Методи дослідження функціональних асиметрій мозку та основні результати досліджень

Існують таки методи дослідження ФАМ:

1. Фіксація фізіологічних та електрофізіологічних показників роботи кожної півкулі. Частіше фіксуються такі показники: наповненість кровотоку, тиск крові, електроенцефалограма (ЕЕГ) та викликані потенціали (ВП). Відомо, що активно працюючі півкулі більш інтенсивно постачаються кров’ю, тому найменше збільшення ваги однієї з півкуль під час розв’язання тієї чи іншої задачі свідчить про її більш вагомий внесок у цей процес. Серед показників ЕЕГ частіше враховується депресія a-ритму. Більш активно функціонуюча півкуля характеризується більшим проявом депресії a-ритму при переході до b-ритму. Викликані потенціали фіксуються з найменшим латентним часом у тій півкулі, якій безпосередньо адресована пред’явлена інформація, тобто яка безпосередньо пов’язана із здійсненням тієї чи іншої функції. Виявлено, що під час розв’язання вербальних задач частіше спостерігається висока активність лівої півкулі, невербальних – правої, під час згадування емоційних ситуацій активніша права півкуля, при переживанні позитивних емоцій під час перегляду фільму активніша ліва півкуля, а негативних емоцій – права.

2. Вибіркова подача інформації до однієї півкулі (враховуючи анатомічну будову аналізаторів). Метод застосовується від час вивчення шкірно-кінестетичних, слухових та зорових ФАМ.

Під час вивчення тактильних асиметрій досліджуваному в ліву чи праву руку дають для обмацування або впізнання фігури. Фіксуються показники точності, швидкості сприймання та відсоток правильних відповідей. Виявлено, що різноманітні плоскі та об’ємні фігури більш ефективно сприймаються під час обмацування лівою рукою (тобто при функціонуванні правої півкулі). Установлено, що шрифт Брайля (для сліпих) краще читається лівою рукою; це стосується як дітей, так і дорослих. Сприймання ліній та фігур, які «малюють» на різних ділянках шкіри, точніше для лівої сторони тіла.

У дослідженні С. Вітельсон, яке полягало в порівнянні здібностей тактильного впізнавання предметів лівою та правою рукою, у 200 дітей-правшів було виявлено, що хлопчики вже з 6 років мають правопівкульну спеціалізацію за цією здібністю, а у дівчаток півкульна симетріязберігається до 12–13 років.

Для отримання слухових асиметрій використовується методика дихотичного прослуховування, розроблена Кимурою. Досліджуваному за допомогою навушників одночасно подається інформація на обидва вуха: одна – до лівого, інша – до правого. Це може бути вербальна інформація (слова, цифри, числа) або тонічна (різноманітні музичні або природні звуки). Потім досліджуваного просять відтворити всю почуту інформацію.

Результати застосування цієї методики показують, що більшість людей словесний та числовий матеріали краще відтворюють з правого вуха (стосовно прийому інформації), а невербальний матеріал – з лівого. Ступінь переваги одного вуха над іншим стосовно прийому інформації виміряються за допомогою спеціального коефіцієнта слухової асиметрії (або коефіцієнта «правого вуха»), (%): , де П – кількість правильно відтворених елементів, що пред’являлись на праве вухо; Л – теж саме, але для лівого вуха.

Існують дві основні гіпотези, які пояснюють ефект переваги одного вуха над іншим:

· блокування інформації на вході (гіпотеза Д. Кімура): в момент надходження інформації, яка потрапляє через одне вухо, пригнічується інформація, яка потрапляє через інше, і остання зберігається в меншому обсязі або з меншою міцністю;

· блокування на виході (гіпотеза Б. С. Котик): різниця виявляється на етапі відтворення інформації, при цьому різні півкулі мають різні можливості довільної регуляції процесу отримання інформації; при тестуванні методом впізнання різниця не виявлена.

За даними Д. Кімура, слухові асиметрії формуються у віці від 4 до 12 років; праве вухо домінує при сприйманні слів у 94 % правшів і у 50 % лівшів.

При вивченні зорових асиметрій пред’являють матеріал у різних полях зору (лівому та правому) за умови, що досліджуваний дивиться прямо перед собою, на фіксовану точку. За обсягом і точністю сприймання матеріалу в різних полях зору судять про перевагу однієї з півкуль. У всіх випадках інформація пред’являється на короткий час (до 1 секунди).

Використовуються два основних методичних прийоми:

· подача матеріалу по черзі то зліва, то справа від точки фіксації (метод Р. Мишкіна і Дж. Форгейза); більшість досліджуваних вербальний матеріал краще упізнають при подачі його справа, а невербальний – зліва;

· одночасна подача матеріалу і зліва, і справа від точки фіксації; найбільш розповсюджений його варіант – метод химер (метод С. Тревартена і М. Кінсбурна). Матеріал, що пред’являється в цьому випадку, готується так: беруться фотографії двох різних облич, кожну із них розрізають чітко по лінії вертикальної симетрії, потім склеюють разом ліву половинку першого обличчя з правою половинкою другого обличчя; ці зіставлені зображення облич і називаються химерами. Після пред’явлення химери досліджуваному дається набір фотографій облич, серед яких знаходиться і перше, і друге обличчя, і він повинен вказати на те обличчя, яке демонструвалось на початку. Проведені дослідження свідчать, що в більшості випадків досліджувані не помічають «каверзи», тобто інформація з одного поля зору пригнічує інформацію з іншого поля, і частіш за все впізнають те обличчя, половинка якого була зліва (тобто домінуючою у сприйманні облич виявляється права півкуля).

Результати численних експериментальних досліджень зорових асиметрій свідчать про те, що праве і ліве поля зору функціонально не рівнозначні, це варто враховувати при створенні операторських пультів керування, у рекламі. Так, слова та числа краще розташовувати на зображенні справа, а образну інформацію, зокрема, візуальний цент малюнка – зліва. Р. Р. Зенков проаналізував 70 картин різних відомих художників XIV–XVI ст., із них 43 картини мали словесні написи (до речі у 41 картини слова знаходились справа), 63 картини були асиметричними, і у 58 із них смисловий центр знаходився зліва. Таким чином, талановиті художники середньовіччя певно інтуїтивно вже враховували цю відкриту набагато пізніше закономірність зорового сприйняття людини.

3. Поєднане виконання двох дій. Цей метод ґрунтується на законі взаємного гальмування функціонуючих центрів мозку і полягає в наступному: якщо за дві різні дії, що виконуються одночасно, відповідають різні півкулі, то дії виконуються більш ефективно, ніж якщо б центри їх локалізувались у межах однієї півкулі. Наприклад, досліджуваному пропонується задача утримувати стрижень на пальці і в цей час говорити (рахувати) або наспівувати мелодію. При наспівуванні мелодії дії здійснюються довше, якщо стрижень утримується правою рукою, під час говоріння – якщо лівою рукою. Якщо невідома локалізація центра певної дії, то, зіставляючи його з діями, центри яких знаходяться в лівій або правій півкулі, можна визначити локалізацію дії, порівнюючи її ефективність і тривалість виконання з параметрами дій, що досліджувались раніше.

За даними С. Даймонда і Дж. Бомонта, якщо протягом тривалого часу інформація адресується лише одній півкулі, то втома, яка настала, не впливає на ефективність виконання задач, пов’язаних з іншою півкулею. Помічено, що ліва півкуля, що пов’язана з вербальною інформацією, менш стійка до навантажень порівняно з правою, пов’язаною з образно-просторовою інформацією. У дослідженнях І. В. Хоружей показано, що розумова втома школярів після різних складних для них навчальних дій виникає через перевантаження лише лівої півкулі, права при цьому зберігає свою працездатність.

4. Поведінкові показники. Людині пропонують виконувати різні дії, і за деякими основними чи другорядними зовнішніми характеристиками їх виконання роблять висновок про особливості її функціональних асиметрій.

Відведення погляду вбік при вирішенні різних задач. Досліджуваному, якого саджають таким чином, щоб його обличчя було прямо перед обличчям експериментатора, пропонують, дивлячись на експериментатора, розв’язати в умі деякі задачі (наприклад, арифметичні: 143-86=? – або геометричні: скільки буде трикутників, якщо у квадраті провести діагоналі і т. ін.), згадати про якісь події, створити якийсь фантастичний образ і т. ін. Фіксується, у який бік досліджуваний відводить погляд, виконуючи ці дії: вліво чи вправо. Відведення погляду вліво розглядається як показник більшої активності правої півкулі, а вправо – лівої (це пов’язано з контралатеральним розташуванням окорухових центрів у корі). Під час розв’язання вербальних задач та відтворення приємних подій у більшості досліджуваних погляд відводиться праворуч, при розв’язанні ж образно-просторових задач і відтворенні неприємних подій – ліворуч. Однак цей показник дуже чутливий до індивідуальних особливостей людини, її стану в даний час і характеристикам ситуацій.

Виконання дій для визначення провідної руки. Частіше провідну руку досліджуваного визначають методом опитування (якою рукою ви пишете, їсте і т. ін.) або шляхом спостереження за людиною в різних ситуаціях. Цих способів зазвичай достатньо для визначення добре вираженого лівші, однак непоодинокі випадки так званої прихованої ліворукості: через мозкову організацію людині було б зручніше використовувати ліву руку в якості провідної, але в результаті навчання та соціальних вимог вона пристосувалась для цих цілей використовувати праву руку. Для виявлення такої прихованої ліворукості (або «навченої» праворукості) і застосовуються стандартні методики. Загальним для більшості із них є виконання таких дій, для яких відсутня або слабо виражена соціальна регламентація того, якою (лівою чи правою) рукою потрібно виконувати найбільш складні операції або всю дію у цілому (у цих випадках чітко проявляється істинна «внутрішня» тенденція до переваги тієї чи іншої руки). При цьому досліджуваний не повинен знати про істинну мету дослідження.

Стандартним є набір наступних 9 методик, розділених на 3 групи:

Перша група – на визначення явної праворукості (ліворукості).

1. Взяти предмет, який лежить на столі (піддослідний у цей час сидить вільно, руки його не зайняті і предмет знаходиться на однаковій відстані від кистей обох рук).

2. Натиснути пальцем на кнопку (умови аналогічні).

Друга група – на визначення того, якій руці надаються більш складні функції при виконанні дії обома руками.

3. Розкласти предмети на столі у певному порядку (тут важливо, якою рукою піддослідний стане розкладати предмети в більшості випадків).

4. Втягти нитку в голку (у провідній руці знаходиться рухливий предмет).

5. Поплескати в долоні (провідна рука – та, що зверху, або та, якою здійснюються рухи більшого розмаху).

Третя група – на визначення прихованої ліворукості:

6. Схрестити (переплести) руки на грудях (стати в позу Наполеона): провідною є та рука, передпліччя якої знаходиться спереду; можна попросити, щоб піддослідний схрестив руки по-іншому та дав відповідь, наскільки зручним або не зручним виявилося нове положення.

7. Переплести пальці рук (провідна рука та, великий палець якої знаходиться зверху; для визначення міри прояву цієї асиметрії можна запитати досліджуваного настільки для нього є неприроднім переплетення пальців по-іншому).

8. Охопити себе за голову (схрестити руки на шиї): провідною буде та рука, яка зверху.

9. Порівняти ширину нігтів мізинців (провідна рука та, до якої прикладається палець іншої руки).

Існує велика кількість й інших методів, які досить широко використовуються для визначення ліво-чи праворукості людини. Один із них полягає в наступному: піддослідний тримає якийсь предмет, наприклад, у правій руці; до нього звертаються з проханням дати інший предмет. Чи візьме він і дасть його лівою рукою, чи спочатку перший предмет із правої руки перекладе в ліву, а потім візьме і подасть інший предмет подасть правою рукою?

Г. Гордон розробив методи для визначення рукості у дітей; завдання пропонуються у вигляді ігрових дій:

· взяти ганчірку та протерти класну дошку;

· спіймати на льоту ганчірку та кинути її в корзину, що знаходиться на відстані 4 кроків;

· вирізати ножицями просту фігурку;

· швидко підняти предмет з підлоги;

· вкласти фішки в коробку (або вставити фішки в отвори) та ін.

Застосовуються також тести на заведення будильнику (провідною рукою виконується саме дія заводу), на відкручування гвинта (провідною рукою здійснюються кругові рухи) та ін.

Більшу точність дають тести, в яких порівнюється ефективність (точність або швидкість) виконання серії однакових завдань лівою та правою рукою:

1. Тест на точність попадання у точку: випробуваному показують точку на аркуші паперу або дошці, потім він із закритими очима повинен якомога точніше попасти в неї олівцем або крейдою; дослід повторюється декілька разів для кожної руки; порівнюються середні показники помилок (зміщень).

2. Тест мішеней: досліджуваному пропонується кінчиком олівця влучити в центр 32 круглих мішеней діаметром 12 мм, розташованих у вигляді матриці 4х8, діючи правою та лівою рукою. За даними Дж. Борода, швидкість виконання цього завдання домінуючою рукою більша на 25 %, а точність – на 15 %.

3. Тест викручування шурупів: піддослідному пропонується швидко викрутити 25 шурупів, вкручених у дошку, діючи то лівою, то правою рукою; порівнюється час затрачений у першому та другому випадках.

Виконання дій з метою визначення провідної ноги. Використовується ряд апробованих методик, найбільш розповсюдженими є такі:

1. Виконання стрибків (у довжину, у висоту): нога, якою здійснюють поштовх – провідна.

2. Закидання ноги за ногу під час сидіння в кріслі: верхньою частіш за все виявляється провідна.

3. Вимірювання довжини кроків під час ходьби: у провідної ноги довжина кроку більша.

4. Відхилення від заданого напрямку під час ходьби із закритими очима у великій залі або на відкритій місцевості: відхилення відбувається в бік, протилежний провідній нозі, через різницю в довжині кроків; величина такого відхилення (у градусах) є показником міри домінування однієї із ніг.

Виконання дій для визначення провідного ока. Найбільш розповсюдженими є такі методики:

1. Випробуваний тримає вертикально олівець і, дивлячись обома очима удалину, зіставляє його з будь-яким вертикальним предметом (деревом, трубою, віконною рамою та ін.), потім почергово закриває то ліве, то праве око і повідомляє, відбувається чи ні зсув олівця з предмету, що фіксується; зсув відбувається коли закрите провідне око.

2. Досліджуваного просять олівцем, що тримається вертикально, закрити світло від лампи, яке падає йому у вічі; при цьому тінь від олівця буде падати на провідне око (перевага цієї методики, що запропонована Аветисовим, полягає в тому, що показник, який тут фіксується, – об’єктивний, оскільки не залежить від слів досліджуваного).

3. Випробуваному пропонують прицілитись із рушниці в будь-який предмет: те око, яке залишається відкритим, – провідне.

4. Випробуваного просять подивитися на будь-що, тримаючи кольорове скло почергово то перед лівим, то перед правим оком: загальне враження про колір предмету, який розглядається обома очима, – таке, яке склалося, коли піддослідний дивився через скло провідним оком.

5. Вимірюють площу полів зору лівого та правого ока піддослідного, у провідного ока поле зору зазвичай більше. Міра переважання поля зору правого ока визначається за формулою, (%) , де А_п і А_л – площі полів зору відповідного правого та лівого ока.

За даними З. Г. Туровської, у дорослих переважання правого ока спостерігається у 60–70 %, лівого – в 30 %, симетрія очей – у 7 % випадків; у дошкільників асиметрія очей ще, як правило, не сформована.

Виконання дій для визначення провідного вуха. Методом спостереження фіксується, до якого вуха досліджуваний частіш за все прикладає телефонну слухавку, навушник, на який подаються чисті тони або музичні звуки і т. ін. У лабораторних умовах піддослідного просять визначити, чи працює годинник, який лежить прямо перед ним на столі, не торкаючись його руками: фіксують, яким вухом піддослідний нахиляється до годинника.

У дослідженні Г. Нахшона і співробітників на основі обстеження понад 7 тис. дітей і підлітків вивчалося, з якою частотою є переважаючими ті чи інші кінцівки та частини тіла. Виявлено домінування правої руки у 88,5 % дітей, правої ноги – у 87,1 %, правого ока – у 55,8 %. Поєднання домінування правої руки, ноги та ока – лише у 37,1 % (для лівої сторони – 2,8 %). При цьому не виявлено суттєвих статевих та расових відмінностей. За даними досліджень, загальна тенденція до ФАМ у чоловіків виражена дещо сильніше, ніж у жінок, і настає раніше.