Функциональное взаимодействие блоков мозга - О нейропсихологии

Нейропсихология мозг речь нарушение

Гомеостаз - гомеостазис (от гомео... и греч. stбsis - состояние, неподвижность) относительное динамическое постоянство состава и свойств внутренней среды и устойчивость основных физиологических функций организма человека, животных и растений. Термин гомеостаз предложен американским физиологом У. Кенноном в 1929. Однако представление о постоянстве внутренней среды было сформулировано еще в 1878 французским ученым К. Бернаром. Гомеостаз - результат сложных координационных и регуляторных взаимоотношений, осуществляемых как в целостном организме, так и на органном, клеточном и молекулярном уровнях.

Модальность (англ. modality) - термин, означающий в литературе по психологии и физиологии принадлежность к определенной сенсорной системе (анализатору) и использующийся для обозначения, характеристики или классификации ощущений, сигналов, стимулов, информации, рецепторов, расстройств.

Модальная специфичность мозга - это реакция нейронов на возбуждение только одного вида (одной модальности).

Модальная неспецефичность мозга - это способность мозга выполнять сложную интеграцию полученной информации.

Ретикулярная формация - это формация, идущая от спинного мозга к таламусу в ростральном (к коре) направлении. Кроме участия в обработке сенсорной информации, ретикулярная формация оказывает активизирующее воздействие на кору головного мозга, контролируя, таким образом, деятельность спинного мозга. Впервые механизм воздействия ретикулярной формации на мышечный тонус был установлен Р. Гранитом : он показал, что ретикулярная формация способна изменять активность г-мотонейронов, в результате чего их аксоны (г-эфференты) вызывают сокращение мышечных веретен, и, как следствие, усиление афферентной импульсции от мышечных рецепторов. Эти импульсы, поступая в спинной мозг, вызывают возбуждение б-мотонейронов, что и является причиной тонуса мышц. Считается, что участие в выполнении данной функции ретикулярной формации принимают два скопления нейронов: нейроны ретикулярной формации моста и нейроны ретикулярной формации продолговатого мозга.

Межполушарная асимметрия психических процессов - это функциональная специализированность полушарий головного мозга: при осуществлении одних психических функций ведущим является левое полушарие, других правое. История анатомических, морфофункциональных, биохимических, нейрофизиологических и психофизиологических исследований асимметрии больших полушарий головного мозга у человека свидетельствует о существовании особого билатерального принципа построения и реализации таких важнейших функций мозга, как восприятие, внимание, память, мышление и речь.

Латерализация функций головного мозга - это процесс перераспределения психических функций между левым и правым полушариями головного мозга, происходящий в онтогенезе. Для человека характерно, что специализация полушарий мозга происходит вплоть до 14 - 16 лет.

Локализация высших психических функций (от лат. localis - местный) - центральеное понятие теоретической системной динамической локализации высших психических функций, объясняющие связь мозга с психикой, отнесение высших психических функций к конкретным мозговым структурам.. История изучения локализации высших психических функций восходит к античности (Гиппократ, Гален и др.). Представители узкого локализационизма рассматривали психологические функции как единые, неразложимые на компоненты "психические способности", осуществляемые ограниченными участками коры мозга - соответствующими мозговыми "центрами". Считалось, что поражение "центра" ведет к выпадению соответствующей функции. Логическим завершением идей наивного локализационизма явилась френологическая карта Ф. Галля и локализационная карта К. Клейста, представляющие работу коры больших полушарий как совокупность функций различных "центров" психических способностей.

В каждой мозговой системе - в зрительной, слуховой, двигательной, обонятельной, различают вертикальную организацию или иерархию:

1 этаж - рецептор (самый важный) 2 этаж - проводящие пути, которые образованы нервными волокнами 3 этаж - подкорковые образования мозга 4 этаж - кора

В самой коре существует своя иерархия. Здесь различают первичные, вторичные и третичные поля или зоны.

Первичные зоны (проекционные) - это поля, куда приходят чувствительные импульсы от периферии и от того, куда направляются двигательные импульсы (на 1 этаже коры).

Вторичные зоны - на уровне вторичных полей происходит :

1) перестройка, кодирование и хранение сенсорной информации; 2) подготовка двигательных программ.

Третичные зоны (зоны перекрытия) (самый высокий этаж) - т. к. они расположены на стыке вторичных зон. Они являются решающими и самыми главными у человека. Они обеспечивают совместную работу анализаторов, создавая целостную картину мира и превращая сенсорную информацию в акт сознания. На уровне этих полей происходит формирование планов, программ поведения и контроль всей человеческой деятельности. Созревают к 18-21 году (обеспечивает осознание).

Головной мозг высший орган нервной системы, который как анатомо-функциональное образование подразделен на несколько уровней, каждый из которых осуществляет собственные функции. Первый уровень - кора головного мозга - осуществляет высшее управление чувствительными и двигательными функциями преимущественное управление сложными когнитивными процессами. Второй уровень - базальные ядра полушарий большого мозга, которое осуществляет управление непроизвольными движениями и регуляцию мышечного тонуса.

1. Третий уровень - гипокамп, гипофиз гипоталамус, поясничная извилина, миндальное ядро - осуществляет преимущественное управление эмоциональными реакциями и состояниями, а так же за эндокринную реакцию. 2. Четвертый уровень (низший)- ретикулярная формация и другие структуры ствола мозга - осуществляют управление вегетативными процессами.

Головной мозг подразделяется на: ствол, мозжечок, и большой мозг. Большой мозг состоит из двух полушарий: правого и левого в каждом из них объединяются три филогенетически и функционально различные системы:

1. Обонятельный мозг 2. Базальные ядра 3. Кора большого мозга - конвекситальная базальная медиальная.

Каждое полушарие состоит из пяти и долей: 1)лобная; 2)теменная; 3)затылочная ; 4 ) височная ; 5)островковая.

У человека больше развиты новые отделы мозга а прежде всего кора больших полушарий, которая включает в себя следующие структурные элементы: древнюю, старую,0 среднюю или промежуточную и новую коры мозга. Новая кора наиболее сложная по своему строению и, но и самая большая, так как составляет 96 % от всей поверхности полушарий. В пределах новой коры у человека наибольшее развитие получили, ассоциативны отделы.

О. С. Андрияновым была разработана концепция структурно-системной организации мозга, согласно которой деятельность мозга обеспечивается:

- проекционными системами, которые обеспечивают анализ и переработку соответствующей по модальности информации; - ассоциативными системами, которые связаны с анализом и синтезом разномодальных возбуждений; -интергративно-пусковыми системами, для которых характерен синтез возбуждений различной модальности с биологически значимыми сигналами мотивационными влияниями, а так же окончательная трансформация афферентных влияний в качественно новую форму деятельности. -лимбико-ретикулярные системы, обеспечивающие энергетические, мотивационные и эмоционально-вегетативные влияния. Работа всех систем имеет динамический характер, который проявляется на поведенческом, нейронном, синаптическом и молекулярном уровнях.

О. С. Андриянов выделил две основные формы строения и деятельности мозга:

1. Инвариантные, генетически детерминированные и подвижные. 2. Вероятностно-детерминированные.

Головной мозг человека обладает изменчивостью. Различают этническую, половую, возрастную и индивидуальную изменчивость. Одним из важнейших принципов структурной организации мозга как субстрата психической деятельности является принцип иерархичной соподчиненности различных систем головного мозга, которая обеспечивает его интегративную, целостносную деятельность. Современная нейропсихология считает одним из важнейших принципов структурно-системной организации мозга принцип многоуровневого взаимодействия вертикально организованных (подкорково-корковых) и горизонтально организованных (корково-корковых) путей проведения возбуждения, что создает широкие возможности для различных типов переработки афферентных сигналов и является одним из механизмов работы головного мозга. Таким образом, мозг представляет собой сложную метасистему состоящую из различных макросистем (проекционная, ассоциативная и т. д.), каждая из которых строится из различных микросистем (микроансамблей). Интегративная деятельность систем различных уровней обеспечивается их иерархической зависимостью, а так же горизонтально-горизонтальными и вертикально-вертикальными взаимодействиями. Динамичность мозговых структур и индивидуальная изменчивость достигается за счет динамичности и изменчивости составляющих их макросистем и микросистем, эти качества присущи разным системам в разной степени. Выделяют два основных принципа теории локализации высших психических функций:

1. Принцип системной локализации, где психологическая функция опирается на сложные взаимосвязанные структурно-функциональные системы головного мозга. 2. Принцип системной локализации, где каждая психологическая функция имеет динамически изменчивую мозговую организацию, различную у разных людей в разные возрастные периоды.

В 1970 - 1973 гг. А. Р. Лурия была предложена общая структурно-функциональная модель мозга на основе изучения нарушений психической деятельности при различных локальных поражениях центральной нервной системы. Согласно данной модели, мозг может быть разделен на три основных блока, которые имеют собственное строение и роль в психическом функционировании:

1. Энергетический 2. Прием, переработка и хранение экстероцептивной информации 3. Программирование, регуляция и контроля протеканием сознательной психической деятельностью

Каждая отдельно взятая психическая функция обеспечивается согласованной работой всех трех блоков, при нормальном развитии. Каждый блок имеет иерархическое строение: он состоит надстроенных друг над другом корковых зон трех типов:

- первичных, куда поступают импульсы с периферии; - вторичных, где происходит переработка поступающей информации; - третичных, обеспечивающих сложные формы психической деятельности и требующих совместной работы нескольких зон мозговой коры.

Блоки объединяются в так называемые функциональные системы, которые представляют сложный динамический, высоко дифференцированный комплекс звеньев, находящихся на различных уровнях нервной системы и принимающих участие в решении различных приспособительных задач.

1-й блок: энергетический

Функция энергетического блока состоит в регуляции общих изменений активации мозга (тонус мозга, уровень бодрствования) и локальных избирательных активационных изменений, необходимых для осуществления высших психических функций.

Энергетический блок включает в себя:

- ретикулярная формация ствола мозга - неспецифические структуры среднего мозга - диэнцефальные отделы - лимбическая система - медиобазальные отделы коры лобных и височных долей

Образование, регулирующее состояние мозговой коры расположено в стволовых отделах головного мозга. Этот аппарат получил название ретикулярной формации, поскольку он построен по принципу нервной сети. Это первый функциональный блок мозга. Внутри ретикулярной формации выделяются:

- восходящая ретикулярная система, проводящая возбуждение от периферии к центру - нисходящая ретикулярная система, проводящая возбуждение от центра к периферии

В целом, весь аппарат представляет собой вертикально расположенную функциональную систему и построен по принципу рефлекторного круга, который и изменяет тонус коры и находится под влиянием изменений, которые в коре происходят. Ретикулярная формация обладает некоторой специфичностью, как по анатомическим характеристикам, так и по источникам активации и формам работы. Выделяют два основных источника активации:

1. Первый источник активации: обменные процессы организма, связанные в простых формах с процессами, которые регулируются гипоталамусом (дыхательные, пищеварительные процессы, процессы углеводного и белкового обмена и т. д.). С гипоталамусом тесно связаны ретикулярные формации продолговатого мозга и среднего мозга, которые играют значительную роль в "витальной" форме активации. Более сложные формы активации этого вида связаны с обменными процессами, организованными в определенные врожденные системы поведения (системы инстинктивного, пищевого и полового поведения). Источник активации в данном случае - гуморальные процессы организма. 2. Второй источник активации: поступление в организм раздражений из внешнего мира. Возникающие в результате формы активации проявляются в виде ориентировочного рефлекса - основе познавательной деятельности.

Первый блок мозга работает в тесной связи с высшими отделами коры. Первый блок отвечает за эмоциональные и мотивационные психологические процессы. Если болезненный процесс станет причиной отказа в нормальной работе первого блока, то следствием будет понижение тонуса коры головного мозга. У человека становится неустойчивым внимание, появляется патологически повышенная истощаемость, сонливость. Мышление теряет избирательный, произвольный характер, который оно имеет в норме.

2-й блок: прием, переработка, хранение экстероцептивной информации.

Этот блок расположен в наружных отделах новой коры и занимает ее задние отделы (затылочная (зрительная), височная (слуховая). Состоит из нейронов подкорки и коры. Аппараты этого блока принимают раздражения от периферических рецепторов, дробят их на составляющие детали и комбинируют их в нужные функциональные структуры. Второй блок обладает высокой модальной специфичностью: его части принимают зрительную, слуховую и общечувствительную информацию. Незначительное место занимают аппараты вкусовой и обонятельной рецепции.

Основа второго блока - первичные (проекционные) зоны коры, нейроны которых по большей части высоко дифференцированы (нейроны зрительных отделов реагируют только на узкоспециальные свойства зрительных раздражителей (оттенки цвета, направленные движения). Над первичными зонами надстроены аппараты вторичных (гностических) зон коры, в которых происходи синтез поступающих импульсов. Третичные зоны второго блока обеспечивают совместную работу системы различных зон коры головного мозга. Эти зоны расположены на границе затылочного, височного и заднецентрального отделов коры, основную часть составляют образования нижнетеменной области. Функция клеток третичных зон - интеграция возбуждений, поступающих из разных анализаторов. Большая часть нейронов чувствительна к нескольким видам раздражений и реагирует на комплексные признаки среды (пространственное расположение, количество элементов). Деятельность третичных зон необходима не только для синтеза наглядной информации, но и для перехода к уровню символических процессов (оперирование значениями слов, сложными грамматическими и логическими структурами), они участвуют в превращении наглядного восприятия в абстрактное мышление.

Закон иерархического строения корковых зон.

А. Р. Лурия выделил три основных закона, по которым построена работа отдельных частей коры входящей в состав этого мозгового блока:

1. Закон иерархического строения. Первичные, вторичные и троичные зоны образуют более сложные структуры в иерархическом порядке. 2. Закон убывающей специфичности иерархически построенных зон коры, входящих в его состав. Первичные зоны обладают максимальной модальной специфичностью в отличие от вторичных зон. 3. Закон прогрессивной латеральной функции. Первичные зоны обоих полушарий мозговой коры построены по принципу соматотопической проекции, равноценны

При нарушениях второго блока может существенно пострадать слух; кожная чувствительность, осязание и ухудшается процесс приема и обработки зрительной информации. Второй блок обладает высокой модальной специфичностью: его части принимают зрительную, слуховую и общечувствительную информацию. Незначительное место занимают аппараты вкусовой и обонятельной рецепции.

Нарушения второго блока: в пределах височной доли - может существенно пострадать слух; поражение теменных долей - нарушение кожной чувствительности, осязания (больному сложно узнать предмет на ощупь, нарушается ощущение нормального положения тела, что влечет за собой потерю четкости движений); поражения в затылочной области и прилегающих участков мозговой коры - ухудшается процесс приема и обработки зрительной информации. Второй блок обладает высокой модальной специфичностью: его части принимают зрительную, слуховую и общечувствительную информацию. Незначительное место занимают аппараты вкусовой и обонятельной рецепции.

3-й блок: Программирование, регуляция и контроля протеканием сознательной психической деятельностью.

Аппараты третьего блока расположены в передних отделах больших полушарий, спереди от передней извилины. В нем процессы идут в нисходящем направлении: от вторичных и третичных зон, в которых формируются двигательные планы и программы к первичной двигательной коре, которая посылает двигательные импульсы на периферию. Двигательные зоны коры - "выходные ворота" этого блока Двигательный состав импульсов первичной коры, которые она посылает на периферию, должен быть хорошо подготовлен и включен в определенные программы, подготовка обеспечивается и в аппарате передней центральной извилине и во вторичных зонах двигательной коры.

Вторичная зона находится в премоторных отделах лобной области. Она превращает процессы, организованные по соматотопическому принципу в функционально организованные системы.

Третичная зона локализована в префронтальных отделах мозга и выполняет ассоциативные функции. Префронтальная область имеет двустороннюю связь с нижелащими отделами мозга и ретикулярной формацией. Благодаря этому в префронтальных отделах коры происходит как вторичная переработка афферентных импульсов, приходящих от всех отелов мозга, так и организация эфферентных импульсов, и регуляция все этих структур.

Связь с ретикулярной формацией приводит к тому, что префронтальные отделы коры регулируют состояния активности и приводят их в соответствие с формулируемыми с помощью речи намерениями и замыслами. Префронтальные отделы созревают на позднем этапе онтогенеза: в 4-7 лет Темп роста площадей лобных областей повышается к 3, 5 - 4 годам, второй скачок приходится на 7 - 8 лет. Третичные отделы лобных долей надстроены над всеми отделами мозговой коры и выполняют универсальную функцию общей регуляции поведения. Лобные доли играют важную роль в синтезе движения, направленного на определенную цель и в формировании поведения, направленного на будущее. С лобными долями связаны наиболее сложное формы обратной связи, и они осуществляют не только синтез внешних раздражителей и формирование программ, но и функцию учета эффекта произведенного действия и контроля за его протеканием.

Блок программирования, регуляции и контроля за протеканием сознательной психической деятельности, согласно концепции А. Р. Лурии, занимается формированием планов действий. Поражения данного отдела мозга ведут к нарушениям опорно-двигательного аппарата, движения теряют свою плавность, двигательные навыки распадаются. При этом переработка информации и речь не подвергаются изменениям. При сложных глубоких повреждениях коры лобной области, возможна относительная сохранность двигательных функций, но действия человека перестают подчиняться заданным программам. Целесообразное поведение заменяется инертным, стереотипным либо импульсивными реакциями на отдельные впечатления

Любая форма сознательной деятельности является сложной функциональной системой и осуществляется, опираясь на работу всех трех блоков мозга.

Рисунок Структурно-функциональная модель интегративной работы мозга (по А. Р. Лурия, 1970)

1 -- мозолистое тело 2 -- средний мозг 3 -- теменно-затылочная борозда, 4 -- мозжечок 5 -- ретикулярная формация ствола 6 -- крючок, 7 -- гипоталамус 8 -- таламус;

1 -- премоторная область 2 -- прецентральная извилина 3 -- центральная извилина 4 -- моторная область 5 -- префронтальная область;

Функциональное взаимодействие блоков мозга - О нейропсихологии

Похожие статьи