97. Об участии левого и правого полушарий в восприятии вербальных и невербальных сигналов. М. В. Сербиненко, Г. А. Голицын, В. Я. Репин

Институт нормальной физиологии АМН СССР, Москва

1. В 1900 году И. П. Павлов опубликовал работу о парной работе полушарий головного мозга. На основании результатов изучения условных рефлексов у собак с разобщенными полушариями в его лаборатории было показано, что перерезка мозолистого тела делает невозможным перенесение приобретенных двигательных навыков с одной половины тела на другую. Позднее своим учением о двух сигнальных системах Павлов заложил основу для понимания различий высшей нервной деятельности человека и животных и, одновременно, различий функций двух полушарий.

В настоящее время успехи нейрохирургии и клинической психологии, а также требования, выдвинутые научно-технической революцией, заметно усилили интерес к изучению высших психических функций человека. В медицине за последние 10 лет классическая теория доминантности левого полушария в отношении речи и ведущей руки уступает место новой концепции взаимодействия полушарий на основе их взаимной комплементарности в обеспечении высших психических функций. Большую роль в этой проблеме сыграли труды А. Р. Лурия, Н. П. Бехтеревой, В. М. Мосидзе, H. Н. Трауготт и др. советских ученых.

Дело в том, что функции первого полушария, мало проявляющие себя в отношении речи и письма, трудно поддавались изучению традиционными неврологическими приемами, вследствие чего это полушарие в отличие от левого, "речевого", зарекомендовало себя как "малое" и "немое". Однако в связи с усовершенствованием различных методов изучения последствий очаговых мозговых поражений и наблюдением эффектов расщепления мозга стало постепенно выясняться, что деятельность мозга обеспечивается специфическим участием обеих его половин, из которых каждая может быть доминантной в отношении адекватной для нее функции.

В настоящее время ряд ученых в США приравнивает открытие межполушарного разделения функций к самым большим достижениям в биологии и медицине. Однако значимость этого открытия для науки существенно уменьшается в связи с отсутствием должных нейрофизиологических интерпретаций. Основой для подобных интерпретаций могла бы послужить концепция функциональной системы П. К. Анохина, связывающая тонкие нейрофизиологические механизмы с целостной архитектурой поведенческого акта. Представляется, что именно на этом пути можно скорее всего ожидать новых успехов в исследовании обсуждаемой проблемы.

2. Пациенты, подвергнутые перерезке всех мозговых спаек - передней спайки, мозолистого тела и гиппокампальной спайки - в дальнейшем проявляли синдром расщепленного мозга. (Газзанига М. З., Мосидзе В. М. и соавт., 1972; Мосидзе В. М., Акбардия К. К., 1973 и др.). Сущность этого синдрома состоит в том, что каждое полушарие сохраняет присущие ему функции, свою систему знаний. С другой стороны, объединенная деятельность обоих полушарий становится невозможной, образование новых навыков также затруднено из-за отсутствия недостающей информации из другого полушария. Эти нарушения в совокупности с процессами компенсации создают в высшей степени своеобразную картину, различную у правшей и амбидекстров.

Вследствие одностороннего расположения речевой системы в левой половине мозга больной, будучи поставлен при обследовании в ситуацию, рассчитанную на выявление функций каждого полушария, иногда попадает в трудное положение. Он ничем не проявляет дефектности, если функциональные тесты - зрительные, слуховые или тактильные - предъявляются левой половине мозга. Тогда он свободно оперирует речью и предпочитает пользоваться правой рукой (каждая конечность имеет преимущественные перекрестные связи с центрами противоположного полушария; имеющиеся же прямые пути, обслуживающие ипсилатеральную конечность, по сравнению с перекрестными функционально неполноценны, т. к. дают информацию лишь о наличии или отсутствии раздражителя, но не характеризуют его качества). Если же больному сначала показать предмет, а потом попросить найти его, то результат определится в зависимости от того, какая рука будет этот предмет искать. Если правая, то обследуемый правильно его назовет, т. к. левое полушарие ведает стереогнозом правой руки. Если же исключить участие правой руки, то с помощью левой больной опознает предмет, но не сможет его определить вербально.

Функциональная асимметрия полушарий в отношении речи характерно проявляет себя и в сфере зрительного восприятия. При соответствующих обследованиях, если зрительное изображение попадало в левое поле зрения, а от испытуемого требовался словесный ответ, то он заявлял, что ничего не видит, т. к. отвечало левое полушарие. Но о том, что этот предмет, тем не менее, был правильно воспринят, можно было судить по тому, что испытуемый левой рукой находил его среди других предметов или изображений.

3. При нормальном восприятии предметов зрительный образ возникает в каждой половине мозга. До тех пор, пока думали, что правая и левая половины мозга являются простыми синергистами, в этом факте видели избыточность информации, создающей надежность. После анализа фактов, полученных на людях с расщепленным мозгом, взгляды изменились. Следует полагать, что дублирование не означает избыточности, а необходимо для создания целого осознанного образа. У больных, перенесших операцию "расщепления мозга", отчетливо выявляется доминирование правого полушария при восприятии лиц. Это обстоятельство, по-видимому, связано с тем, что восприятие лица осуществляется как восприятие конкретного образа, мало доступного словесному описанию. Более того, доминирующая роль правого полушария при восприятии лиц отражает общую способность этого полушария воспринимать сложные пространственные фигуры, с трудом поддающиеся вербализации.

Этот вопрос был подробно обследован с помощью тестов Тревартена и Кинсбурна. При обследовании четырех больных им предъявляли так называемые химеры - наборы фотопортретов, составленных из двух симметричных половин (равных портретов мужчин, женщин и т. д. Перед больным располагали несколько целых фотопортретов, а затем предъявляли через тахистоскоп целую серию химер из этих же портретов; нужно было опознать какой-либо один фотопортрет. Было обнаружено, что больные среди портретов опознают то лицо, которое они видят в левой половине химеры и, следовательно, воспринимают правым полушарием. Интересно, что больные не подозревали грубой компиляции химеры, составленной из двух разных лиц (тогда как контрольная группа испытуемых немедленно обнаруживала подлог). В другом варианте эксперимента брали три комбинированных портрета и присваивали им определенные имена. Обследуемых просили запомнить имена изображенных на фотографиях лиц. Для запоминания имен всем четверым пациентам потребовалось не менее 10 минут. Каждый испытывал большие трудности, но наконец требуемая ассоциация установилась при помощи обозначения больным характерных признаков каждого лица: "у Дика очки, у Поля усы, а у Боба ничего нет". Но теперь, когда потребовался словесный ответ, оказалось, что больные называли то лицо, половина которого была представлена в правой части фотографии. При этом больные предпочитали давать словесную характеристику какой-либо выделяющейся детали.

Эти данные хорошо иллюстрируют особенности восприятия лиц за счет гностических систем правого и левого полушарий. Восприятие правым полушарием происходит как схватывание целостного конкретного образа, восприятие левым идет путем выделения отдельных характерных признаков, для фиксации которых адекватна вербализация. Модификации тестов показали, что каждое предъявление химеры приводит к образованию двух раздельных перцептуальных образов - по одному в каждом полушарии, из которых только один в зависимости от условий задачи осознается, причем происходит завершение восприятия до целостного образа. Эта же закономерность выявилась и при восприятии комбинированных рисунков абстрактного характера. При мануальном указывании обнаруживалось предпочтительное восприятие левой половины комбинированного рисунка, при вербальном отчете - правой.

Поскольку хирургические операции расщепления мозга крайне редки, мы решили провести исследования на больных с локальными поражениями больших полушарий мозга. Основная задача заключалась в выявлении общих тенденций в работе каждого полушария. Сравнивались функции симметричных зон коры правого и левого полушарий при восприятии вербальных и невербальных сигналов. Исследования были проведены на 120 больных (Исследования проводились под руководством док. мед. наук Е. П. Кок) с локальными поражениями правого или левого полушарий в резидуальном периоде после мозгового инсульта. Из них с поражением левого - 79 человек, правого - 41. У большинства больных очаг поражения был верифицирован ангиографическим методом. Больные были обследованы в ЦИЭТИН'е и Речевом центре ГУЗМ, куда они попадали из различных лечебных учреждений. Все больные были тщательно обследованы клинически и нейропеихологически при помощи специальных тестов (А. Р. Лурия, 1962; Е. П. Кок, 1967).

Здесь приводится лишь часть материалов, полученных при исследовании раздельно доминантного и субдоминантного полушарий: 1) особенности цветового восприятия при поражении затылочных отделов; 2) оптико-пространственного восприятия при поражении затылочной области; 3) восприятия речи при поражении височных областей.

Полученные данные сравнивались с восприятием этих же вербальных и невербальных раздражителей в контрольной группе 60 здоровых лиц.

Из 120 больных у 38 было обнаружено нарушение восприятия цветов (В исследуемую группу не были включены больные с элементарными нарушениями зрения, цветоощущения и слуха). Причем у 14 больных, у которых поражение локализовалось преимущественно в правой затылочной области, нарушалась идентификация цвета. Так, больные этой группы не могли, посмотрев на светло-зеленый цвет, найти затем его среди большого количества предложенных образцов. Такую же картину мы наблюдали при решении задач на идентификацию голубого, розового, желтого и других цветов.

У здоровых лиц эти задания не вызывали затруднений.

У 24 больных с преимущественным поражением затылочных отделов левого мозгового полушария мы почти не находили нарушения идентификации цветов, но у них выявлялось нарушение обобщенного восприятия цвета. Больные не могли подобрать, например, к синему цвету цвета темносиних и голубых оттенков, к красному - тёмнокрасные и розовые оттенки и т. д.

Близкая к этому картина была обнаружена при предъявлении других невербальных сигналов (зрительных предметных изображений).

Из 120 больных у 61 были выявлены дефекты предметного зрительного гнозиса. Причем у больных с поражением преимущественно правой теменно-височной области было обнаружено нарушение восприятия реалистических изображений предметов. При поражении (примерно) тех же отделов левого полушария почти не наблюдалось дефекта восприятия конкретных изображений. Однако при предъявлении тестов на обобщенное восприятие предметов для 32 больных это задание оказалось невыполнимым из-за их неспособности провести классификацию на основании общих для предметов признаков.

При дисфункции преимущественно теменных отделов полушарий у 75 больных наблюдалась оптико-пространственная агнозия. Из них у 40 чел., у которых очаг локализовался в правом субдоминантном полушарии, обнаруживалась типичная картина расстройства оптико-пространственного восприятия. Для расстройств этого типа была характерна фрагментарность зрительного восприятия, упускание существенных деталей предмета, смещение их в пространстве, нарушение соизмеримости деталей и т. п.

У 25 больных с такой же, примерно, локализацией очага в левом доминантном полушарии были нарушены пространственные представления. При попытке обозначать на часах нужное время больные не могли сориентироваться в расположении часовой и минутной стрелок, путали их назначение. У них было расстроено абстрактное представление о правом, левом, верхе, низе.

При восприятии вербальных сигналов у больных с поражениями передних отделов левой и правой височной области отмечались значительные различия. При левостороннем поражении височной области нарушался фонематический слух, вследствие чего грубо расстраивалось восприятие речи, включая речевые функции - письмо и чтение. У больных с поражением той же области правого полушария было нарушено узнавание конкретного голоса, - они не могли узнать голос жены, близких. Понимая смысл обращенной речи, они не улавливали индивидуальных звуковых особенностей говорящего.

Наши данные во многом совпадают с исследованиями H. Н. Трауготт и ее сотрудников, которые проводили исследования психически больных при электро-судорожной терапии и наблюдали эффекты раздельного выключения правого и левого полушарий. Эти авторы также подчеркивают, что правое полушарие участвует в распознавании интонаций, т. е. обеспечивает конкретные стороны восприятия.

Подводя итоги, можно сказать, что левое полушарие определяет функционирование второй сигнальной системы, а правое - высший уровень первой сигнальной системы. Проведенные работы доказывают, что и в сфере высших психических функций проявляются основные законы высшей нервной деятельности, установленные Сеченовым и Павловым: единство анализа и синтеза, приуроченность функции к структуре. В то время, как левое полушарие обеспечивает речь и связанные с нею символические и абстрактные процессы, правое полушарие берет на себя конкретные формы чувственного восприятия.

Несколько схематизируя, можно сказать, что симметричные области левого и правого полушарий, имея одну и ту же цито- и миэло-архитектонику, выполняют одни и те же функции, однако существенно различным образом. Правое полушарие производит анализ и синтез чувственных восприятий на уровне конкретной действительности, левое полушарие - анализ, синтез, обобщение и отвлечение на абстрактном уровне, являющемся специфическим достоянием человека.

4. Изложенные нами, а также известные из литературы факты позволяют установить ряд общих положений. Наиболее интересным среди них представляется то, что функциональная асимметрия мозга есть, по-видимому, свойство чисто человеческое и не наблюдается у животных. Это наводит на предположение, что в асимметрии полушарий зафиксирована и отражена суть человека, то, что отличает человека от животных. В чем же эта суть?

Особенность, отличающая психику человека от психики животных есть возникшая в процессе трудовой деятельности человека рефлексия - способность к самосознанию и самопознанию. Животное воспринимает объекты внешнего мира, но сами процессы восприятия не служат для него объектом восприятия. Для человека не только внешний мир, но и его собственное Я, его собственная психическая жизнь становится предметом востриятия. Это создает предпосылки для ее дальнейшего совершенствования.

Однако восприятие собственной психики требует особого органа, который был бы связан с нею двусторонними связями. Природа могла бы пойти по уже известному пути: создать новую морфологическую единицу, надстроить над корой "сверхкору", подобно тому, как сама кора была надстроена над подкоркой. Однако духовная эволюция человека происходила, по-видимому, в столь быстром темпе, что биологическая эволюция не поспевала за ней. Выход был найден в том, чтобы из двух полушарий, которые у животных дублируют друг друга, поставить одно над другим, придав ему функцию рефлексии. Природа вынуждена была пойти на отказ от дублирования и, следовательно, на известное снижение надежности человеческого мозга ради немедленного разрешения насущной задачи. Столь характерное для человека мощное развитие межполушарных связей является, очевидно, морфологическим выражением нового типа отношений между полушариями.

По-видимому, волокна мозолистого тела, идущие из правого полушария в левое, взяли на себя роль "рецепторов", сообщающих левому полушарию о работе правого. Правое полушарие стало, таким образом, одним из объектов, воспринимаемых левым полушарием, однако не единственным объектом: восприятие внешней среды, по-прежнему, осталось функцией левого полушария, но оно изменилось как в количественном, так и в качественном отношении.

5. Итак, доминантное по речи полушарие есть орган рефлексии - такова рабочая гипотеза, которую мы хотели бы обсудить.

Рассмотрим, какие выводы следуют из этой гипотезы.

а) Более высокий уровень психики предполагает прежде всего более тонкий анализ действительности. Отсюда следует, что левое полушарие должно быть "более аналитическим", правое "более синтетическим". Разница между ними прежде всего количественная. Оба они могут осуществлять одну и ту же функцию, но правое делает это более укрупненно, левое - более тонко, детально. Но то, что выигрывается в тонкости, неизбежно проигрывается в широте и целостности. Отсюда - фрагментарный, дробный характер работы левого полушария по сравнению с правым. Деятельность более низкого уровня остается необходимой для грубого "наведения", "общей ориентировки" более высокого: она задает тот "большой адрес", в который вписывается работа этого уровня и объединяет отдельные части этой работы в единое целое.

б) Чем сложнее объект, тем он индивидуальнее, тем меньше у него сходства с другими объектами, тем менее, следовательно, он доступен обобщению. Разлагая объект на части, мы получаем объекты более простые и однородные, легче поддающиеся обобщению и классификации. Следовательно, благодаря более тонкому анализу открывается возможность обобщения, но в то же время утрачивается способность к индивидуальному восприятию. Поэтому левое полушарие должно воспринимать предметы более обобщенно, правое - более индивидуально, левому должна лучше удаваться классификация предметов, правому - идентификация.

в) Однако количественное различие, возрастая, рано или поздно дает качественный скачок. Таким новым качеством, возникающим при количественном увеличении тонкости анализа, является возможность символического мышления. Символическое мышление становится эффективным лишь там, где число объектов, обозначенных одним символом, достаточно велико, т. е. достаточно высок уровень обобщения.

Отсюда следует, что более высокий уровень обобщения, присущий левому полушарию, должен был превратить его в орган символического мышления, в орган языка, речи, письма.

г) Если более тонкий анализ выявляет новые свойства вещей, то уместно поставить вопрос: какие же свойства являются "первичными", т. е. выявляются уже при деятельности правого полушария, а какие - "вторичными"?

Обычно к первичным свойствам вещей относят такие, как положение в пространстве и времени, величина, форма, количество, движение и т. д. Можно поэтому ожидать, что выявление этих свойств должно быть функцией правого полушария. В частности, небольшие количества предметов (порядка "магической" семерки) должны восприниматься непосредственно, без обращения к символической форме мышления и, следовательно, должны быть доступны правому полушарию.

6. Попытка интерпретировать асимметрию мозговых полушарий как проявление иерархического строения психики, предложенная в настоящей работе, открывает, на наш взгляд, перед исследованием некоторые новые возможности. Во-первых, проблема вводится ею в русло идей системного подхода, во-вторых, ею подсказывается общая структурная ориентация, столь необходимая для применения физиологических методов. Лежащая в ее основе гипотеза позволяет связать известные факты функциональной асимметрии мозга в единую картину, хотя последняя, безусловно, еще далека от законченности и требует как дальнейшей творческой разработки, так и проверки опытом.