Мозг и психика

История изучения мозга человека прошла длинный и драма­тичный путь, полный смелых попыток и горьких разочарова­ний... Путь, на котором складывалась наука изучения моз­га— подлинного средства для познания механизмов психических процессов человека, был долгим и тернистым. Философы, веками

6*

пытавшиеся сформулировать сущность психических процессов человека, на протяжении длительного времени понимали сознание человека как совокупность отдельных способностей.

Человек воспринимает внешний мир и отражает его образы — это «способность восприятия»; он разбирается в этих образах, выделяет в них существенное, укладывает их в нужные концеп­ции— это «способность интеллекта»; он на долгое время удер­живает представления и идеи в своем внутреннем мире — это «способность памяти». Какие же органы тела являются носителя­ми этих «способностей»?

Если в античности на этот счет были колебания и носителями «способностей» считались сердце и «внутренности», то в средние века выбор был уже сделан, и философия твердо пришла к убеж­дению, что органы «способностей» не следует искать за преде­лами мозга. Плотная ткань мозга казалась, однако, мало подхо­дящей для того, чтобы быть носителем духовных способностей; считалось, что этой задаче больше отвечают три «желудочка» мозга, один из которых является носителем «способности воспри­нимать», второй — «способности мыслить» и третий — «способ­ности запоминать». Такие представления не требовали исследо­ваний и доказательств, они хорошо соответствовали представле­ниям, сложившимся в ту эпоху, и без проверки держались несколько столетий, чтобы затем занять свое место в музее за­блуждений.

Должны были пройти века, чтобы философы и естествоиспы­татели стали привыкать к мысли, что эфемерные и нематериаль­ные психические процессы вовсе не обязательно должны «поме­щаться» в пустотах желудочков или заполняющей их жидкости, что их субстратом может быть плотная и материальная ткань мозга. Но если эта мысль стала приемлемой уже два столетия назад, то еще сохранялись старые взгляды на психические про­цессы как на совокупность «способностей» или «свойств духа». И исследователи продолжали поиск тех «органов» или «мозго­вых центров», которые должны были, по их мнению, являться носителями этих «способностей». А в самом начале XIX в. Ф. А. Галль впервые описал серое и белое вещество больших полушарий, нужна была лишь известная доля воображения, что­бы увидеть в отдельных участках мозга органы самых слож­ных — и столь же фантастических — «способностей». «Френоло­гии» Галля повезло меньше, чем средневековым представлениям о «трех желудочках», она не получила общего признания и не удержалась на сколько-нибудь длительный срок. Ее метод — умозрительного поиска мозговых «центров» отдельных «способ­ностей»— был решительно отброшен, и ее путь в кунсткамеру заблуждений оказался гораздо короче. Дальнейшая история по­пыток найти в исследовании мозга способ анализа механизмов поведения была полна блестящих открытий и драматических конфликтов.

XIX век привел К решительному отказу от спекуляции, как

способа решения научных проблем; естественнонаучные методы сменили построение умозрительных гипотез, при изучении мозга стали использовать данные, получаемые от сравнительно-анато­мических исследований и точных физиологических опытов — искусственного разрушения тех или иных участков мозга живот­ного, раздражения их электрическим током и регистрации соб­ственной электрической активности мозга. Мощным потоком стала притекать информация, говорящая об изменениях в пове­дении человека в результате кровоизлияний, ранений и опухолей, разрушающих отдельные участки мозга. Исследование мозга от­крыло блестящие перспективы для объяснения механизмов пове­дения человека.

Нужен был коренной пересмотр как основных представлений о природе и строении «психических функций», так и основных представлений о формах работы человеческого мозга. Такой пересмотр был сделан благодаря успехам современной психоло­гии, с одной стороны, и современной нейрофизиологии — с дру­гой.-

Современная наука пришла к выводу, что мозг, как сложней­шая саморегулирующая система, состоит по крайней мере из трех основных устройств, или блоков. Один из них, включающий системы верхних отделов мозгового ствола, сетевидиой, или ре­тикулярной, формации, а также образования древней (медиаль­ной и базальной) коры, дает возможность сохранить известное напряжение (тонус), необходимое для нормальной работы выс­ших отделов коры головного мозга; второй (включающий задние отделы обоих полушарий, теменные, височные и затылочные от­делы коры) — сложнейшее устройство — обеспечивает получение, переработку и хранение информации, поступающей через осяза­тельные, слуховые и зрительные приборы. Наконец, третий блок, занимающий передние отделы полушарий и в первую оче­редь лобные доли мозга, обеспечивает программирование дви­жений и действий, регуляцию протекающих активных процессов и сличение эффекта действий с исходными намерениями. Все эти блоки принимают участие в психической деятельности чело­века и в регуляции его поведения, однако тот вклад, который вносит каждый из этих блоков в поведение человека, глубоко различен, и поражения, нарушающие работу каждого из этих блоков, приводят к совершенно неодинаковым нарушениям пси­хической деятельности.

Если болезненный процесс (опухоль или кровоизлияние) вы­ведет из нормальной работы образования верхних отделов ство­ла мозга (стенки мозговых желудочков) и тесно связанные с ни­ми образования ретикулярной формации или внутренних меди­альных отделов больших полушарий, у больного не возникает ни нарушения зрительного и слухового восприятия, ни каких-либо дефектов чувствительной и двигательной сферы, речь его остается прежней, и он продолжает владеть имеющимися у него зна­ниями. Однако заболевание приводит в этом случае к снижению

тонуса коры головного мозга, а это проявляется н очень свое­образной картине нарушений: внимание больного становится неустойчивым, он проявляет патологически повышенную исто-щаемость, быстро впадает в сон... его аффективная жизнь изме­няется, и он может стать либо безразличным, либо патологиче­ски встревоженным, страдает его способность запечатлевать и удерживать впечатления, организованное течение мыслей нару­шается и теряет тот избирательный характер, который оно имеет в норме; нарушение нормальной работы стволовых образований, не меняя аппаратов восприятия или движения, может привести к глубокой патологии сознания человека. <...>.

Нарушение нормальной работы второго блока проявляется в совсем иных чертах... Существенной для поражения этих отде­лов мозга является высокая специфичность вызываемых нару­шений; если поражение ограничено теменными отделами коры, у больного наступает нарушение кожной и глубокой (проприо-цептивной) чувствительности: он затрудняется узнать на ощупь предмет, нарушается нормальное ощущение положений тела и рук, а поэтому теряется четкость его движений; если поражение ограничивается пределами височной доли мозга, может сущест­венно пострадать слух; если оно располагается в пределах заты­лочной области или прилежащих участков мозговой коры, стра­дает процесс получения и переработки зрительной информации, в то время как осязательная и слуховая информация продолжает восприниматься без всяких изменений. Высокая дифференциро-ванность (или, как говорят неврологи, модальная специфич­ность) остается существенной чертой как работы, так и патоло­гии мозговых систем, входящих в состав этого второго блока головного мозга.

Нарушения, возникающие при поражении третьего блока, в состав которого входят все отделы больших полушарий, распо­ложенные впереди от передней центральной извилины, приводят к дефектам поведения, резко отличающимся от тех, которые мы описали выше. Ограниченные поражения этих отделов мозга не вызывают ни нарушений бодрствования, ни дефектов притока информации; у такого больного может сохраниться и речь. Су­щественные нарушения проявляются в этих случаях в сфере движений, действий и организованной по известной программе деятельности больного... Сознательное, целесообразное поведе­ние, направленное на выполнение определенной задачи и подчи­ненное определенной программе, заменяется либо импульсивны­ми реакциями на отдельные впечатления, либо же инертными стереотипами, в которых целесообразное действие подменяется бессмысленным повторением движений, переставших направлять­ся заданной целью. Следует отметить, что лобные доли моз­га несут, по-видимому, еще одну функцию: они обеспечивают сличение эффекта действия с исходным намерением. Вот почему при их поражении этот механизм страдает, и больной перестает критически относиться к результатам своего действия, выправ*

лять допущенные им ошибки и контролировать правильность протекания своих актов. Виден основной принцип функциональной организации человеческого мозга: ни одно из его образований не обеспечивает целиком какую-либо сложную форму человече­ской деятельности, но вносит свой высокоспецифический вклад в организацию поведения человека. <...>

Попытаемся сейчас посмотреть, что именно вносит та или иная зона мозга в протекание сложных психических процессов и что именно нарушается в их нормальной организации при ограничен­ных поражениях мозговой коры...

Мы выберем для анализа лишь две зоны коры головного мозга, функция которых известна нам более остальных, и на этих двух примерах попытаемся показать путь, который проделывает нейропсихология в изучении мозговых основ некоторых психиче­ских процессов.

Височные отделы коры головного мозга (точнее, те их обла­сти, которые выходят на наружную поверхность) с полным осно­ванием рассматриваются как центральный аппарат анализа и синтеза слуховых раздражений... В неврологической литературе было хорошо известно, что двустороннее поражение этой зоны приводит к «центральной глухоте», а в самое последнее время исследованиями выдающегося советского физиолога Г. В. Гер-шуни, так же как и работами, проведенными в нашей лаборато­рии, было показано, что эти поражения делают невозможным восприятие коротких звуков и резко повышают пороги чувстви­тельности к ним.

Однако процесс усвоения слуховой информации только начи­нается в этих наиболее простых отделах височной коры. Сигна­лы, дошедшие по волокнам слухового пути, возбуждают здесь миллионы специфических нервных клеток, которые, по-видимому, избирательно реагируют на различное качество слухового раз­дражения. Дальнейшая переработка этой звуковой информации протекает при ближайшем участии вторичных отделов звуковой коры, расположенных на внешней поверхности височной доли... Эта тончайшая работа не осуществляется корой обеих височных долей одинаково. Височная доля левого полушария мозга (у прав­шей) включается в большой аппарат, регулирующий движения ведущей правой руки и протекание речевых процессов, а задняя треть верхней височной извилины, связанная с зонами, участвую­щими в регуляции речевых артикуляций, становится аппаратом, позволяющим анализировать и синтезировать речевые звуки, вы­делять характерные для них признаки и синтезировать их в такие звуковые единицы (фонемы), которые составляют основу для зву­ковой речи... Нарушение фонематического слуха — основной симп­том поражения височных отделов левой височной доли, но это нарушение неизбежно сказывается и на целом ряде психических процессов, для нормального протекания которых необходима со­хранность фонематического слуха. Больные с таким нарушением, как правило, не могут хорошо понимать обращенную к ним речь:

слова теряют свое отчетливое звучание; восприятие звуковых приз­наков, различающих смысл слов, теряется, слова легко превра­щаются в нечленораздельные шумы, значение которых больной безуспешно пытается понять. Серьезные затруднения испытывают эти больные и при повторении слов: разве можно успешно повто­рить слово, звуковые элементы которого становятся размытыми? По тем же причинам они оказываются не в состоянии с нужной легкостью находить название предметов и, что очень интересно, не могут и писать: нарушение фонематического слуха препятст­вует успешному выделению звуков, и больной, пытающийся запи­сать слово, нагромождает большое число ошибок, которые отра­жают всю глубину того расстройства анализа звукового состава речи, которое вызвано поражением.

Существен, однако, тот факт, что расстройства, вызванные этим ограниченным очагом поражения, вовсе не носят разлитой, глобальный характер.

Автор не может забыть случая, когда бухгалтер, испытавший кровоизлияние в левую височную долю и лишившийся способно­сти четко воспринимать речь и писать, смог, однако, сдать годо­вой отчет: операции числами, как показали факты, требуют совершенно иных психологических условий и не включают в свой состав фактора фонематического слуха.

Совершенно иная картина возникает при локальном пораже­нии систем теменно-затылочной (или нижнетеменной) области левого полушария. Эти образования коры формируются в разви­тии ребенка позднее всех остальных зон, они располагаются на границе корковых отделов зрительного, вестибулярного, тактиль­ного и слухового анализаторов, преобладающее место в них за­нимают нервные клетки второго и третьего (ассоциативного) слоя, позволяющего объединять и кодировать возбуждения, при­ходящие из этих столь различных анализаторов. Поражение этих отделов коры, как это отмечали еще великие неврологи Хэд, Гольдштейн, приводит к тому, что больной оказывается не в со­стоянии совместить доходящие до него сигналы в едином целом, обеспечить ту возможность сразу воспринимать единые прост­ранственные структуры, которую исследователи предложили на­звать «симультанным синтезом». Именно в силу такого дефекта эти больные оказываются не в состоянии ориентироваться в пространстве, «отличать» правую сторону от левой. Четкое вос­приятие положения стрелок на часах, умение ориентироваться в географической карте становится для них недоступной задачей.

Этот основной физиологический акт приводит к нарушению ряда психических процессов, которые включают симультанный пространственный синтез как основную, необходимую, составную часть. Именно для этих больных, которые полностью сохра­няют понимание отдельных слов и возможность письма, стано­вится недоступным процесс счета, ведь чтобы произвести слож­ные операции сложения и вычитания, не говоря уже об опера­циях умножения и деления, необходимо сохранить внутреннюю

матрицу, на основе которой производятся эти операции. Харак­терно, что эти же больные оказываются не в состоянии непосред­ственно охватывать ряд грамматических отношений и речевых конструкций. Например, «брат отца» или «отец брата», «весна перед летом» или «лето перед осенью» становятся для них труд­но различимыми, тогда как другие речевые конструкции, напри­мер «собака испугала ребенка» или «мальчик пошел в кино», по-прежнему ие вызывают у иих сколько-нибудь заметных затруд­нений.

Та или иная форма психической деятельности может нару­шаться при различных по локализации поражениях мозга, при­чем каждый раз она нарушается вследствие устранения то одного, то другого фактора, иначе говоря, нарушается по-разному. Это означает, что, прослеживая шаг за шагом, как именно стра­дает та или иная форма поведения при различных по локализа­ции поражениях мозга, мы можем более полно описать, какие именно физиологические условия входят в ее состав и какую внутреннюю структуру она имеет. Можно привести много при­меров, показывающих значение нейропсихологического исследо­вания для анализа внутреннего состава таких психологических процессов, как восприятие и действие, речь и интеллектуальная деятельность.

Приведем пример, выбрав для этой цели иейропсихологиче-ский анализ процесса письма. <...>

Проследим в самых беглых чертах, какие компоненты входят в состав акта письма и как письмо нарушается при различных по локализации поражениях левого (ведущего) полушария мозга.

Чтобы написать услышанное или внутренне задуманное сло­во, необходимо расчленить звуковой поток иа составляющие его речевые звуки и выделить подлежащие записи элементы звуков речи — фонемы: именно они и будут обозначаться отдельными буквами. Чтобы провести эту работу, необходимо участие обра­зований коры левой височной области. Мы уже видели, какое значение имеют эти центральные отделы слухового анализатора для выделения значащих элементов звуковой речи. Поэтому нас ие удивит, что поражение этих отделов головного мозга неизбеж­но приводит к невозможности выделять звуки речи и изобра­жать их буквами. Поражение левой височной области мозга у правшей вызывает поэтому тяжелые расстройства письма. Это относится к европейцам, а также к туркам, индийцам, вьетнам­цам, но не имеет места у китайцев, у которых иероглифическое письмо изображает условными знаками не звуки речи, а поня­тия и у которых механизмы письма не вовлекают височных от­делов коры!

Однако для выделения звуковых элементов речи — фонем — одного слухового анализа недостаточно. Вспомним, что для уточ­нения состава слышимого слова (особенно если это слово ино­странного языка) полезно слышать его звучание в записи, Арти-

куляция незнакомого слова дает при этом новые —на этот раз кинестетические — опоры для его лучшего усвоения. Значит, в анализе звукового состава слова существенную роль играет и кинестетический аппарат. Это особенно ясно видно на первых этапах обучения письму. Когда одна из сотрудниц автора, наблю­давшая процесс письма у детей первого и второго года обу­чения, исключила их артикуляцию, предложив писать с широко открытым ртом или зажатым языком, процесс анализа звукового состава слова ухудшился и число ошибок в письме повысилось в 6 раз! Все это делает понятным, почему поражение нижних отделов пост-центральной (кинестетической) области коры при­водит к нарушению процесса письма, которое на этот раз носит иной характер: больной с таким поражением теряет четкую ар­тикуляцию и начинает смешивать в письме различные по звуча­нию, но близкие по артикуляции звуки, записывая слово «халат» как «хадат», а «стол» как «слот». Нужны ли лучшие доказатель­ства того, что артикуляция входит как интимная составная часть в процесс письма?

Процесс письма не заканчивается анализом звукового состава слова, которое нужно написать. Скорее это лишь начало требуе­мого пути. Когда звуки выделены из речевого потока и стали достаточно определенными, нужно перекодировать звуки на бук­вы, или, применяя принятые термины, фонемы на графемы. Одна­ко этот процесс связан с иными физиологическими операциями и требует участия иных — затылочных и теменно-затылочных — отделов коры. Поэтому в случаях, когда поражение охватывает височно-затылочные отделы мозга, четкая координация фонем и графических образов исчезает, и больной начинает бесплодно искать нужную букву (оптическая аграфия). А когда поражаются теменно-затылочные отделы коры левого полушария и распада­ются пространственные схемы, о которых мы говорили выше, написание найденной буквы распадается из-за пространственных расстройств.

Этот процесс перекодирования звуков в буквы не заканчивает акта письма. Ведь при нем нам нужно не только найти нужный звук и перекодировать его в букву, нужно еще и разместить звуки слова (а теперь и буквы) в нужной последовательности, иногда задерживая написание сильно звучащей фонемы и пере­двигая на начальный план запись предшествующих ей, хотя и более слабых звуков; нужно, наконец, обеспечить плавную сис­тему тончайших меняющихся движений, в которой состоит дви­гательный акт письма. Все эти процессы обеспечиваются, однако, иной мозговой системой последовательного, двигательного или артикулярного синтеза, который, как показали данные, включает нижние отделы премоторной зоны коры. Это становится особенно ясным из наблюдений, показавших, что поражение отделов, кото­рые иногда обозначаются как передние отделы речевой зоны, сохраняет возможность выделять отдельные звуки и обозначать их буквами, но приводит к существенному нарушению возможное -

ги синтезировать их последовательность. В результате такого поражения правильная позиция букв в слове теряется, раз возник­ший стереотип продолжает инертно повторяться, и больной запи­сывает слово «окно» как «коно», повторяя такой стереотип и при записи иных слов.

Многочисленными опытами над животными и клиническими наблюдениями на человеке было показано, что разрушение лоб­ных долей мозга приводит к прекращению программирования действия намерением и выполнение двигательного акта замеща­ется инертными стереотипами, нацело потерявшими свой соот­несенный с целью осмысленный характер. Если присоединить к этому факт, что после массивного поражения лобных долей как животные, так и люди лишаются возможности сличить эффект действия с исходным намерением и у них страдает тот аппарат «акцептора действия», который, по мнению ряда физиологов, яв­ляется важнейшим звеном интегративной деятельности, тот урон, который наносится поведению разрушением этого аппарата, становится совершенно очевидным. Автор не может забыть пись­ма, которое писала знаменитому советскому нейрохирургу Н. Н. Бурденко одна больная с поражением лобных долей мозга. «Дорогой профессор, — начиналось это письмо, — я хочу вам сказать, что я хочу вам сказать, что я хочу вам сказать...» и 4 листка писчей бумаги были заполнены инертным повторением этого стереотипа.

Легко видеть, какая сложная картина выступает при нейро-психологнческом анализе письма и насколько отчетливо начинает вырисовываться сложный характер этого действия, включающий анализ звукового потока, уточнение звуков речи с помощью артикуляции, перекодирование фонем в графемы, сохранение системы пространственных координат при написании буквы, включение механизмов анализа последовательности элементов и торможения побочных движений и, наконец, длительного удер­жания направляющей роли исходной программы с корригирую­щим влиянием сличения с этой программой выполняемого дей­ствия. <...>

Анализ мозговой деятельности человека, и в частности анализ тех изменений, которые наступают в психических процессах после локальных поражений мозга, дает возможность подойти к реше­нию еще одной задачи, ответ на которую всегда представляется очень трудным. Как относятся одни психические процессы к дру­гим? Какие из них связаны общими факторами, какие же имеют между собой лишь очень мало общего? <...>

Применяя тщательный нейропсихологический анализ ло­кальных мозговых поражений, мы получаем новые возможности обнаружения глубоких различий в, казалось бы, очень близких процессах и интимную близость в процессах, которые с первого взгляда кажутся не имеющими ничего общего...

Нейропсихологический анализ может решить этот вопрос од­нозначно. Мы не можем забыть одного выдающегося русского

композитора, который 3 года был под нашим наблюдением: пе­режив кровоизлияние в левую височную область, он потерял чет-кий фонематический слух, не полностью различал близкие рече­вые звуки, плохо понимал обращенную к нему речь и испытывал большие затруднения в письме. Однако в течение тех лет, когда у него были эти дефекты, он успешно продолжал свою компози­торскую деятельность и написал большой цикл выдающихся музыкальных произведений.

Молено ли привести более убедительный пример, показываю­щий, насколько глубоко различие физиологических механизмов и нервных аппаратов, лежащих в основе этих обоих видов слуха?

Нейропсихологический анализ позволяет получить и обрат­ные факты, установить внутреннюю близость, казалось бы, глу­боко различных форм психологической деятельности <...>

Нейропсихологическое исследование позволяет проникнуть во внутреннее строение психических процессов гораздо глубже, чем простое феноменологическое описание, и именно поэтому нейро-психологические и психофизиологические исследования начинают все больше и больше привлекать интерес, приходя на смену ис­черпывающему свои возможности внешнему описанию поведения...

Природа, 1970, № 2, с. 20—29.