелен. Анализ фактов клинических наблюдений свидетельствовал, что нарушения таких сложных психических процессов, как речь, письмо, чтение, счет, могут возникать при совершенно различных по местоположению поражениях КБП. Поражение ограниченных участков мозговой коры, как правило, приводит к нарушению целой группы психических процессов.
4) возникло новое направление, рассматривающее психические процессы как функцию всего ГМ в целом ("антилокализационизм"), но несостоятельно.
Трудами И. М. Сеченова, а затем и И. П. Павлова -- учение о рефлекторных основах психических процессов и рефлекторных законах работы КБП, оно привело к коренному пересмотру понятия «функции»- стала рассматриваться как совокупность комплексных временных связей. Были заложены основы новых представлений о динамической локализации функций в КБП.
Подводя итог, можно выделить основные положения теории системной динамической локализации высших психических функций:
- - каждая психическая функция представляет собой сложную функциональную систему и обеспечивается мозгом как единым целым. При этом различные мозговые структуры вносят свой специфический вклад в реализацию этой функции;
- - различные элементы функциональной системы могут находиться в достаточно удаленных друг от друга участках мозга и при необходимости замещают друг друга;
- - при повреждении определенного участка мозга возникает "первичный" дефект - нарушение определенного физиологического принципа работы, свойственного данной мозговой структуре;
- - как результат поражения общего звена, входящего в разные функциональные системы, могут возникать "вторичные" дефекты.
В настоящее время теория системной динамической локализации высших психических функций является основной теорией, объясняющей взаимосвязь психики и мозга.
Гистологические и физиологические исследования показали, что КБП - высоко дифференцированный аппарат. Различные области мозговой коры имеют неодинаковое строение. Нейроны коры часто оказываются настолько специализированными, что из их числа можно выделить такие, которые реагируют только на очень специальные раздражения или на очень специальные признаки. В коре головного мозга установлены целый ряд сенсорных центров.
Твердо установленной является локализация в так называемых «проекционных» зонах -- корковых полях, непосредственно связанных своими путями с нижележащими отделами НС и периферией. Функции КБП более сложные, филогенетически более молодые, не могут быть узко локализованными; в осуществлении сложных функций участвуют весьма обширные области коры, и даже вся кора в целом. Вместе с тем, в пределах КБП имеются участки, поражение которых вызывает различную степень, например речевых расстройств, нарушений гнозии и праксии, топодиагностическое значение которых также является значительным.
Вместо представления о КБП как, в известной мере, изолированной надстройке над другими этажами НС с узко локализованными, связанными по поверхности (ассоциационными) и с периферией (проекционными) областями, И.П. Павлов создал учение о функциональном единстве нейронов, относящихся к различным отделам нервной системы -- от рецепторов на периферии до коры головного мозга -- учение об анализаторах. То, что мы называем центром, является высшим, корковым, отделом анализатора. Каждый анализатор связан с определенными областями коры головного мозга
3) Учение о локализации функций в коре большого мозга развивалось во взаимодействии двух противоположных концепций -- анти-локализационизма, или эквипонтециализма (Флуранс, Лешли), отрицающего локализованность функций в коре, и узкого локали-зационного психоморфологизма, пытавшегося в своих крайних вариантах (Галль) локализовать в ограниченных участках мозга даже такие психические качества, как честность, скрытность, любовь к родителям. Большое значение имело открытие Фритчем и Гитцигом в 1870 г. участков коры, раздражение которых вызывало двигательный эффект. Другими исследователями также были описаны области коры, связанные с кожной чувствительностью, зрением, слухом. Клиницисты-неврологи и психиатры свидетельствуют также о нарушении сложных психических процессов при очаговых поражениях мозга. Основы современного взгляда на локализацию функций в головном мозге заложены Павловым в его учении об анализаторах и учении о динамической локализации функций. По Павлову, анализатор -- это сложный, функционально единый нейронный ансамбль, служащий для разложения (анализа) внешних или внутренних раздражителей на отдельные элементы. Он начинается рецептором на периферии и оканчивается в коре большого мозга. Корковые центры являются корковыми отделами анализаторов. Павлов показал, что корковое представительство не ограничивается зоной проекции соответствующих проводников, далеко выходя за ее пределы, и что корковые зоны различных анализаторов перекрывают друг друга. Итогом исследований Павлова явилось учение о динамической локализации функций, предполагающее возможность участия одних и тех же нервных структур в обеспечении различных функций. Под локализацией функций сподразумевается формирование сложных динамических структур или комбинационных центров, состоящих из мозаики возбужденных и заторможенных далеко отстоящих пунктов нервной системы, объединенных в общей работе в соответствии с характером необходимого конечного результата. Свое дальнейшее развитие учение о динамической локализации функций получило в трудах Анохина, создавшего концепцию функциональной системы как круга определенных физиологических проявлений, связанных с выполнением какой-либо определенной функции. Функциональная система включает каждый раз в разных сочетаниях различные центральные и периферические структуры: корковые и глубинные нервные центры, проводящие пути, периферические нервы, исполнительные органы. Одни и те же структуры могут входить во множество функциональных систем, в чем и выражается динамичность локализации функций. И. П. Павлов считал, что отдельные области коры имеют разное функциональное значение. Однако между этими областями не существует строго определенных границ. Клетки одной области переходят в соседние области. В центре этих областей находятся скопления наиболее специализированных клеток-так называемые ядра анализатора, а на периферии-менее специализированные клетки. В регуляции функций организма принимают участие не строго очерченные какие-то пункты, а многие нервные элементы коры. Анализ и синтез поступающих импульсов и формирование ответной реакции на них осуществляются значительно большими областями коры. По Павлову, центр-это мозговой конец так называемого анализатора. Анализатор - это нервный механизм, функция которого состоит в том, чтобы разлагать известную сложность внешнего и внутреннего мира на отдельные элементы, т. е. производить анализ. Вместе с тем благодаря широким связям с другими анализаторами здесь происходит и синтезирование анализаторов друг с другом и с разными деятельностями организма.
Значение различных участков коры полушарий
головного мозга.
2. Двигательные функции.
3. Функции кожной и проприорицептивной
чувствительности.
4. Слуховые функции.
5. Зрительные функции.
6. Морфологические основы локализации функций в
коре головного мозга.
Ядро двигательного анализатора
Ядро слухового анализатора
Ядро зрительного анализатора
Ядро вкусового анализатора
Ядро кожного анализатора
7. Биоэлектрическая активность головного мозга.
8. Литература.
ЗНАЧЕНИЕ РАЗЛИЧНЫХ УЧАСТКОВ КОРЫ БОЛЬШИХ
ПОЛУШАРИЙ ГОЛОВНОГО МОЗГА
С давних времен между учеными идет спор о местонахождении (локализации) участков коры головного мозга, связанных с различными функциями организма. Были высказаны самые разнообразные и взаимно противоположные точки зрения. Одни считали, что каждой функции нашего организма соответствует строго определенная точка в коре головного мозга, другие отрицали наличие каких бы то ни было центров; любую реакцию они приписывали всей коре, считая ее целиком однозначной в функциональном отношении. Метод условных рефлексов дал возможность И. П. Павлову выяснить ряд неясных вопросов и выработать современную точку зрения.
В коре головного мозга нет строго дробной локализации фун кций. Это следует из экспериментов над животными, когда после разрушения определенных участков коры, например двигательного анализатора, через несколько дней соседние участки берут на себя функцию разрушенного участка и движения животного восстанавливаются.
Эта способность корковых клеток замещать функцию выпавших участков связана с большой пластичностью коры головного мозга.
И. П. Павлов считал, что отдельные области коры имеют разное функциональное значение. Однако между этими областями не существует строго определенных границ. Клетки одной области переходят в соседние области.
Рисунок 1. Схема связи отделов коры с рецепторами.
1 – спинной или продолговатый мозг; 2 – промежуточный мозг; 3 – кора головного мозга
В центре этих областей находятся скопления наиболее специализированных клеток-так называемые ядра анализатора, а на периферии-менее специализированные клетки.
В регуляции функций организма принимают участие не строго очерченные какие-то пункты, а многие нервные элементы коры.
Анализ и синтез поступающих импульсов и формирование ответной реакции на них осуществляются значительно большими областями коры.
Рассмотрим некоторые области, имеющие преимущественно то или иное значение. Схематическое расположение местонахождения этих областей приведено на рисунке 1.
Двигательные функции. Корковый отдел двигательного анализатора расположен главным образом в передней центральной извилине, кпереди от центральной (роландовой) борозды. В этой области находятся нервные клетки, с деятельностью которых связаны все движения организма.
Отростки
крупных нервных
клеток, находящихся
в глубоких
слоях коры,
спускаются
в продолговатый
мозг, где значительная
часть их перекрещивается,
т. е. переходит
на противоположную
сторону. После
перехода они
опускаются
по спинному
мозгу, где
перекрещивается
остальная
часть. В передних
рогах спинного
мозга они вступают
в контакт с
находящимися
здесь двигательными
нервными клетками.
Таким образом,
возбуждение,
возникшее в
коре, доходит
до двигательных
нейронов передних
рогов спинного
мозга и затем
уже по их волокнам
поступает к
мышцам. Ввиду
того что в
продолговатом,
а частично и
в спинном мозгу
происходит
переход (перекрест)
двигательных
путей на противоположную
сторону, возбуждение,
возникшее в
левом полушарии
головного
мозга, поступает
в правую половину
тела, а в левую
половину тела
поступают
импульсы из
правого полушария.
Вот почему
кровоизлияние,
ранение или
какое-либо
другое поражение
одной из сторон
больших полушарий
влечет за собой
нарушение
двигательной
деятельности
мышц противоположной
половины тела.
Рисунок 2. Схема отдельных областей коры больших полушарий головного мозга.
1 – двигательная область;
2 – область кожной
и проприорицептивной чувствительности;
3 – зрительная область;
4 – слуховая область;
5 – вкусовая область;
6 – обонятельная область
В передней центральной извилине центры, иннервирующие разные мышечные группы, расположены так, что в верхней части двигательной области находятся центры движений нижних конечностей, затем ниже-центр мышц туловища, еще ниже-центр передних конечностей и, наконец, ниже всех-центры мышц головы.
Центры разных мышечных групп представлены неодинаково и занимают неравномерные области.
Функции кожной и проприоцептивной чувствительности. Область кожной и проприоцептивной чувствительности у человека находится преимущественно позади центральной (роландовой) борозды в задней центральной извилине.
Локализация этой области у человека может быть установлена методом электрического раздражения коры головного мозга во время операций. Раздражение различных участков коры и одновременньш опрос больного об ощущениях, которые он при этом испытывает, дают возможность составить довольно четкое представление об указанной области. С этой же областью связано так называемое мышечное чувство. Импульсы, возникающие в проприорецепторах-рецепторах, находящихся в суставах, сухожилиях н мышцах, поступают преимущественно в этот отдел коры.
Правое полушарие воспринимает импульсы, идущие по центростремительным волокнам преимущественно с левой, а левое полушарие-преимущественно с правой половины тела. Этим объясняется то, что поражение, допустим, правого полушария вызовет нарушение чувствительности преимущественно левой стороны.
Слуховые функции. Слуховая область расположена в височной доле коры. При удалении височных долей нарушаются сложные звуковые восприятия, так как нарушается возможность анализа и синтеза звуковых восприятий.
Зрительные функции. Зрительная область находится в затылочной доле коры головного мозга. При удалении затылочных долей головного мозга у собаки наступает потеря зрения. Животное не видит, натыкается на предметы. Сохраняются только зрачковые рефлексы У человека нарушение зрительной области одного из полушарий вызывает выпадение половины зрения каждого глаза. Если поражение коснулось зрительной области левого полушария, то выпадают функции носовой части сетчатки одного глаза и височной части сетчатки другого глаза.
Такая особенность поражения зрения связана с тем, что зрительные нервы по пути к коре частично перекрещиваются.
Морфологические основы динамической локализации функций в коре полушарий большого мозга (центры мозговой коры).
Знание локализации функций в коре головного мозга имеет огромное теоретическое значение, так как дает представление о нервной регуляции всех процессов организма и приспособлении его к окружающей среде. Оно имеет и большое практическое значение для диагностики мест поражения в полушариях головного мозга.
Представление о локализации функций в коре головного мозга связано прежде всего с понятием о корковом центре. Еще в 1874 г. киевский анатом В. А, Бец выступил с утверждением, что каждый учасгок коры отличается по строению от других участков мозга. Этим было положено начало учению о разнокачественности коры головного мозга - цитоархитектонике (цитос - клетка, архитектонес - строю). В настоящее время удалось выявить более 50 различных участков коры - корковых цитоархитектонических полей, каждое из которых отличается от других по строению и расположению нервных элементов. Из этих полей, обозначаемых номерами, составлена специальная карта мозговой коры человека.
П
о
И.П.Павлову,
центр-это мозговой
конец так называемого
анализатора.
Анализатор
- это нервный
механизм, функция
которого состоит
в том, чтобы
разлагать
известную
сложность
внешнего и
внутреннего
мира на отдельные
элементы, т. е.
производить
анализ. Вместе
с тем благодаря
широким связям
с другими
анализаторами
здесь происходит
и синтезирование
анализаторов
друг с другом
и с разными
деятельностями
организма.
Рисунок 3. Карта цитоархитектонических полей мозга человека (по данным института моэга АМН СССР) Вверху - верхнелатеральная поверхность,внизу- медиальная поверхносгь. Объяснение в тексте.
В настоящее время вся мозговая кора рассматривается как сплошная воспринимающая поверхность. Кора - это совокупность корковых концов анализаторов. С этой точки зрения мы и рассмотрим топографию корковых отделов анализаторов, т. е. главнейшие воспринимающие участки коры полушарий большого мозга.
Прежде всего рассмотрим корковые концы анализаторов, воспринимающих раздражения из внутренней среды организма.
1. Ядро двигательного анализатора, т. е. анализатора проприоцептивных (кинестетических) раздражении, исходящих от костей, суставов, скелетных мышц и их сухожилий, находится в предцентральной извилине (поля 4 и 6} и lobulus paracentralis. Здесь замыкаются двигательные условные рефлексы. Двигательные параличи, возникающие при поражении двигательной зоны, И. П. Павлов объясняет не повреждением двигательных эфферентных нейронов, а нарушением ядра двигательного анализатора, вследствие чего кора не воспринимает кинестетические раздражения и движения становятся невозможными. Клетки ядра двигательного анализатора заложены в средних слоях коры моторной зоны. В глубоких ее слоях (V, отчасти VI) лежат гигантские пирамидные клетки, представляющие собой эфферентные нейроны, которые И. П. Павлов рассматривает как вставочные нейроны, связывающие кору мозга с подкорковыми ядрами, ядрами черепных нервов и передними рогами спинного мозга, т. е. с двигательными нейронами. В предцентральной извилине тело человека, так же как и в задней, спроецировано вниз головой. При этом правая двигательная область связана с левой половиной тела и наоборот, ибо начинающиеся от нее пирамидные пути перекрещиваются частью в продолговатом, а частью в спинном мозге. Мышцы туловища, гортани, глотки находятся под влиянием обоих полушарий. Кроме предцентральной извилины, проприоцептивные импульсы (мышечно-суставная чувствительность) приходят и в кору постцентральной извилины.
2. Ядро двигательного анализатора, имеющего-отношение к сочетанному повороту головы и глаз в противоположную сторону, помещается в средней лобной извилине, в премоторной области (поле 8). Такой поворот происходит и при раздражении поля 17, расположенного в затылочной доле в соседстве с ядром зрительного анализатора. Так как при сокращении мышц глаза в кору мозга (двигательный анализатор, поле 8) всегда поступают не только импульсы от рецепторов этих мышц, но и импульсы от еет-чатки (зрительный анализатор, поле 77), то различные зрительные раздражения всегда сочетаются с различным положением глаз, устанавливаемым сокращением мышц глазного яблока.
3. Ядро двигательного анализатора, посредством которого происходит синтез целенаправленных сложных профессиональных, трудовых и спортивных движений, помещается в левой (у правшей) нижней теменной дольке, в gyrus supramarginalis (глубокие слои поля 40). Эти координированные движения, образованные по принципу временных связей и выработанные практикой индивидуальной жизни, осуществляются через связь gyrus supramarginalis с предцентральной извилиной. При поражении поля 40 сохраняется способность к движению вообще, но появляется неспособность совершать целенаправленные движения, действовать - апраксия (праксия - действие, практика).
4. Ядро анализатора положения и движения головы - статический анализатор (вестибулярный аппарат) в коре мозга точно еще не локализован. Есть основания предполагать, что вестибулярный аппарат проецируется в той же области коры, что и улитка, т. е. в височной доле. Так, при поражении полей 21 и 20, лежащих в области средней и нижней височных извилин, наблюдается атаксия, т. е расстройство равновесия, покачивание тела при стоянии. Этот анализатор, играющий решающую роль в прямохождении человека, имеет особенное значение для работы летчиков в условиях реактивной авиации, так как чувствительность вестибулярного аппарата на самолете значительно понижается.
5. Ядро анализатора импульсов, идущих от внутренностей и сосудов, находится в нижних отделах передней и задней центральных извилин. Центростремительные импульсы от внутренностей, сосудов, непроизвольной мускулатуры и желез кожи поступают в этот отдел коры, откуда отходят центробежные пути к подкорковым вегетативным центрам.
В премоторной области (поля 6 и 8) совершается объединение вегетативных функций.
Нервные импульсы из внешней среды организма поступают в корковые концы анализаторов внешнего мира.
1. Ядро слухового анализатора лежит в средней части верхней височной извилины, на поверхности, обращенной к островку, - поля 41, 42, 52, где проецирована улитка. Повреждение ведет к глухоте.
2. Ядро зрительного анализатора находится в затылочной доле - поля 18, 19. На внутренней поверхности затылочной доли, по краям sulcus Icarmus, в поле 77 заканчивается зрительный путь. Здесь спроецирована сетчатка глаза. При поражении ядра зрительного анализатора наступает слепотa. Выше поля 17 расположено поле 18, при поражении которого зрение сохраняется и только теряется зрительная память. Еще выше находится поле при поражении которого утрачивается ориентация в непривычной обстанвке.
3. Ядро вкусового анализатора, по одним данным, находится в нижней постцентральной извилине, близко к центрам мышц рта и языка, по другим - в ближайшем соседстве с корковым концом обонятельного анализатора, чем объясняется тесная связь обонятельных и вкусовых ощу-ний. Установлено, что расстройство вкуса наступает при поражении поля 43.
Анализаторы обоняния, вкуса и слуха каждого полушария связаны с рецепторами соответствующих органов обеих сторон тела.
4. Ядро кожного анализатора (осязательная, болевая и температурная чувствительность) находится в постцентральной извилине (поля 7, 2, 3) и в пе верхней теменной области (поля 5 и 7).
Частный вид кожной чувствительности - узнавание предметов на ощупь - стереогнозия (стереос - пространственный, гнозис - знание) связана с участком коры верхней теменной дольки (поле 7) перекрестно: левое полушарие соответствует правой руке, правое - левой руке. При поражении поверхностных слоев поля 7 утрачивается способность узнавать предметы на ощупь, при закрытых глазах.
Биоэлектрическая активность головного мозга.
Отведение биопотенциалов головного мозга - электроэнцефалография-дает представление об уровне физиологической активности головного мозга. Кроме метода электроэнцефалографии-записи биоэлектрических потенциалов, используется метод энцефалоскопии-регистрации колебаний яркости свечения множества точек мозга (от 50 до 200).
Электроэнцефалограмма является интегративным пространственно-временным показателем спонтанной электрической активности мозга. В ней различают амплитуду (размах) колебаний в микровольтах и частоту колебаний в герцах. В соответствии с этим в электроэнцефалограмме различают четыре типа волн: -, -, - и -ритмы. Для -ритма характерны частоты в диапазоне 8-15 Гц, при амплитуде колебаний 50-100 мкВ. Он регистрируется только у людей и высших обезьян в состоянии бодрствования, при закрытых глазах и при отсутствии внешних раздражителей. Зрительные раздражители тормозят -ритм.
У отдельных людей, обладающих живым зрительным воображением, -ритм может вообще отсутствовать.
Для деятельного мозга характерен (-ритм. Это электрические волны с амплитудой от 5 до 30 мкВ и частотой от 15 до 100 Гц Он хорошо регистрируется в лобных и центральных областях головного мозга. Во время сна появляется -ритм. Он же наблюдается при отрицательных эмоциях, болезненных состояниях. Частота потенциалов -ритма от 4 до 8 Гц, амплитуда от 100 до 150 мкВ Во время сна появляется и -ритм - медленные (с частотой 0,5-3,5 Гц), высокоамплитудные (до 300 мкВ) колебания электрической активности мозга.
Помимо рассмотренных видов электрической активности, у человека регистрируется Е-волна (волна ожидания раздражителя) и веретенообразные ритмы. Волна ожидания регистрируется при выполнении сознательных, ожидаемых действий. Она предшествует появлению ожидаемого раздражителя во всех случаях, даже при неоднократном его повторении. По-видимому, ее можно рассматривать как электроэнцефалографический коррелят акцептора действия, обеспечивающего предвидение результатов действия до его завершения. Субъективная готовность отвечать на действие стимула строго определенным образом достигается психологической установкой (Д. Н. Узнадзе). Веретенообразные ритмы непостоянной амплитуды, с частотой от 14 до 22 Гц, появляются во время сна. Различные формы жизне деятельности приводят к существенному изменению ритмов биоэлектрической активности мозга.
При умственной работе усиливается -ритм, -ритм при этом исчезает. При мышечной работе статического характера наблюдается десинхронизация электрической активности мозга. Появляются быстрые колебания с низкой амплитудой.Во время динамической работы пе-. риоды десинхронизированной и синхронизированной активности наблюдаются соответственно в моменты рабогы и отдыха.
Образование условного рефлекса сопровождается десинхронизацией волновой активности мозга.
Десинхронизация волн происходит при переходе от сна к бодрствованию. При этом веретенообразные ритмы сна сменяются
-ритмом, увеличивается электрическая активность ретикулярной формации. Синхронизация (одинаковые по фазе и направлению волны)
характерна для тормозного процесса. Она наиболее отчетливо выражена при выключении ретикулярной формации стволовой части мозга. Волны электроэнцефалограммы, по мнению большинства исследователей, являются результатом суммации тормозных и возбуждающих постсинаптических потенциалов. Электрическая активность мозга не является простым отражением обменных процессов в нервной ткани. Установлено, в частности, что в импульсной активности отдельных скоплений нервных клеток обнаруживаются признаки акустического и семантического кодов.
Кроме специфических ядер таламуса возникают и развиваются ассоциативные ядра, имеющие связи с неокортексом и определяющие развитие конечного мозга. Третьим источником афферентных воздействий на кору больших полушарий является гипоталамус, который играет роль высшего регуляторного центра вегетативных функций. У млекопитающих филогенетически более древние отделы переднего гипоталамуса связаны с...
Затрудняется формирование условных рефлексов, нарушаются процессы памяти, теряется избирательность реакций и отмечается неумеренное их усиление. Большой мозг состоит из почти идентичных половин – правого и левого полушарий, которые связаны мозолистым телом. Комиссуральные волокна связывают симметричные зоны коры. Тем не менее, кора правого и левого полушарий не симметричны не только внешне, но и...
Подход к оценке механизмов работы высших отделов головного мозга с использованием условных рефлексов был столь успешным, что позволил Павлову создать новый раздел физиологии - «Физиологию высшей нервной деятельности», науку о механизмах работы больших полушарий головного мозга. БЕЗУСЛОВНЫЕ И УСЛОВНЫЕ РЕФЛЕКСЫ Поведение животных и человека представляет собой сложную систему взаимосвязанных...
Проблема локализации функций в коре головного мозга
Наиболее выраженную форму...попытка локализовать отдельные психические функции в изолированных участках мозга получила у Ф. А. Галля, идеи которого нашли в свое время очень широкое распространение.
Галль был одним из крупнейших анатомов мозга своего времени. Он впервые оценил роль серого вещества больших полушарий и указал на его отношение к волокнам белого вещества. Однако в трактовке функций мозга он целиком исходил из позиций современной ему «психологии способностей». Именно он стал автором концепции, согласно которой каждая психическая способность опирается на определенную группу мозговых клеток и вся кора головного мозга (которую он впервые начал рассматривать как важнейшую часть больших полушарий, участвующую в осуществлении психических функций) представляет собой совокупность отдельных «органов», каждый из которых является субстратом определенной психической «способности».
Те «способности», которые Галль непосредственно приурочивал к отдельным участкам коры головного мозга, были, как уже сказано, в готовом виде взяты им из современной ему психологии. Поэтому наряду с такими относительно простыми функциями, как зрительная или слуховая память, ориентировка в пространстве или чувство времени, в наборе «способностей», локализуемых им в отдельных участках коры, фигурировали «инстинкты продолжения рода», «любовь к родителям», «общительность», «смелость», «честолюбие», «податливость воспитанию» и т. п.
С одной стороны, рассмотрение коры головного мозга как системы, различной по своим функциям, предложенное Галлем в столь фантастической донаучной форме, было в известной мере прогрессивным, так как выдвинуло мысль о возможности дифференцированного подхода к кажущейся однородной массе мозга. С другой стороны, сформулированные Галлем идеи «мозговых центров», в которых локализуются сложные психические функции, в своих исходных принципиальных позициях оказались настолько прочными, что сохранились в виде психоморфологических представлений «узкого локализационизма» и в более поздний период, когда исследование мозговой организации психических процессов получило более реальную научную основу. Эти идеи определяли подход к проблеме локализации функций в коре головного мозга едва ли не на протяжении целого столетия.
Еще во второй половине XVIII в. Галль (1769), не отрицая того, что различные части мозга могут иметь отношение к разным функциям, высказал предположение, что мозг является единым органом, трансформирующим впечатления в психические процессы и что его следует рассматривать как «Sensorium сотт-ипе», части которого равнозначны. Доказательство этого положения он видел в том факте, что один очаг может вызвать нарушение разных «способностей» и что дефекты, причиненные этим очагом, могут в известной мере компенсироваться.
В апреле 1861 г. Брока демонстрировал в Парижском антропологическом обществе мозг своего первого больного, у которого при жизни наблюдались нарушения артикулированной речи. На вскрытии у больного было найдено поражение задней трети нижней лобной извилины левого полушария. В ноябре того же года он повторил аналогичную демонстрацию, мозга второго такого больного. Это дало ему возможность высказать предположение, что артикулированная речь локализуется в четко ограниченном участке мозга, и что указанная им область может рассматриваться как «центр моторных образов слов». На основании этих наблюдений Брока сделал смелое заключение, принципиально продолжавшее попытки непосредственно приурочить слож
ные психологические функции к ограниченным участкам мозга, а именно, что клетки данной области мозговой коры являются своего рода «депо» образов тех движений, которые" составляют нашу артикулированную речь. Брока закончил свой доклад патетически звучащим положением: «С того момента, как будет показано, что интеллектуальная функция связана с ограниченным участком мозга, положение о том, что интеллектуальные функции относятся ко всему мозгу будет отвергнуто и станет в высокой степени вероятным, что каждая извилина имеет свои частные функции».
Находка Брока была толчком для появления целого ряда клинических исследований, которые не только умножали найденные им факты, но и обогащали позицию «локализационистов» целой серией новых наблюдений. Через десятилетие после находки Брока, Вернике (1874) описал случай, когда поражение задней трети верхней височной извилины левого полушария вызвало нарушение понимания речи. Вывод Вернике, что «сензор-ные образы слов» локализованы в описанной им зоне коры левого полушария, затем прочно вошел в литературу.
В течение двух десятилетий, следующих за открытиями Брока и Вернике были описаны такие «центры», как «центры зрительной памяти» (Бастиан, 1869), «центры письма» (Экснер, 1881), «центры понятий», или «центры идеации» (Бродбент, 1872, 1879; Шарко, 1887; Грассе, 1907) с их связями. Поэтому очень скоро карта коры головного мозга человека заполнялась многочисленными схемами, которые проецировали на мозговой субстрат представления господствовавшей в то время ассоциативной психологии.
1 Следует отметить, что труды Джексона, на которые через полстолетие вновь обратили внимание А. П и к (1913), Г Хэд (1926) и О. Ферстер (1936), были впервые опубликованы в сводном виде только в 1932 г. (в Англии), а затем в 1958 г. (в США).
Еще в 60-х годах прошлого века замечательный английский невролог Хьюлингс Джексон, впервые описавший локальные эпилептические припадки, сформулировал ряд положений, рез-=-ко противоречащих современным ему представлениям узкого «локализационизма». Эти положения, которым было суждено сыграть значительную роль в дальнейшем развитии неврологической мысли, были представлены им в его дискуссии с Брока вскоре после публикации наблюдений последнего. Однако в течение последующих десятилетий они были отодвинуты на задний план успехами «узколокализационных» взглядов. Только в первой четверти двадцатого века эти идеи вновь получили широкое признание.Факты, из которых исходил Джексон, действительно вступали в конфликт с основными представлениями Брока и резко противоречили концепциям клеточной локализации функций. Изучая нарушения движений и речи при очаговых поражениях мозга, Джексон отметил парадоксальное на первый взгляд явление, заключавшееся в том, что поражение определенного ограниченного участка мозга никогда не приводит к полному выпадению функции. Больной с очаговым поражением определенной зоны коры часто не может произвольно выполнить требуемое движение или произвольно повторить заданное слово, однако оказывается в состоянии сделать это непроизвольно, т.е. воспроизводя то же самое движение или произнося то же самое слово в состоянии аффекта или в привычном высказывании.
На основании подобных фактов Джексон построил общую концепцию неврологической организации функций, резко отличающуюся от классических представлений. По его мнению, каждая функция, осуществляемая центральной нервной системой, не является отправлением узкоограниченной группы клеток, составляющих как бы «депо» для этой функции. Функция имеет сложную «вертикальную» организацию: представленная впервые на «низшем» (специальном или стволовом) уровне, она второй раз представлена (re-represented) на «среднем» уровне двигательных (или сензорных) отделов коры головного мозга и в третий раз (re-re-represented) - «высшем» уровне, каковым Джексон считал уровень лобных отделов мозга. Поэтому, согласно Джексону, локализацию симптома (выпадение той или иной функции), которым сопровождается поражение ограниченного участка центральной нервной системы, никак нельзя отождествлять с локализацией функции. Последняя может быть размещена в центральной нервной системе значительно более сложно и иметь совершенно иную мозговую организацию.
Идеи Джексона были неправильно, односторонне оценены его современниками. Положение о сложном характере и «вертикальной» организации функций, на много десятилетий предвосхитившее развитие науки и получившее свое подтверждение только в наши дни, оставалось забытым в течение длительного времени. Наоборот, его высказывания, направленные против узкой локализации функций в ограниченных участках коры головного мозга, и его указания на сложный «интеллектуальный» или «произвольный» характер высших психологических процессов были через некоторое время подхвачены наиболее идеалистической частью исследователей, видевших в этих положениях опору в борьбе против материалистического сенсуализма классиков неврологии. Еще с 70-х годов прошлого века появились исследователи,
которые попытались видеть существо психических процессов в сложных «символических» функциях. Эти исследователи противопоставляли свои взгляды идеям узкого локализационизма; они считали основой психических процессов деятельность всего мозга как целого или же вовсе отказывались говорить об их материальном субстрате и ограничивались указанием на то, что душевная жизнь человека представляет собой новый, «отвлеченный» тип деятельности, который осуществляется мозгом как «орудием духа».
К исследователям этой группы относится Финкельбург (1870), коюрый, в противоположность Брока и Вернике, трактовал речь к сложную «символическую» функцию.
Близкую позицию занимал и Куссмауль (1885), отрицавший представления, согласно которым материальной основой памяти являются специальные «депо» в коре головного мозга, где лежат «рассортированные по отдельным полкам» образы и понятия. Считая «символическую функцию» основной для душевной жизни и полагая, что каждое сложное нарушение мозга приводит к «асимболии», он писал: «С улыбкой мы отворачиваемся от всех наивных попыток найти местоположение речи в той или иной мозговой извилине».
Если в конце XIX в. голоса исследователей, призывавших отвергнуть сенсуалистский подход к мозговой деятельности и встать на позиции трудно локализуемой «символической функции», оставались лишь одиночными, то к началу XX в. под влиянием оживления идеалистической философии и психологии они стали усиливаться и скоро превратились в ведущее направление в анализе высших психических процессов.
Именно к этому времени относятся выступления Бергсона (1896), который пытался обосновать ярко идеалистический подход к психике, рассматривая активные динамические схемы как основную движущую силу духа и противопоставляя их материальной «памяти мозга». К самому началу века относятся и психологические исследования Вюрцбюргской школы, выдвинувшие положение о том, что отвлеченное мышление является первичным самостоятельным процессом, не сводимым к чувственным образам и речи, и призывавшие возвратиться к платонизму.
Эти идеи проникли и в неврологию. Они выступили на первый план в работах так называемой «ноэтической» школы неврологов и психологов (П. Мари, 1906 и особенно Ван Верком, 1925; Боуман и Грютбаум, 1825, а затем и Гольдштейн, 1934, 1942, 1948). Представители этой школы защищали положение, согласно которому основным видом психических процессов
является «символическая деятельность», реализующаяся в «отвлеченных» схемах, и что каждое мозговое заболевание проявляется не столько в выпадениях частных процессов, сколько в снижении этой «символической функции» или «абстрактной установки».
Подобные утверждения коренным образом изменили те задачи, которые ставились перед неврологами в предшествующий период развития науки. Вместо анализа материального субстрата отдельных функций на передний план выдвигалась задача описания тех форм снижения «символической функции» или «абстрактного поведения», которые возникали при любом мозговом поражении. Исследование мозговых механизмов этих нарушений практически отступало на задний план. Возвращаясь снова к положению, что мозг работает как единое целое, и ставя нарушение высших психических процессов в связь прежде всего с массивностью поражения, а не с его топикой, эти авторы обогатили психологический анализ изменений осмылен-ной деятельности при локальных поражениях мозга; однако они создали существенное препятствие для работы по материалистическому исследованию мозговых механизмов психических процессов.
Попытки перевести неврологию в русло идеалистической трактовки нарушений психической деятельности встречали, однако, заметные трудности. Особенно сложным оказалось положение таких крупных неврологов, как Монаков (1914, 1928), Хэд (1926) и прежде всего Гольдштейн (1934, 1942, 1948), которые частично или полностью примкнули к «ноэтическому» направлению и должны были совместить прежние устоявшиеся в неврологии «лакализационистские» взгляды с новыми, «анти-локализационными». Каждый из этих неврологов выходил из этого затруднения по-своему. Монаков, оставаясь крупнейшим авторитетом в изучении мозговых структур, лежащих в основе элементарных неврологических симптомов, практически отказался от применения того же принципа к расшифровке мозговой основы нарушений «символогической деятельности», которые он называл «асемией». В своей публикации вместе с Мур-гом (1928) он пришел к открыто идеалистическому объяснению этих нарушений изменениями глубинных «инстинктов». Хэд, прочно вошедший в неврологию своими исследованиями чувствительности, ограничил свои попытки изучения сложных речевых расстройств описанием нарушения отдельных сторон речевого акта, очень условно сопоставляя их с поражениями больших зон мозговой коры. Не дав этим фактам никакого неврологического объяснения, он обратился к общему фактору
бодрствования («vigilance») как к конечному объяснительному принципу.
Наиболее поучительной оказалась, однако, позиция Гольдш-тейна - одного из наиболее крупных неврологов нашего времени. Придерживаясь классических взглядов в отношении элементарных неврологических процессов, он примкнул к новым, «но-этическим» представлениям в отношении сложных психических процессов человека, выделяя как их отличительные черты «абстрактную установку» и «категориальное поведение».
Гольдштейн считал, что нарушение этой «абстрактной установки» или «категориального поведения» возникает при каждом мозговом поражении. Это утверждение заставило его занять очень своеобразную позицию в объяснении обоих описываемых им процессов - нарушений элементарных и высших психических функций. Пытаясь понять мозговые механизмы этих процессов, Гольдштейн выделил «периферию» коры, которая якобы сохраняет локализационный принцип своего строения, и «центральную часть» коры, которая в отличие от первой является «эквипотенциальной» и работает по принципу создания «динамических структур», возникающих на известном «динамическом фоне». Поражения «периферии коры» приводят к нарушению «средств» психической деятельности («Werkzengstdr-ung»), но оставляют сохранной «абстрактную установку». Поражение «центральной части» коры ведет к глубокому изменению «абстрактной установки» и «категориального поведения», подчиняясь при этом «закону массы»: чем большую массу мозгового вещества охватывает это поражение, тем больше страдает образование сложных «динамических структур» и тем менее дифференцированными оказываются отношения «структуры» и «фона», которые, по мнению Гольдштейна, и составляют неврологическую основу этого сложного «категориального поведения». Становясь на позиции «гелыытальтпсихологии» и натуралистически понимая сложные формы поведения человека, Гольдштейн фактически повторил заблуждение Лешли, пытавшегося обратиться для объяснения наиболее сложных форм интеллектуальной деятельности к элементарным представлениям о диффузной и эквипотенциальной массе мозга. Иначе говоря, Гольдштейн практически совместил классические позиции узкого «локализационизма» и новые «антилокализацинистские» идеи.
Лурия А. Р. Высшие корковые функции человека. - М. 1962.
А. Р. Лурия
| " |
Мозга
В коре головного мозга существуют проекционные зоны.
Первичная проекционная зона
– занимает центральную часть ядра мозгового анализатора. Это совокупность наиболее дифференцированных нейронов, в которых происходит высший анализ и синтез информации, там возникают четкие и сложные ощущения. К этим нейронам подходят импульсы по специфическому пути передачи импульсов в коре головного мозга (спиноталамический путь).
Вторичная проекционная зона
– расположена вокруг первичной, входит в состав ядра мозгового отдела анализатора и получает импульсы от первичной проекционной зоны. Обеспечивает сложное восприятие. При поражении этой зоны возникает сложное нарушение функции.
Третичная проекционная зона
– ассоциативная – это полимодальные нейроны , разбросанные по всей коре головного мозга. К ним поступают импульсы от ассоциативных ядер таламуса и конвергируют импульсы различной модальности. Обеспечивает связи между различными анализаторами и играют роль в формировании условных рефлексов.
Функции коры головного мозга:
делает совершенной взаимосвязь между органами и тканями внутри организма;
обеспечивает сложные отношения организма с внешней средой;
обеспечивает процессы мышления и сознания;
является субстратом высшей нервной деятельности.
Взаимосвязь развития мелкой моторики познавательной сферы
А. Р. Лурия (1962) считал, что высшие психические функции как сложные функциональные системы не могут быть локализованы в узких зонах мозговой коры или в изолированных клеточных группах, а должны охватывать сложные системы совместно работающих зон, каждая из которых вносит свой вклад в осуществление сложных психических процессов и которые могут располагаться в совершенно различных, иногда далеко отстоящих друг от друга участках мозга.
Опираясь на достижения отечественной материалистической физиологии (на работы И. М. Сеченова, И. П. Павлова, П. К. Анохина, Н. А. Бернштейна,
Н. П. Бехтеревой, E. H. Соколова и других физиологов), психические функции рассматриваются как образования, имеющие сложную рефлекторную основу, детерминированную внешними стимулами, или как сложные формы приспособительной деятельности организма, направленной на решение определенных психологических задач.
Л.С. Выготским было сформулировано правило, согласно которому поражение определенной области мозга в раннем детстве системно влияет на более высокие зоны коры, надстраивающиеся над ними, в то время как поражение той же области в зрелом возрасте влияет на более низкие зоны коры, которые теперь от них зависят, является одним из фундаментальных положений , внесенных в учение о динамической локализации высших психических функций отечественной психологической науки. В качестве иллюстрации его укажем, что поражение вторичных отделов зрительной коры в раннем детстве может привести к системному недоразвитию высших процессов, связанных с наглядным мышлением, в то время как поражение этих же зон в зрелом возрасте может вызвать лишь частичные дефекты зрительного анализа и синтеза, оставив сохраненными уже сформировавшиеся раньше более сложные формы мышления.
Все данные (и анатомические, и физиологические, и клинические) свидетельствуют о ведущей роли коры больших полушарий в мозговой организации психических процессов. Кора больших полушарий (и прежде всего, новая кора) является наиболее дифференцированным по строению и функциям отделом головного мозга. В настоящее время общепризнанной стала точка зрения о важной и специфической роли не только корковых, но и подкорковых структур в психической деятельности при ведущем участии коры больших полушарий.
Аналитический обзор литературных данных показывает, что существует онтогенетическая взаимозависимость развития мелкой моторики и речи
(В.И. Бельтюков; ММ. Кольцова; Л.А. Кукуев; Л.А. Новиков и др.) и что движения руки исторически, в ходе развития человечества, оказали существенное влияние на становление речевой функции. Сопоставляя результаты экспериментальных исследований, указывающих на тесную связь функции руки и речи, опираясь на данные электрофизиологических опытов, М.М. Кольцова пришла к заключению, что морфологическое и функциональное формирование речевых областей совершается под влиянием кинестетических импульсов от мускулатуры рук. Автор специально подчеркивает, что влияние импульсации с мышц руки наиболее ощутимо в детском возрасте, когда идет формирование речевой моторной области. Систематические упражнения по тренировке движений пальцев оказывают стимулирующее влияние на развитие речи и являются, по мнению М.М. Кольцовой, «мощным средством повышения работоспособности коры головного мозга».
Указывая на важность изучения и совершенствования двигательной сферы у детей, нуждающихся в специальном коррекционном обучении , Л.С.Выготский писал, что, будучи относительно самостоятельной, независимой от высших интеллектуальных функций и легко упражняемой, моторная сфера дает богатейшую возможность для компенсации интеллектуального дефекта. Формирование высших видов сознательной деятельности человека всегда осуществляется с опорой на ряд внешних вспомогательных орудий или средств.
Многие отечественные исследователи обращают внимание на необходимость и педагогическую значимость работы по коррекции моторики у детей в комплексе коррекционно-развивающих мероприятий (Л.З.Арутюнян (Андронова); Р.Д.Бабенков; Л.И.Белякова).
С помощью электрофизиологических методов установлено, что в коре можно различить области трех типов в соответствии с функциями , которые выполняют находящиеся в них клетки: сенсорные зоны коры головного мозга, ассоциативные зоны коры головного мозга и двигательные зоны коры головного мозга. Взаимосвязи между этими зонами позволяют коре большого мозга контролировать и координировать все произвольные и некоторые непроизвольные формы деятельности, включая такие высшие функции, как память, учение, сознание и свойства личности.
Таким образом, можно сделать вывод, что массаж ладоней, пальчиковая гимнастика и работа с массажным мячиком активизируют отделы головного мозга, отвечающие за мышление, память, внимание и речь(познавательная сфера человека).
За основу взяты материалы из книги Бачиной О.В., Коробовой Н.Ф. Пальчиковая гимнастика с предметами (Примечание 2).
Упражнения с массажным мячом по 5-7 повторов:
Мяч держат между ладонями. Мяч катают сначала между ладонями, потом вдоль ладоней по направлению к кончикам пальцев.
Мяч держат между ладонями. Сжимают и разжимают мяч в ладонях.
Мяч держат между ладонями. Мяч катают по часовой стрелки, затем против часовой стрелки.
Мяч между ладонями. «Лепим снежный комок»
Перекидывание мяча из руки в руку ,
Кручение мяча вокруг кистей рук поочередно.
Из личного опыта могу сказать, что если упражнения чередовать, то дети делают их с большим удовольствием.
Литература
А. Р. Лурия. Основы нейропсихологии. - М.: Academia, 2002.
Бачина О.В., Коробова Н.Ф. Пальчиковая гимнастика с предметами. Определение ведущей руки и развитие навыков письма у детей 6-8 лет: Практическое пособие для педагогов и родителей. – М.: АРКТИ, 2006.
Выготский Л.С. Мышление и речь. Изд. 5, испр. - М.: Лабиринт, 1999.
Кроль В. Психофизиология человека. – СПб.: Питер, 2003.
Мухина В. С. Возрастная психология: феноменология развития, детство, отрочество: Учебник для студ. вузов. – 4-е изд., стереотип. – М.: Издательский центр "Академия", 1999.
Хомская Е. Д. Х. Нейропсихология: 4-е издание. - СПб.: Питер, 2005.
http://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/980358
ПРИМЕЧАНИЯ
Примечание 1
Примечание 2
Пальчиковая гимнастика с ручкой или карандашом
