Важнейшей характеристикой вни-мания является его избиратель-ность – способность выделять значи-мые объекты, задачи и тем самым ак-тивировать только те функциональ-ные системы, которые обеспечивают преимущественное восприятие зна-чимого объекта, операции, направ-ленные только на достижение основ-ной цели при игнорировании других незначимых объектов, подавлении других, может быть, сходных, но не направленных на основную цель опе-раций. Эта способность компенсиру-ет ограниченные ресурсы внимания и небеспредельные возможности его распределения.
Внимание как психический про-цесс функционирует в условиях тес-ного взаимодействия с потребностной сферой и системой переработки и оценки информации.
Внимание и потребностная сфераПотребностная сфера определяет закономерности привлечения вни-мания к объекту при действии как внешних, так и внутренних факто-ров. При появлении внешних стиму-лов внимание может привлекаться вне зависимости от целей и намере-ний субъекта в данный момент, и тог-да оно является непроизвольным вниманием. Для привлечения вни-мания к стимулу в такой ситуации он должен быть значимым в свете какой-либо потребности организма. Непременными возбудителями непро-извольного внимания являются не-ожиданные изменения окружающей среды (громкие звуки, яркий свет, резкий незнакомый запах). Внима-ние, направленное на обнаружение и оценку этих раздражителей, удовлет-воряет потребность самосохране-ния и выживания. Это одна из функ-ций ориентировочного рефлекса (ори-ентировочной реакции), который И.П. Павлов называл рефлексом «Что такое?» и подчеркивал его за-щитную функцию. Внимание голод-ного животного непременно привле-кается к объектам, могущим иметь пищевое значение, облегчает их ана-лиз и оценку с последующим удов-летворением пищевой потребности или их отверганием. Внимание не-произвольно привлекается также к широкому классу предметов и яв-лений, которые отличаются новиз-ной, неопределенностью, сложностью структуры, загадочностью, красотой. Стремление их изучить, познать с помощью внимания поддерживается познавательной потребностью. До-стижение результатов – опознание стимула как опасного и осуществле-ние активно оборонительного или пассивно оборонительного поведе-ния, решение об индифферентности раздражителя и его игнорирование, анализ, опознание объекта, пред-ставляющего интерес и значимость, и фиксация его в индивидуальном опыте, решение сложной проблемы, то есть устранение неопределенности и удовлетворение потребности, при-водят к угасанию ориентировочной реакции и прекращению внимания.
Потребностная сфера может выс-тупать и как первичный, внутрен-ний возбудитель внимания и тогда оно, являясь произвольным внима-нием, направляется в соответствии с намерениями и целями человека (внутренняя команда) и облегчает активный поиск, обработку и анализ предметов, событий, задач, служащих достижению целей, удовлет-ворению потребностей. Внешними возбудителями произвольного вни-мания могут быть инструкция, рас-поряжение, предложенное задание.
Структура потребностной сферы определяет интересы человека и, тем самым, направленность его внимания.
Внимание и восприятиеВзаимосвязь внимания с систе-мой восприятия проявляется в том, что, с одной стороны, как было пока-зано выше, внимание облегчает все протекающие в этой системе процес-сы, служащие получению информа-ции, необходимой для решения за-дач и удовлетворения потребности. С другой стороны, степень сложнос-ти и тонкости различий признаков и их комбинаций, вызывающая рас-согласование, – определяют возник-новение внимания. Поддержание внимания также определяется спо-собностью к глубокой и разносторон-ней обработке информации о стимуле, возможностью увидеть в нем или предположить наличие скрытых, пока не известных свойств, значимых для познавательной деятельности.
Структурно-функциональная организация вниманияОбщий принцип структурно-функ-циональной организации внимания состоит в сложности и многокомпо-нентноеT мозговой организации это-го процесса. При внимании струк-туры, ответственные за анализ и обработку информации, испытывают облегчающие влияния со стороны модулирующей системы мозга, с ко-торой они взаимодействуют. Важ-нейшая закономерность организации внимания – регуляция этого взаимо-действия со стороны структур лоб-ной коры – высшего центра управле-ния активационными процессами. В лобных отделах обработанная ин-формация о стимуле, находящемся в поле внимания, интегрируется с информацией о состоянии мотивационно-эмоциональных структур, по-ступающей от лимбической коры, и активационными влияниями ство-ла и таламуса. На основе этой интег-рации по системе избирательных нисходящих связей к структурам, вовлеченным в информационные, мотивационные, активационные про-цессы, осуществляется тонкая ре-гуляция их активности. Избира-тельности регуляции способствует химическая гетерогенность этих структур и возможность задейство-вать локальные нейронные группи-ровки в их составе за счет включения соответствующих медиаторных сис-тем мозга.
Внимание облегчает, «оптимизи-рует» все этапы осуществления по-знавательной деятельности: началь-ный – ввод информации, основной центральный – ее анализ и оценку значимости и конечный результат –фиксацию нового знания в индиви-дуальном опыте, поведенческую ре-акцию, необходимые двигательные действия.
Ввод информации при непроиз-вольном привлечении внимания и высокой неопределенности обеспе-чивается быстрым обнаружением стимула, а ее эффективный прием модуляцией активности информаци-онного канала. В обнаружении объ-екта в пространстве важная роль принадлежит двигательным компонентам внимания, главным образом, глазным движениям. Процессы, про-исходящие на уровне среднего мозга (четверохолмие), обеспечивают саккадические движения глаз, помеща-ющие объект в область наилучшего видения на сетчатке. Реализация этого механизма зависит от управля-ющих влияний заднеассоциативной теменной коры, которая получает разномодальную информацию от сен-сорных зон (информационная состав-ляющая) и от коркового отдела лимбической системы (мотивационная составляющая). Управление внима-нием на стадии обнаружения объекта становится опосредованным обеими составляющими среды. Эффективно-му приему информации способству-ет задействованность вегетативной нервной системы: при привлечении внимания замедляются сердцебие-ние и урежаются дыхательные дви-жения, что соответствует открыванию сенсорных входов, повышается чувствительность сенсорных систем за счет активирующих влияний рети-кулярной формации среднего мозга. Генерализованная тоническая акти-вация в коре, особенно выраженная на начальных этапах обработки ин-формации, возникает за счет активи-рующих влияний ретикулярной фор-мации среднего мозга, управляемых активностью нейронного аппарата определенного отдела лимбической сис-темы (гиппокампа), высоко чувстви-тельного к новизне (см.рис.10).
Обработка информации о стиму-ле, представляющем определенную значимость для организма, требует поддержания внимания и регуляции активационных влияний. Управля-ющий эффект (локальная активация) достигается регулирующими влияни-ями лобной коры, обеспечивающими высокоспециализированные облегча-ющие эффекты избирательного се-лективного внимания, рализуемые через ассоциативные ядра таламуса (лобно-таламическая система внима-ния). В механизмах локальной ак-тивации значительная роль при-надлежит структурам лимбической системы (гиппокамп, гипоталамус, миндалина, лимбическая кора) и их связям с лобным неокортексом (см.рис.11).
Модуляция исполнительных меха-низмов, включающих моторные про-граммы и программы врожденного и приобретенного поведения, осуще-ствляется с участием лобных отделов и базальных ганглиев, находящихся под двойным контролем – коры и лимбического мозга.
Таким образом, произвольное се-лективное внимание обеспечивается целыми комплексами иерархически организованных структур. В результа-те активирующие влияния становятся опосредованными результатами ана-лиза ситуации и оценки значимости, что способствует формированию сис-темы активированных мозговых цен-тров, адекватной требованиям задачи.
Электрофизиологические корреляты вниманияВ ЭЭГ при генерализованной тони-ческой активации в ответ на предъ-явление нового стимула, вызвавшего непроизвольное внимание, возникает десинхронизация основного ритма –снижение амплитуды среднечастот-ного альфа-компонента, доминирующего в состоянии покоя (рис.14), и усиление представленности высоко-частотных колебаний альфа-диапа-зона, бета– и гамма-активности.
Рис.14. Блокада альфа-ритма – реакция десинхронизации в коре больших полушарии при первом предъявлении нового стимула – тона (отмечено на верхней линии). Отведения обозначены слева от кри-вых (здесь и на последующих рисунках нечетные цифры – левое, четные – правое полушарие). ЭКГ –электрокардиограмма, КГР – кожно-гальваническая реакция. Испытуемый Г.С., 9 лет 6 мес.
Значимость функциональных объ-единений структур, адекватных для данной деятельности, при селектив-ном внимании на частоте альфа-ди-апазона была продемонстрирована при изучении мозговой организации направленного внимания в ситуации ожидания определенной перцептив-ной задачи. Информация о модально-сти стимула, подвергающегося бинар-ной классификации, которую заранее получал испытуемый, приводила к формированию в левом полушарии функциональных объединений определенных областей коры в период, непосредственно предшествующий перцептивной деятельности с цент-ром интеграции в области корковой проекции соответствующей модаль-ности – в височной при ожидании слуховой задачи, центральной при тактильной, затылочной при зри-тельной. Существенно, что именно такая организация предстимульного внимания способствовала правиль-ному решению задачи (рис.15). Ак-тивность правого полушария в этой ситуации не связана с обеспечением правильного ответа при ожидании задачи.
РОСТ КОГЕРЕНТНОСТИ АЛЬФА-КОЛЕБАНИЙ В СИТУАЦИИ ПРЕДСТИМУЛЬНОГО ВНИМАНИЯ
Рис.15. Специфика функциональной организации структур левого и правого полушарии в ситуации предстимульного селективного внимания. На схемах обозначены отведения. Линиями соединены обла-сти коры, в активности которых наблюдается достоверный рост значений Ког альфа-ритма перед пра-вильным ответом по сравнению с неправильным. ЛП – левое, ПП – правое полушарие.
При анализе ВП и ССП были обнаружены кратковременные динамичные эффекты внимания, моду-лирующие отдельные операции зрительного восприятия в разных отделах коры, что проявляется в из-бирательном облегчении отдельных компонентов вызванных ответов, отражающих специализированное участие корковых зон в информаци-онных процессах.
Многоуровневая распределенная многокомпонентная мозговая система внимания избирательно в простран-стве и во времени модулирует как об-щий уровень активации ЦНС, так и развертывание отдельных перцеп-тивных и когнитивных операций.
Таким образом, нейрофизиологической основой эффектов внимания являются общие и специфические изменения функционального состо-яния коры и ее отдельных областей, проявляющиеся как в переходе на более интенсивный и оперативный режим работы, так и в создании на этом фоне избирательных функцио-нальных констелляций активиро-ванных структур, специфичных для осуществляемой деятельности.
Проверь себя1. Что такое внимание?
2. Каковы основные свойства внимания и их роль в повышении эффективности феятельности?
3. В чем разница лмежду непроизвольным и произвольным вниманием?
4. Какова роль потребностной сферы в привлечении внимания?
5. В чем состоит связхь внимания и восприятия?
6. Как система регуляции активационных процессов мозга обеспечивает организацию внимания?
7. Опишите ЭЭГ-корреляты внимания.
8 Психофизиология памятиПамять является общим свойством живой материи, которое проявляется в запечатлевании, хранении и исполь-зовании информации. С появлением нервной системы память включается в обеспечение адаптивного поведения. Выделяют врожденную память и па-мять как результат обучения, обеспе-чивающую приобретение и использо-вание индивидуального опыта.
Многогранность индивидуально-го опыта определяет запечатлевание разных характеристик воздействую-щей на организм среды. Выделяют образную, словесно-логическую и эмоциональную память.
Образная память является резуль-татом восприятия сенсорной инфор-мации и может проявляться в виде хранения зрительных, слуховых, обонятельных и прочих ощущений или в виде сложных синтетических образов, включающих комплекс раз-личных сенсорных характеристик.
Словесно-логическая память фик-сирует словесную информацию и понятийные обозначения внешних объектов и действий.
Эмоциональная память связана с запоминанием и воспроизведением эмоциональных переживаний, кото-рые непроизвольно фиксируются и носят устойчивый характер.
Временная организация памятиНа основе временной последова-тельности осуществляемых опера-ций и длительности хранения следов различных событий выделяют сенсор-ную (перцептивную), кратковремен-ную и долговременную память. Сен-сорная память представляет собой след возбуждения в сенсорной систе-ме от непосредственно действующего стимула и служит первичному анали-зу и дальнейшей обработке сенсорной информации. Ее особенностью являет-ся значительная емкость, до 20 эле-ментов (бит). Длительность сохране-ния следов в перцептивной памяти не превышает 1 с. Воспроизведение сле-дов в системе нейронных сетей (цир-куляция возбуждений) обеспечивает кратковременное хранение информа-ции уже ограниченной емкости (7 + 2 бита) – кратковременную память. Предполагается, что за время ревербе-рации импульсов по замкнутым ней-ронным контурам, которое может про-должаться от нескольких секунд до нескольких минут, происходит пере-вод импульсного кода в структурные изменения в синаптическом аппарате и в теле нейрона.
Долговременная память – это нео-пределенно долгое хранение информа-ции, составляющее индивидуальный опыт. В отличие от кратковременной памяти, которая рассматривается как процесс, долговременная память базируется на определенной фикси-рованной структуре биохимических и молекулярных изменений в ней-ронах, что обеспечивает ее устойчи-вость и длительность хранения ин-формации.
Выделение различных видов па-мяти на основе временного параметpa относительно. На самом деле про-цессы памяти более сложно развер-тываются во времени и взаимодей-ствуют при реальной деятельности.
Рабочая памятьРабочая или оперативная память –это актуализированная система сле-довых процессов, активно использу-ющихся во время организации и выполнения различных видов дея-тельности и целенаправленного поведения. Рабочая память пред-ставляет собой один из компонентов афферентного синтеза в функцио-нальной системе. Извлеченные сле-ды взаимодействуют с обстановоч-ной и пусковой афферентацией для принятия решения и формирования программы действия.
Структурно-функциональная организация памятиПамять обеспечивается функцио-нированием многоуровневой систе-мы мозговых структур. В нее включаются сенсорные корковые зоны, где формируется первичный след сенсорной информации, ассоциатив-ные области, где синтезируется ма-териал для образной и словесно-логической памяти.
В процессе перевода информации из кратковременной памяти в долго-временное хранение принимает уча-стие гиппокамп. При его поражении теряется память на текущие события при сохранении долговременной па-мяти. Это так называемый Корсаковский синдром.
В формировании эмоциональной памяти ведущая роль принадлежит миндалине, которая обеспечивает быстрое и прочное запечатление эмо-ционально значимых событий даже после их одноразового появления.
Гиппокамп и миндалина тесно связаны с височной корой, которая рассматривается как «хранилище» долговременной памяти.
В отборе информации для хране-ния и в актуализации следов, необ-ходимых для организации целенап-равленного поведения, ведущая роль принадлежит лобным отделам коры, имеющим двусторонние связи со структурами лимбической и ретику-лярной системы.
Лобные отделы, принимающие участие в оценке значимости инфор-мации, на ее основе обеспечивают создание оптимального уровня акти-вации для фиксации следов и их вос-произведения.
Молекулярные механизмы памятиНачалом изучения специфичес-кого носителя памяти послужили работы X. Хидена, показавшего, что образование следов памяти сопровож-дается изменением структуры РНК с последующим образованием новых белков. В дальнейшем было показа-но, что РНК участвует в передаче спе-цифического кода, а в качестве храни-лища информации выступает ДНК.
Исследования молекулярных ме-ханизмов памяти рассматривается как перспективное направление. Однако в основе долговременной памяти лежат не только преобразования на уровне отдельных клеток, но и на сис-темном уровне. Эти преобразования обеспечиваются медиаторными систе-мами мозга, объединяющими разные структуры, участвующие в операциях запечатления и воспроизведения сле-довых процессов, в распределенную динамическую систему памяти.
Проверь себя1. Дайте определение памяти.
2. Опишите основные виды памяти и их роль в формировании индивидуального опыта.
3. Какова структурная основа памяти?
9 Психофизиология речи и мышленияРечь – специфически человечес-кая функция, возникшая в процессе эволюции. Для ее обозначения и под-черкивания различий физиологи-ческих механизмов речи как формы общения с внешним миром от форм, имеющихся у животных, И.П. Пав-лов ввел понятие второй сигнальной системы, в отличие от первой сиг-нальной системы (восприятие непо-средственных признаков внешних стимулов), свойственной животным. Слово, хотя тоже является раздра-жителем, воспринимающимся через сенсорные системы, отличается тем, что в нем отражаются наиболее существенные свойства внешних объектов. Оно обеспечивает возмож-ность обобщенного и отвлеченного отражения действительности.
Функции речиВыделяются коммуникативная, регулирующая и программирующая функции речи. Речь обеспечивает об-щение между людьми, служит для обмена информацией и побуждения к действию. Посредством слов че-ловек познает предметы и явления внешнего мира без непосредственно-го контакта с ними, устанавливает связи и отношения. Речь является основой процесса мышления. Среда, в которой развивается ребенок, опре-деляет формирование родного язы-ка. У человека имеются видоспецифические предпосылки языкового общения, они заложены в структуре мозга и артикуляционного речевого аппарата.
Регулирующая функция речи проявляется в сознательных формах психической деятельности. Речи принадлежит важная роль в развитии произвольного волевого поведения. От внешней регуляции поведения, обеспечиваемой коммуникативной функцией речи, ребенок в процессе развития приобретает возможность преобразовывать внешние речевые сигналы – приказы во внутреннюю речь (процесс интериоризации). С помощью внутренней речи человек сам может регулировать свое поведе-ние. Она же является и средством мышления.
Программирующая функция речи состоит в формулировании программ различных действии и поведения на основе внутренней речи. В собствен-но речевой (вербальной) деятельнос-ти это проявляется в программиро-вании и грамматическом построении развернутого речевого высказывания.
Мозговая организация речиВыделение центров речи привело к представлению об узком локальном представительстве речевой функции. Вербальную деятельность представ-ляли как взаимосвязь центров вос-приятия речи (Вернике) и ее воспро-изводства (Брока) и локализовали у правшей исключительно в левом по-лушарии (рис.16).
Важный вклад в понимание функ-циональной организации структур мозга при осуществлении речевой функции внесли нейропсихологические исследования А.Р. Лурия и других авторов. Было показано, что при различных по локализации моз-говых поражениях нарушается слож-ная структура речевой деятельности. Характер нарушений зависит от того, какая структура мозга повреждена.
Важную роль в восприятии слыши-мой речи играют вторичные отделы слуховой коры левого полушария, которые воспринимают элементар-ные коды слов – фонемы. Например:
люк, лак, лук или бар – пар. Разли-чение фонем (фонематический слух) страдает при поражении этих струк-тур, понимание точного значения слов становится невозможным. Фо-немы – это звуки речи, замещение которых изменяет смысл слова и от-вечает за специфический для вер-бальной функции фонематических слух. Нарушения в этой области де-лает невозможным понимание точ-ного и конкретного значения слов. Такую же роль в зрительном вос-приятии слов играют вторичные зрительные зоны.
Понимание смысла слов, особенно в зависимости от контекста (в пред-ложении), и целостного речевого высказывания (семантический анализ) страдает при поражении глубо-ких отделов левой височной доли, ответственной за слухо-речевую па-мять и заднеассоциативных облас-тей, включая центр Вернике, где интегрируются элементы речевой структуры в смысловую схему.
Рис.16. Центры речи (области Вернике и Брока) в левом полушарии (а) и на горизонтальном срезе мозга(б). МТ – мозолистое тело. ДП – диагональный пучок, связывающий речевые центры. Стрелками показан путь передачи информации при зрительном восприятии слов и речевом ответе.
При сохранности этих структур и нарушении лобных отделов, с ко-торыми связано программирование действий, становится невозможным активный поиск информации, анализ наиболее существенных элементов содержания сложных развернутых высказываний, их понимание.
Сложноорганизованной является и система называния предметов и ус-тной речи. Непосредственная реали-зация устной речи происходит с уча-стием нижних отделов премоторной области левого полушария, где лока-лизован центр Брока. Нарушения в этой области приводят к застреванию на каком-нибудь слоге, пере-становке букв, многократном по-вторении предыдущей артикуляции. Вместе с тем реализация устной речи происходит с участием и других структур мозга.
Называние предмета требует перекодировки зрительного образа в его звуковой эквивалент. Эта операция связана с теменно-затылочными отделами мозга. Другим важным условием адекватного называния предмета является сохранность аку-стической структуры слова, что яв-ляется функцией левой височной об-ласти. Нарушение называния может быть связано и с более сложными мозговыми процессами – необходи-мость единственно правильного на-зывания предмета требует тормо-жения всех побочных вариантов – операции, осуществляемой с участи-ем лобной коры, управляющей всей активирующей системой мозга.
Роль лобной коры особенно вели-ка в воплощении замысла и намере-ния речевого высказывания в уст-ную словесную форму. При лобном синдроме (повреждение лобных об-ластей) отсутствует самостоятельно возникающее высказывание (рече-вая инициатива). Больные в диалоге ограничиваются пассивными и одно-сложными повторениями.
В последнее время была выявле-на важная роль в речевых процессах так называемой дополнительной мо-торной области, расположенной кпе-реди от центральной (Роландовой) борозды (см. рис. 16) и являющейся частью лобных долей мозга. У боль-ных с поражением этой области на-рушается ритм речи, интонация. Су-щественно страдает грамматический порядок слов – больные пропускают союзы, местоимения, затрудняются в использовании глаголов. Эти нару-шения затрагивают как произноси-мую, так и слышимую речь.
Необходимо подчеркнуть, что, не-смотря на то, что основные речевые центры расположены в левом полу-шарии, правое тоже вовлекается в речевую функцию.
При поражении правого полуша-рия страдают нелингвистические ком-поненты речи: интонация, параметры основного тона (высота, громкость), эмоциональная окраска. Структуры, управляющие голосовыми реакция-ми, тесно связаны на разных уровнях с лимбической системой мозга, что и привносит в звучащую речь эмоцио-нальный компонент. Правое полуша-рие ответственно и за зрительно-пространственный анализ вербально-го материала.
Важные сведения о мозговой орга-низации речевых процессов были по-лучены с помощью ЭЭГ-анализа и компьютерной томографии. Как показали результаты ЭЭГ-анализа при вербальных операциях (составление слов из букв) увеличение значений функции когерентности стабильно наблюдается между речевыми зо-нами левого полушария (рис.17). В правом полушарии отмечается вза-имодействие лобной и затылочной области; вовлечение зрительной про-екционной зоны связано со зри-тельным предъявлением букв. При индивидуальном анализе в правом полушарии обнаруживается боль-шее количество взаимодействующих областей. При этом характер взаимо-действия достаточно вариативен от испытуемого к испытуемому.
Следует подчеркнуть специфику ритмического компонента, образую-щего функциональные объединения в левом и правом полушариях: в ле-вом взаимодействие областей осуще-ствляется по высокочастотному ком-поненту альфа-ритма, в правом – по низкочастотному.
О вовлечении структур правого и левого полушария в вербальную де-ятельность свидетельствует и изби-рательное усиление метаболизма в определенных корковых зонах.
Показано участие в речевой дея-тельности и глубинных структур моз-га. При исследовании нейронной активности таламуса у человека обна-ружены нейроны, изменяющие кон-фигурацию и частоту разряда при предъявлении речевых стимулов. По-ражение таламических структур при-водит к нарушению разных аспектов речевой деятельности.
МышлениеМышление – психический про-цесс получения знания о сущност-ных свойствах предметов и явлений, закономерных связях между ними. Орудием мышления являются слово, речевая деятельность, на основе которых формируются понятия, обобщения, логические построения. В эволюции именно появление речи привело к новой функции мозга – вер-бальному мышлению, базирующему-ся на кодировании информации с помощью абстрактных обобщенных символов – слов. Мысли у человека формируются с помощью слова, вне языка могут возникать лишь неяс-ные побуждения.
ФОРМИРОВАНИЕ ИЗБИРАТЕЛЬНОЙ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ ОРГАНИЗАЦИИ НЕРВНЫХ ЦЕНТРОВ ПРИ ЗРИТЕЛЬНО-ВЕРБАЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
Рис.17. Функциональные объединения корковых зон при ожидании вербального задания (составле-ние слов из букв) и его выполнении. В обеих ситуациях вовлекаются речевые зоны левого полушария (ТРО, F) и ассоциативные области (Р), но характер их функциональной интеграции различен.
Мышление, так же как и любая другая форма психической деятель-ности, организуется по принципу функциональной системы. Направ-ленность мышления на решение оп-ределенных задач определяется ак-туализированной потребностью. Оно осуществляется на основе синтеза всей имеющейся информации (на-личной и следовой); этапу принятия решения (гипотеза, стратегия) соот-ветствует выбор оптимального пути достижения поставленной цели; его реализация (решение задачи или нахождение ответа на поставленный вопрос) сопровождается сличением полученных результатов с исходными условиями. Согласование прекращает мыслительный акт, рассогласование стимулирует дальнейший процесс мышления, пока не будет найдено адекватное решение.
Отсюда ясно, что в обеспечении мыслительной деятельности участ-вуют многие структуры мозга, не только корковые области, но и под-корковые образования. При регист-рации активности отдельных нейро-нов таламических ядер обнаружена ее модуляция в процессе выполне-ния мыслительных операций.
Нейропсихологическими исследо-ваниями выявлена специализирован-ная роль передне– и заднеассоциативных отделов коры в мыслительной деятельности. Показано, что теменно-затылочные отделы коры принимают участие в осуществлении зритель-но-пространственной деятельности и мысленного конструирования объек-та по образцу из отдельных деталей.
Выполнение вербально-логических операций (например, решение арифметических задач, доказатель-ство теорем) вовлекает переднеассоциативные отделы, где сосредоточен мозговой субстрат основных блоков функциональной системы аппарата афферентного синтеза, принятия ре-шения, программирования, контро-ля (акцептор результатов действия). Больные с нарушенной функцией лобных долей не способны четко сформулировать цель и задачу, выч-ленить наиболее значимую информа-цию, сличить полученный результат с исходными условиями задачи и осознать бессмысленность получен-ного ими ответа.
Взаимодействие корковых облас-тей и системная организация процес-са мышления четко выявляются в электрофизиологических исследова-ниях. При решении задач разного типа обнаружено, что организация межцентрального взаимодействия зависит от характера выполняемой мыслительной операции. Как было показано выше (см. рис. 17), при мысленной вербальной деятельности усиление межцентрального взаимо-действия наблюдается между переднеассоциативными и заднеассоциативными речевыми зонами левого полушария. Решение арифметичес-ких задач (рис. 18) сопровождается формированием функциональных объединений лобных областей с ви-сочными отделами левого полуша-рия и теменными правого, что связа-но с активизацией речевой памяти (левая височная область) и простран-ственных синтезов при операциях с цифрами (правая теменная зона).
При выполнении зрительно-про-странственных заданий (мысленное вращение фигур или выбор фигуры по эталону) отмечается формиро-вание локальных функциональных объединений теменных, височных и затылочных областей правого полу-шария, участвующих в зрительно-пространственном гнозисе (рис. 18).
Решение арифметических задач Зрительно-пространственная деятельность
Рис.18. Функциональные объединения корковых зон при мыслительных операциях: Точками сверху вниз обозначены отведения от лобных, центральных, височных, теменных и затылочных областей коры обоих полушарии. В мыслительных операциях по-разному участвуют левое и правое полушария. В основе этих различий лежит специфика структурно-функ-циональной организации полуша-рий и связанные с этим способы обработки информации. В левом по-лушарии преобладает система более коротких межцентральных связей, и оно специализируется на последова-тельной поэтапной обработке инфор-мации. Правое полушарие, в котором преимущественно выражены более длинные связи, объединяющие пространственно разнесенные области, обрабатывает поступающую инфор-мацию одномоментно и целостно.
Это согласуется с описанной ролью левого полушария в логическом мыш-лении, выделении причинно-след-ственных отношений, требующих последовательно осуществляемых операций, а правого – в решении пространственных задач, осуществ-ляемых на основе одномоментного ох-вата объектов, расположенных в пространстве. Известно, что правое полушарие оперирует всем набором признаков, а левое выделяет наибо-лее существенные характеристики и легче улавливает различия объектов.
Отмечая определенную специали-зацию полушарий в мыслительных операциях и психических процес-сах, следует подчеркнуть, что оба полушария работают в тесном взаи-модействии, дополняя друг друга. Характер их участия и взаимодей-ствия зависит от конкретной задачи и реализуемой деятельности.
Проверь себя1. Каковы функции речи?
2. Какие структуры мозга отвечают за речевую функцию?
3. Какую роль играет речи в формировании мышления?
4. Опишите общий принцип мозговой организации процесса мышления. Охарактеризуйте роль различных структур мозга в мыслительной деятельности.
Раздел II. ВОЗРАСТНАЯ ПСИХОФИЗИОЛОГИЯОсновной задачей возрастной пси-хофизиологии является выяснение возрастных особенностей мозговой организации психических процессов и механизмов, лежащих в основе их формирования. Согласно современ-ным представлениям, все функции складываются и претерпевают изме-нения при тесном взаимодействии организма и среды. В соответствии с этим представлением приспособительный (адаптивный) характер функци-онирования организма в различные возрастные периоды зависит от двух важнейших факторов: морфофункциональной зрелости физиологических систем и адекватности воздействую-щих средовых факторов функцио-нальным возможностям организма.
Применительно к задачам возраст-ной психофизиологии это определя-ет необходимость понимания того, как, по каким закономерностям раз-вивается мозг, его отдельные функ-циональные системы, обеспечиваю-щие контакты с внешней средой, накопление индивидуального опы-та, организацию адаптивного пове-дения и последовательность фор-мирования психических процессов. Выбор средств и методов воспитания и обучения на основе этих знаний, приведение их в соответствие с осо-бенностями физиологических меха-низмов, лежащих в основе психичес-ких функций, является важнейшим условием оптимального развития ребенка.
10 Закономерности онтогенетического развития. Возрастная периодизацияОптимальное функционирование организма определяется ходом его развития, которое, начинаясь с мо-мента образования оплодотворенной яйцеклетки – зиготы, делится на два больших периода – пренатальный (внутриутробный) и постнатальный (с момента рождения) онтогенез.
Индивидуальное развитие подчи-няется общей закономерности – оно находится под влиянием двух глав-ных взаимодействующих факторов – внутреннего (наследственная про-грамма) и внешнего (окружающая среда). На разных этапах онтогенеза оба фактора характеризуются раз-личной эффективностью влияний и вклад каждого изменяется в ходе индивидуального развития.
В пренатальный период доминиру-ет внутренний фактор, а влияния внешнего опосредуются материнским организмом. Наследственная про-грамма интенсивно развертывается на протяжении внутриутробного пе-риода. Ее полноценная реализация зависит прежде всего от качества ге-нетического материала. Изменение числа хромосом и их характеристик, возникающее за счет непредвиден-ных мутаций, могут привести к раз-личным нарушениям физического (заячья губа, волчья пасть, пороки сердца и др.) и психического разви-тия (например, синдром Дауна)
Генетическая программа внутри-утробного развития реализуется за-кономерно и последовательно во вре-мени. Из физиологических причин, которые могут отрицательно повли-ять на ее реализацию, следует упо-мянуть гипоксию. Развивающийся плод остро нуждается в притоке кис-лорода, поэтому нежелательны любые воздействия, приводящие к сужению или спазму сосудов у матери – актив-ное и пассивное курение и особенно стрессы. Эксперименты на животных показали, что физический и в боль-шей мере «психический» стресс, пе-реживаемый беременными самками, приводит к выраженным ранним и отдаленным последствиям. Наблю-далась более высокая, чем в контроле, смертность потомства, у детенышей отмечалась повышенная агрессив-ность, а при достижении половой зрелости у самок возникали наруше-ния репродуктивной функции.
Уже во внутриутробном периоде некоторые внешнесредовые воздей-ствия могут опосредоваться не только гуморальными влияниями материн-ского организма, но и развивающей-ся нервной системой плода. Наблю-дения показывают, что различные акустические воздействия приводят к изменениям сердцебиения и двига-тельной активности. Эти возможно-сти нужно активно использовать, стимулируя положительный эмоци-ональный фон (тихая музыка, при-родные шумы) и избегая негативных эмоций (резкие звуки, крики, раз-дражение).
Наследственная программа опре-деляет органогенез – закладку и раз-витие основных органов в первый, эмбриональный период (3-4 лунных месяца), и системогенез – объедине-ние элементов разных органов в су-щественные для выживания и разви-тия системы жизнеообеспечения – во второй, плодный (с 5-6 лунных ме-сяцев).
Гетерохрония развития. СистемогенезВажнейшее значение для пони-мания общих закономерностей раз-вития имеет сформулированный А.Н. Северцевым принцип гетерох-ронии развития, согласно которому отдельные органы и системы созрева-ют неравномерно и достигают уровня зрелости в различные возрастные периоды. Значение принципа гетеро-хронии, понимание его роли в адап-тивном характере развития отчет-ливо следует из разработанной П.К. Анохиным теории системогенеза. Эта теория основывается на экс-периментальных исследованиях, по-казавших, что в раннем онтогенезе отдельные элементы органа созре-вают постепенно и неравномерно и, объединяясь с наиболее рано созрева-ющими элементами другого органа, принимающего участие в реализации данной функции, создают функцио-нальную систему. Таким образом, осуществляется минимальное, недо-статочное для данного этапа развития обеспечение жизненно важных функций (принцип «минимального обеспечения «).
Для примера рассмотрим, как складывается система, обеспечиваю-щая такую жизненно важную функ-цию, как сосание. В функциональной системе сосания из лицевых мышц первой созревает круговая мышца рта, из шейных готовы к функцио-нированию те, которые осуществля-ют поворот головы к источнику питания при касании рта или повер-хности щеки, среди хемо– и механорецепторов языка раньше формиру-ются расположенные у его корня. К моменту рождения созревают и ме-ханизмы, обеспечивающие коорди-нацию дыхательных и глотательных движений (непопадание молока в дыхательные пути). Таким образом обеспечиваются самые необходимые операции, связанные с питанием но-ворожденного, – захват, удержание соска, вкусовые ощущения, соса-тельные движения и направление пищи по соответствующим путям.
Разные функциональные системы в зависимости от их значимости в обеспечении адаптивного существо-вания и развития организма созрева-ют в разные сроки постнатальной жизни. Это обеспечивает высокий приспособительный эффект развития организма на каждом этапе онтоге-неза, отражая надежность функцио-нирования биологических систем.
Биологическая надежностьСогласно концепции А.А. Маркосяна, биологическая надежность процесса индивидуального развития обеспечивается не только высоким приспособительным эффектом гетерохронного формирования функци-ональных систем, но и такими свой-ствами живой системы, как избыточ-ность элементов, их дублирование, взаимозамещаемость, быстрота воз-врата к относительному постоянству и динамичность отдельных звеньев системы.
Исследования показали, что обес-печение биологической надежности функционирования физиологичес-ких систем в ходе онтогенеза, меха-низмы ее поддержания претерпева-ют существенные изменения. На ранних этапах постнатальной жизни надежность обеспечивается жестким генетически детерминированным объ-единением звеньев системы, опреде-ляющим возможность осуществле-ния элементарных реакций на внеш-ний стимул и жизненно важных функций, например сосания. В ходе развития все большее значение при-обретают пластичные связи, создаю-щие условия для динамичной изби-рательной организации компонентов системы. Выделены три этапа, отли-чающиеся по механизму обеспечения надежности адаптивного функцио-нирования системы: 1 этап (пери-од новорожденности) обеспечивается наиболее рано созревающим блоком, определяющим возможность реагиро-вания по принципу «стимул – реак-ция» ; 2 этап (первые годы жизни) ха-рактеризуется в основном избыточ-ным генерализованным вовлечением элементов, разного уровня системы. Надежность функционирования обес-печивается дублированием элементов;
3 этап (наблюдается с предшкольного возраста) – созревающая в ходе онто-генеза иерархически организован-ная многоуровневая система регули-рования обеспечивает возможность специализированного вовлечения элементов разного уровня в инфор-мационные процессы и организацию деятельности.
