Функциональное взаимодействие основных блоков мозга

В нейропсихологии, на основе анализа нейропсихологических данных (т. е. изучения нарушений психических процессов при различных локальных поражениях мозга), была разработана общая структурно-функциональная модель мозга как субстрата психической деятельности.

Согласно этой модели, весь мозг может быть подразделен на три основных структурно-функциональных блока.

Три основных структурно-функциональных блока мозга:

* энергетический блок, или блок регуляции уровня активности мозга;

* блок приема, переработки и хранения экстероцептивной (т. е. исходящей извне) информации;

* блок программирования, регуляции и контроля за протеканием психической деятельности.

Любая высшая психическая функция реализуется при участии каждого блока мозга.

Первый – энергетический блок, или блок регуляции уровня активности мозга, включает неспецифические структуры разных уровней: ретикулярную формацию ствола мозга, неспецифические структуры среднего мозга, диэнцефальных отделов, лимбическую систему, медиобазальные отделы коры лобных и височных долей мозга.

Данный блок мозга регулирует два типа процессов активации: общие генерализованные изменения активации мозга, являющиеся основой различных функциональных состояний, и локальные избирательные активационные изменения, необходимые для осуществления высших психических функций.

Первый класс процессов активации обусловлен длительными тоническими сдвигами в активационном режиме работы мозга, изменением уровня бодрствования, второй класс процессов активации – это преимущественно кратковременные физические изменения в работе отдельных структур мозга.

Первый класс процессов активации связан преимущественно с работой медленно действующей системы регуляции активности; второй тип активации обеспечивается более быстро действующей активационной системой, регулирующей протекание различных ориентировочных реакций.

Неспецифические структуры первого блока по принципу своего действия подразделяются на восходящие (проводящие возбуждение от периферии к центру) и нисходящие (направляющие возбуждение от центра к периферии).

Анатомические особенности неспецифической системы состоят в наличии в ней особых клеток, составляющих ретикулярную (сетчатую) формацию и обладающих, как правило, короткими аксонами, что объясняет сравнительно медленную скорость распространения возбуждения в этой системе.

В неспецифических структурах обнаружены и длинноаксонные клетки, что обеспечивает быстрые активационные процессы.

Этот аспект работы первого блока имеет непосредственное отношение к процессам внимания – общего, избирательного и селективного, а также сознания в целом.

Помимо общих неспецифических функций, первый блок мозга непосредственно связан с процессами памяти, с запечатлением, хранением и переработкой информации.

Лимбические структуры мозга, входящие в этот блок (область гиппокампа, поясной извилины, миндалевидного ядра и др.), имеющие тесные связи с медиальной и орбитальной корой лобных и височных долей мозга, являются полифункциональными образованиями.

Они участвуют в регуляции различных эмоциональных состояний и прежде всего в регуляции сравнительно элементарных (базальных) эмоций – страха, боли, удовольствия, гнева, а также в регуляции мотивационных состояний и процессов, связанных с различными потребностями организма.

В связи с этим первый блок мозга воспринимает и перерабатывает самую различную интероцептивную информацию о состоянии внутренней среды организма и регулирует эти состояния с помощью нейрогуморальных, биохимических механизмов.

Таким образом, первый блок мозга участвует в осуществлении любой психической деятельности и особенно в процессах, связанных с вниманием, памятью, эмоциональными состояниями и сознанием в целом.

Работа этого блока обеспечивает модально-специфические процессы, а также сложные интегративные формы переработки экстероцептивной информации, необходимые для осуществления высших психических функций.

Модально-специфические пути проведения возбуждения имеют иную, чем неспецифические пути, нейронную организацию и четкую избирательность в реагировании лишь на определенный тип раздражителей.

Третий структурно-функциональный блок мозга – блок программирования, регуляции и контроля за протеканием психической деятельности. Человек не только пассивно реагирует на доходящие до него сигналы.

Он создает замыслы, формирует планы и программы своих действий, следит за их выполнением, реализует свое поведение, приводя его в соответствие с планами и программами. Он контролирует свою интеллектуальную деятельность, сличая эффект действий с исходными намерениями и корригируя допущенные ошибки.

Все три анализаторные системы организованы по общему принципу, а именно: они состоят из периферического (рецепторного) и центрального отделов. Центральные отделы анализатора включают несколько уровней, последний из которых – кора больших полушарий.

Периферические отделы анализаторов осуществляют анализ и дифференциацию стимулов по их физическим качествам (интенсивности, качеству, длительности). Центральные отделы анализируют и синтезируют стимулы не только по их физическим параметрам, но и по их сигнальному значению.

Анализаторные системы характеризуются иерархическим принципом строения, причем нейронная организация различных уровней анализаторных систем различна.

Анатомическое строение третьего блока мозга обусловливает его ведущую роль в программировании, контроле за протеканием психических функций, в формировании замыслов и целей психической деятельности, в регуляции и контроле за результатами отдельных действий, деятельности и поведения в целом.

По терминологии Кэмпбелла, – это первичные, вторичные и третичные поля.

В ядерную зону зрительного анализатора входят 17, 18, 19-е поля; в ядерную зону кожно-кинестетического анализатора – 3, 1, 2, частично 5-е поля; в ядерную зону слухового анализатора – 41, 42 и 22-е поля, из них первичными являются 17, 3, 41-е, остальные – вторичные.

Функции первичной коры больших полушарий мозга состоят в максимально тонком анализе различных параметров стимулов определенной модальности, причем клетки детекторы первичных полей реагируют на соответствующий стимул по специфическому типу, не проявляя признаков угасания реакции по мере повторения стимула.

Вторичные корковые поля осуществляют синтез раздражителей, функциональное объединение разных анализаторских зон, принимая непосредственное участие в обеспечении различных гностических видов психической деятельности.

Вторичные поля вместе с первичными составляют центральную часть того или иного анализатора или его ядро.

Электрическое раздражение вторичных воспринимающих зон вызывает у людей сложно оформленные зрительные образы, мелодии (в первом случае речь идет о зрительной коре, во втором – о слуховой), в отличие от элементарных ощущений (вспышка, звук), возникающих при стимуляции первичных зон.

Третичные поля коры задних отделов больших полушарий находятся вне ядерных зон анализаторов.

К ним относятся верхнетеменная область (7-е и 40-е поля), нижнетеменная область (39-е поле) – средневисочная область (21-е поле и частично 37-е) и зона ТРО – зона перекрытия височной, теменной и затылочной коры (поля 37-е, частично 39-е).

С участием третичных полей коры осуществляются сложные надмодальностные виды психической деятельности – символической, речевой, интеллектуальной. Наибольшее значение имеет зона ТРО, обладающая наиболее сложными интегративными функциями.

Кора лобных долей коры головного мозга занимает 24 % поверхности больших полушарий. В лобной конвекситальной коре выделяют моторную кору (4-е, 6-е, 8-е, 44-е, 45-е поля) и немоторную (гранулярную) – 9-е, 10-е, 11-е, 12-е, 46-е, 47-е поля. Эти области коры имеют различное строение и функции.

Моторная лобная кора составляет ядерную зону двигательного анализатора и характеризуется хорошо развитым слоем моторных клеток-пирамид. В 4-м первичном поле двигательного анализатора различные участки поля иннервируют различные группы мышц на периферии.

В 4-м поле «представлена» вся мышечная система человека. Раздражая различные участки 3-го и 4-го поля, У. Пенфильд выявил своего рода конфигурацию «чувствительного и двигательного человека» – зон проекции и представительства различных мышечных групп.

Таким образом, многочисленные корково-корковые и корково-подкорковые связи коры лобных долей больших полушарий мозга обеспечивают возможности переработки и интеграции самой различной афферентации, возможности осуществления различного рода регуляторных влияний.

Каждая психическая деятельность начинается с фазы мотивов, намерений, которые затем превращаются в определенную программу деятельности, после чего продолжается фаза реализации программы. Завершается все фазой сличения результатов с исходным образом результата.

Первый блок головного мозга принимает участие в первичной стадии формирования мотивов. Он обеспечивает также оптимальный общий уровень активности мозга и избирательные формы активности, необходимые для осуществления конкретных видов психической деятельности.

С работой третьего блока мозга связана стадия формирования целей, программ, стадия контроля за реализацией программы. Операционная стадия деятельности осуществляется преимущественно с помощью второго блока мозга.

Поражение любого из трех блоков (или поражение каких-либо отделов) отражается на всей психической деятельности (в любой форме ее осуществления), так как вызывает нарушение соответствующей стадии ее реализации.

Основным положением теории локализации высших психических функций человека является вывод о том, что мозг как субстрат психических процессов представляет собой единую систему, единое целое, состоящее, однако, из различных дифференцированных отделов (участков или зон), которые выполняют различную роль в реализации психических функций.

(Глухов В.П. Дефектология. Специальная педагогика и специальная психология, МПГУ)