Нейропсихологія

Нейропсихологія, наука, що вивчає мозкову організацію психічних процесів. Нейропсихологія заснована на спостереження і експерименти, які проводяться в клініках і лабораторіях. До числа експериментальних методів належать електрична стимуляція мозку і реєстрація електричної активності різних його відділів, у тому числі при відсіканні окремих його частин. Крім того, судити про роботу мозку дозволяють словесні відповіді та спостереження за невербальних поведінкою пацієнтів. Нейропсихологічні дослідження включають також аналіз дії медикаментозних засобів на роботу мозку і поведінку.

В клініці для виявлення порушень роботи мозку часто використовують електроенцефалографію - реєстрацію електричної активності мозку за допомогою електродів, укріплених на голові. Судячи з експериментальними даними, така реєстрація найбільш доцільна в момент виконання завдання, тобто на тлі певної функціонального навантаження; в цьому випадку отримана електроенцефалограма (ЕЕГ) може відображати особливості роботи мозку в конкретної ситуації. Проте подібні дослідження проводять рідко, і ЕЕГ звичайно записують у стані спокою, дрімоти або навіть сну.

Основна сфера клінічної нейропсихології - вивчення особливостей психіки та поведінки хворих, що страждають захворюваннями мозку. Для визначення ступеня пошкодження мозку після інсульту чи черепно-мозкової травми використовують хімічні індикатори - радіоактивні речовини, які вводять в артерії, що постачають мозок кров'ю. Розподіл ізотопу реєструється методом комп'ютерної томографії в протягом 15-30 хв, причому хворого просять зайнятися певної інтелектуальною діяльністю, наприклад почитати (про себе або вголос), послухати музику або вирішити математичну задачу. Результати таких досліджень показують, що мозок складається з багатьох систем, що розрізняються за своїми функціями, а також анатомічно і хімічно, і кожна з них робить певний вплив на психічну діяльність і поведінку.

Історичний аспект. Нейропсихологія є одночасно галуззю експериментальної психології і клінічної неврології. Психологія сформувалася як наука до кінця 19 ст., Коли було визнано, що психічні процеси можна досліджувати, спостерігаючи за поведінкою людини. Виділяють два типи поведінки: інструментальне, що представляє собою певні дії і маніпуляцію предметами, і вербальне (мовне), пов'язане з утворенням символів, наприклад при побудові висловлювання. Ще одну властиву нашій культурі форму комунікації - музику - не так легко віднести до будь-якого типу, але і вона може використовуватися для вивчення психічних процесів.

В 19 в. клінічної неврології вдалося виявити зв'язок між локалізацією поразки мозку та змінами в психіці хворих, як суб'єктивними, так і об'єктивними. У початку 19 ст. Ф. Галль перший зайнявся подібними дослідженнями і прийшов до висновку, що головний мозок складається із систем, кожна з яких може бути пов'язана з тим чи іншим психічним процесом. До кінця сторіччя такі видатні мислителі, як З. Фрейд і У. Джемс, сформулювали ідеї, які навіть через століття залишаються актуальними і продуктивними. Існує, однак, важлива відмінність в нейропсихологічних підходах 19 і 20 ст. У 19 ст. дослідники намагалися в основному відповісти на питання, чим людський мозок відрізняється від мозку тварин. Що стосується вивчення зв'язку між поразками мозку та змінами особистості, то воно обмежувалося аналізом розповідей хворих про свої відчуття (інтроспекції), а також повідомлень про випадки незвичайного поводження. У 20 ст. інтерес вчених змістився в бік експериментального дослідження поведінки і, зокрема, того, як видалення окремих ділянок мозку або їх стимуляція впливає на поведінку. У результаті першорядне значення набула кількісна реєстрація інструментального поведінки, а не аналіз суб'єктивних вербальних звітів.

Це новий напрямок відображало «біхевіоральную» (від англ. behavior - поведінка) орієнтацію психології в середині 20 ст. Незабаром, однак, стало ясно, що, ігноруючи вербальне поведінку, вчені позбавляються важливого джерела інформації. Дослідження показали, що інструментальний і вербальний типи поведінки відображають різні психологічні процеси, і в цьому відмінність - ключ до більш глибоке розуміння того, що ми називаємо психікою. Прикладом може служити феномен псевдослепоти ( «зрячої сліпоти»), що виникає при пошкодженні задніх відділів одного з півкуль мозку. Більшість частин тіла пов'язане з протилежним півкулею мозку за допомогою перехрещуються проводять нервових шляхів. Перехрещуються і зорові провідні шляхи, тому при пошкодженні потиличної частини мозку, де вони закінчуються, хворий нічого не бачить на стороні, протилежній пошкодження. Проте такі хворі звичайно можуть правильно визначити положення предмета (якого фактично не бачать) і навіть визначити його форму і колір. На питання, як їм це вдалося зробити, вони з подивом помічають, що всього лише здогадалися, коли їх запитали. Таким чином, об'єктивно хворі здатні бачити, але суб'єктивно вони «Сліпі». Біхевіористи зазнають великих труднощів у поясненні подібних фактів. Більш того, якби в аналогічній ситуації ми спостерігали за експериментальними тваринами, навченими натискати на панель із зображенням певних предметів, то на підставі їх інструментального поведінки зробили б неправильний висновок про те, що вони можуть, з їхньої точки зору, тобто суб'єктивно, бачити.

Важливість вербальних повідомлень була продемонстрована і при вивченні хворих з роз'єднаними півкулями мозку (ця операція перерезкі мозолистого тіла, з'єднує великі півкулі, проводилася для лікування важкої епілепсії). Коли предмет показували праворуч від хворого, він правильно описував його, тому що у більшості дорослих, що належать західній культурі, мова контролюється лівою півкулею. Коли ж предмет показували ліворуч, хворий був не в змозі описати його словами, але міг знайти на малюнку, також показаному сторінки. При цьому хворі стверджували, що не «бачать» предмет в лівому полі зору.

Нейропсихологія стала окремою наукою в другій половині 20 ст. завдяки роботам ряду дослідників, які визначили основний зміст і межі нової дисципліни. Головними її творцями були Д. Хебб, Г. Гекен, А. Р. Лурія, Б. Мілнер, К. Лешлі, Х.-Л.Тойбер, К. Прибрам, Р. Сперрі і О. Зангвілл. Всі вони робили, по-перше, докладної кількісною характеристикою та описом мозкових порушень, викликаних захворюваннями або експериментальними маніпуляціями, і, по-друге, об'єктивним аналізом супутніх змін поведінки (вербального і невербального) за допомогою різних тестів і досліджень.

Лешлі, спочатку зоолог, застосовував біхевіоральние методи дослідження, розроблені Дж.Уотсоном. Співпраця Лешлі з Хеббом, Сперрі і Прібрамом припало на найбільш плідний період розвитку нової дисципліни.

В СРСР клінічні традиції розвивав А. Р. Лурія. Після Першої світової війни Лурія разом з Л. С. Виготським і О. М. Леонтьєвим розробив нову психологічну теорію, відповідно до якої поведінка дитини в міру розвитку дедалі більше потрапляє під контроль внутрішній мові. Пізніше Лурія і Тойбер показали, що розвиток і здійснення такого контролю пов'язані з діяльністю лобових часток.

Прибрам, нейрохірург, почав займатися дослідницькою роботою в період масового інтереси псіхохірургіей, коли щорічно тисячі хворих піддавалися передьої лоботомії. При цій операції розсікали волокна, що з'єднують задні відділи лобових часток з рештою мозком. Прибрам вивчав зміни в психіці і поведінці людей, що виникають після лоботомії, і виявив, що її ефект обумовлений тісними зв'язками задніх відділів лобової кори з гіпоталамусом і лімбічної системою переднього мозку. (Назва лімбічної системи відбувається від лат. limbus - край, оскільки вона розташована за медіального краю великих півкуль.) Він досліджував (у тому числі в дослідах на мавпах) та інші системи мозку, які на той час були погано вивчені. Зусиллями Прібрама та його учнів нейропсихологія міцно утвердилася як експериментальна наука.

Цей етап її розвитку увінчали дослідження Сперрі, за які він був удостоєний в 1981 Нобелівської премії. Сперрі виявив досі невідомі розходження в функціонуванні двох півкуль мозку. Аналізуючи словесні звіти хворих, перенесли перерезку мозолистого тіла, він виявив разючий ефект операції: у таких хворих існували як би дві незалежні психіки, які часом суперечили один одному. Ці спостереження безпосередньо підводили до вивченню природи свідомості.

Свідомість. Псевдослепота лише один з варіантів порушень свідомості, що виникають при пошкодженні мозку. Розлад «Рефлектує самосвідомості» (тобто розуміння самого себе, включаючи усвідомлення власного образу і аналіз своєї психіки і вчинків) відбувається внаслідок поразки тім'яних відділів. У цьому випадку хворі «ігнорують» частину свого тіла на стороні, протилежної осередку ураження. Наприклад, хвора безуспішно намагається сісти в ліжку, але тільки заплутується в простирадлі. Коли їй вказують, що руху заважає її рука, вона вигукує: «А, чиясь рука!». Коли ж їй показали, що це саме її рука, вона була здивована і збентежена -- хвора не сприймала цю руку як свою. Спостерігаючи за безсловесним твариною, ми, напевно, не помітили б відхилень: його поведінка по відношенню до навколишнього світу не було б змінено. Поведінка тварин контролюється більше простими формами свідомості. Кішка, скочила на журнальний столик, безперечно керується якимось свідомістю. Але уявіть, що той же вчинок раптово здійснює ваш сусід, і на запитання «навіщо?» відповідає, що сам не знає, просто захотілося вилізти на стіл. Пізніше з'ясовується, що він був загіпнотизований, і в стані гіпнозу йому вселили, щоб він забрався на журнальний столик. Як і у кішки, у цієї людини було відсутнє рефлектує самосвідомість, але, в відміну від неї, він міг висловити це словами!

Гіпноз викликає інше, альтернативне, стан свідомості. Зазвичай подібний стан виникає, коли ми засипаємо, і сновидіння важко або навіть неможливо згадати при пробудженні. Різні стани свідомості мають свою специфіку: те, що ми відчуваємо в одному, часто неможливо в іншому. Коли у нас депресія, все навколо здається безнадійним, коли ж виникає піднесений настрій, ми можемо тільки дивуватися, що наш оптимізм щось могло похитнути. Препарати, що діють на мозок, здатні змінювати стан свідомості, тому їх називають психоактивними або психотропними. Прикладна галузь нейропсихології -- нейропсіхофармакологія - досягла великих успіхів у вивченні зв'язку між різними хімічними процесами, що відбуваються в мозку, і зміною настрою, станом свідомості.

Однак вірно не тільки те, що зміст свідомості визначається його станом, а й зворотне. Наприклад, запах хліба з булочної «будить» апетит. Цей зв'язок опосередковується процесами уваги. Стан та зміст свідомості, а також що зв'язують їх процеси уваги дозволяють твариною успішно адаптуватися до змін у навколишньому світі, які відбуваються протягом всього їхнього життя. Яка ж роль рефлектує самосвідомості в структурі людського буття? З рефлектує свідомістю пов'язані пошуки ідентичності, відділення сприймає суб'єкта від того, що він сприймає. З рефлектує свідомістю пов'язані і пошуки спільності з іншими людьми, - тієї спільноти, яка дозволяє індивідуальним свідомості вийти за його межі. З рефлексією приходить і совість; саме слово «Совість» в ряді мов є однокореневі зі словом свідомість. Ці аспекти свідомості становлять вищу цінність людського існування і хоча пов'язані з певною фізичною системою, головним мозком, який схожий з мозком високоорганізованих тварин, поява і розвиток цих форм свідомості, по думку багатьох, важче пояснити з позиції еволюційної теорії, ніж розвиток інших, більш «біологічні» рис.

навчання й пам'ять. Здатність запам'ятовувати притаманна всьому нашому тілу: м'язи при тренуванні стають міцнішими імунна система має пам'ять, що забезпечує захист від повторних вторгнень мікроорганізмів; ритм дихання та серцевої діяльності, травні цикли теж встановлюються відповідно до досвіду. Але для того, щоб пам'ятати свою бабусю або випускний бал, таблицю множення або перше побачення, необхідний нормально функціонуючий головний мозок.

В мозку міститься достатня кількість клітин, щоб зберігати величезний запас знань. Однак ще важливіше те, що кожна мозкова клітина постійно отримує інформацію від численних відгалужень нервових волокон. Більшість нейропсихології вважає, що накопичення досвіду відбувається на рівні контактів (синапсів) між відгалуженнями нервових волокон, хоча остаточно це не доведено. Відомо, що в мозку новонародженого міріади таких контактів. У ході що йдуть все життя процесів научіння деякі з них атрофуються і зникають, в інших відбувається потовщення активних клітинних мембран. Це показує, що утворені нервами з'єднання з часом стають все більш виборчими. У результаті, якщо те, що трапилося раніше подія повторюється, активується та ж мережу взаємодіючих мозкових клітин, що і в перший раз, а це і є «Запам'ятовування» початкового досвіду. Можна було б очікувати, що пошкодження системи нервових зв'язків (наприклад, при інсульті) або її виборче видалення в умовах експерименту буде супроводжуватися втратою строго певних слідів пам'яті. Але цього не відбувається. Жінці, яка перенесла інсульт і зберегла здатність впізнавати своїх дітей, не треба питати чоловіка, хто він такий. Пам'ять - цілісна функція, що набагато важче пояснити.

Два відкриття дозволили нейропсихолога принаймні намітити шлях до вирішення цієї проблеми. Перше було зроблено математиками і призвело до появи голографії. Голограма зберігає інформацію своєрідним способом. На відміну від звичайної фотографії, при якій зображення відтворюється на фотографічній плівці, голограма складається з точок інтерференції світлових хвиль різної форми, відбитих від об'єкта. У таких точках взаємодіють між собою хвилі або посилюють, або гасять один одного. З математичної точки зору фотографічне зображення і голограма представляють собою оборотну трансформацію один одного, тобто зображення може бути трансформовано в голограму, а голограма - в зображення.

Друге відкриття є винаходом швидше, ніж відкриттям. Учені знайшли спосіб моделювати зв'язку мозкових клітин за допомогою комп'ютерних програм. Були розроблено спеціальні програми, здатні навчатися чого завгодно - від музичних фраз до мови. Особливий інтерес становило те, що при аналізі подібних програм було неможливо локалізувати запам'ятовування окремих музичних фраз або слів в окремих частинах цих мереж. Зберігання виявилося розподіленим. Отже, інформація, яку потрібно запам'ятати, спочатку розчленовується і зберігається делокалізованими способом. З математичної точки зору ці комп'ютерні програми базуються на таких же оборотних трансформаціях, як і ті, що створюють голографії. Реєструючи активність одиничних мозкових клітин в зорової корі мавп і кішок, вчені встановили, що обробку інформації в зорової системі можна описати за допомогою тих же самих математичних формул, що і голографії, а також комп'ютерні програми, засновані на паралельній обробці даних.

Експериментальна психологія і нейропсихологія виділяють кілька типів навчання й пам'яті. Один з них - сенсорна пам'ять - тісно пов'язаний з відповідними сенсорними системами. У такій пам'яті інформація зберігається від декількох секунд до кількох хвилин, рідше годин. Інший тип навчання й пам'яті відноситься до придбання навичок; він порушується при пошкодженні рухових систем мозку. Семантична, або референтна, пам'ять організована, як словник, і пов'язана з активністю потиличних відділів великих півкуль. Лобові ж і лімбічні відділи забезпечують пам'ять на події. Пам'ять цього типу пов'язує?? воєдино факти, що сприймаються як єдине подія, початок і кінець якого відзначений орієнтовною реакцією. Пам'ять на події близька до т.з. «Робочим» пам'яті, яка повсякденно відповідає за те, що повинно бути зроблено.

Мова. Людина має здатність передавати повідомлення за допомогою набору сигналів, якими він може висловити те, що думає і відчуває, і викликати подібні думки і почуття в інших людей. До сигналів такого роду відносяться природні мови, математика, музика. У більшості людей, вихованих у західній культурі, півкулі мозку відіграють різну роль у обробці цих сигналів. Основна відмінність полягає в тому, що ліва півкуля спеціалізується на мовних функціях. Ще в Древній Греції знали про спеціалізації півкуль: Гіппократ і Гален відзначали, що пошкодження лівої половини мозку призводить до порушення мови. У сучасну епоху цей факт повторно відкрив П. Брок, який, проте, не зовсім правильно визначив розташування мовної зони. Та область мозку, при пошкодженні якого виникають мовні розлади, насправді лежить позаду зони, зазначеної Брока. Межі цієї області уточнив К. Верніке, який, крім того, виділив два типи порушень мовлення. Перший тип, пов'язаний з порушенням мовної експресії, був названий афазією Брока, оскільки виникає при пошкодженні передніх відділів мовної зони поблизу області, зазначеної Брока. Цей тип афазії часто характеризується телеграфним стилем - хворий використовує тільки «змістовні слова», що позначають події або об'єкти. Інший тип афазії, в даний час званий афазією Верніке, характеризується порушенням сприйняття мови. Хворі з афазією Верніке часто багатослівні, їх мова на перший погляд здається осмисленим, але, прислухавшись, можна зрозуміти, що хворий будує зовні правильні пропозиції з абсолютно безглуздого набору слів.

При більш великих ушкодження мозку виникають і інші, більш важкі типи афазії. Крім того, існують особливі типи мовних порушень, пов'язані з пошкодженням нервових зв'язків і роз'єднанням різних систем мозку, відповідальних не тільки за саму мову, але й за її зміст, а також за ту дію, яку вона повинна зробити. Мова як засіб спілкування включає в себе кілька мозкових систем, і власне мова лише одна з них.

Досліджуючи взаємини між мозком, мовою та мовою, нейропсихології багато чого дізналися і про організації мозку в цілому. Той факт, що комп'ютерні моделі мозкових мереж, засновані на паралельній обробці даних, виявилися здатні навчатися мови, дозволив прийти до висновку, що і мозок повинен бути влаштований як комбінація окремих систем, які, у свою чергу, складаються з мереж, що здійснюють паралельну обробку інформації. Системи об'єднані розгалуженими дистантних провідниками (нервовими трактами), що зв'язують органи чуття з мозком, мозок з м'язами, а окремі частини мозку одна з одною. Самі мережі складаються з коротких мікросвязей, утворених відгалуженнями нервових волокон. На властивостях мереж базуються процеси навчання й пам'яті, а системна організація надає функціонуванню мозку стабільність.

Після ушкодження мозку, наприклад в результаті інсульту, його організація, навіть на рівні систем, може бути до певної міри перетворена. Якщо в результаті практики і тренування утвориться достатня кількість нових мікросвязей, вони можуть пригнічувати стару систему, здійснюючи процес реорганізації. Можливо, саме в такий спосіб час від часу відбувається реорганізація наших знань і прагнень, коли накопичений досвід приходить в суперечність із системою, у рамках якої він організований. Реорганізація може бути поступовим або стрімкою, наприклад в тих випадках, коли ми несподівано змінюємо свої погляди.

Особистість. Кожен з нас осмислює життя по-своєму, і цей сенс опосередкований процесами, які призводять минулий досвід у відповідність з сьогоденням. Такі процеси відносяться до функції лімбічної системи, забезпечує адекватність поведінки. Лімбічна система тісно пов'язана з іншими системами, утвореними серединними структурами мозку. Нейрони серединних і лімбічні структур володіють спорідненістю до багатьох хімічних речовин. Вони не тільки зв'язують специфічні хімічні речовини, але й секретують деякі з них.

Нейрохімія тільки приступила до вивчення різноманітних хімічних медіаторів, що діють в серединних і лімбічні структурах. Але багато що вже відомо; перерахуємо основні функції організму, що регулюються серединними структурами (починаючи з передніх відділів): температура тіла, статева активність (статеві гормони), стресорні реакція (гормони надниркових залоз), спрага (вміст води в організмі), апетит (вміст цукру в крові), відчуття комфорту або болю (рівень ендорфінів), сон і спокій (серотонін), сновидіння (норадреналін), дихання і діяльність серцево-судинної системи (вміст в крові вуглекислого газу). Певні лімбічні структури модулюють подібні соматичні функції, тоді як інші впливають на це модулююча ланка в залежності від інформації, надходить по сенсорних каналах. З іншого боку, лімбічні структури впливають на сенсорну і моторну кору, впливаючи, таким чином, на наше сприйняття і спосіб дії.

Задні відділи лобових часток особливо тісно пов'язані з лімбічної системою. Взаємодіючи з розташованими по сусідству руховими зонами, а також з іншими зонами опуклою (конвексіальной) поверхні півкуль, задні відділи лобової кори впливають на їх діяльність, визначаючи адекватність поведінки. При ушкодженні цієї області, в залежності від локалізації ураження, грубо порушуються такі психічні функції, як здатність до планування, логічного мислення, виділення головного. Виявлення подібних зв'язків, долає традиційний розрив між природничими науками, з одного боку, і дослідженням суб'єктивної сфери - мислення, емоцій, прагнень - з інший, і становить предмет нейропсихології.

Список літератури

Лурія А.Р. Основи нейропсихології. М., 1973

Прибрам К. Мови мозку: експеримент, методика і принципи нейропсихології. М., 1975

Для підготовки даної роботи були використані матеріали з сайту http://bio.freehostia.com