Визуальные и осязательные тесты

Комбинация этих двух типов тестов подтвердила получен­ные данные и дала новые интересные результаты. Если ин-

Формация об объекте поступала только в правое полушарие мозга, пациенты не могли назвать и описать вещь. Фактиче­ски пациенты или не давали никакого словесного ответа, или отрицали, что объект был им представлен. Но если им разре­шали поискать левой рукой предмет за экраном, они всегда находили среди других объектов тот, который был им пред­ставлен визуально.

Оказалось, что правое полушарие способно думать о предме­тах и анализировать их. Гэззенига сообщал, что, когда изобра­жение объекта, например сигареты, передавалось на правое по­лушарие, из десяти предметов за экраном пациент находил вещь, имеющую самое прямое отношение к продемонстрированному объекту, а именно пепельницу. И далее:

Удивительно, что даже после правильного ответа, когда пациенты держали в левой руке пепельницу, они были не в состоянии назвать и описать проде­монстрированный объект, то есть сигарету. Очевид­но, левое полушарие было полностью независимо от правого в восприятии и знаниях (р. 26).

Для изучения речевых возможностей правого полушария были проведены дополнительные тесты. Один из самых извест­ных и остроумных тестов с использованием устройства для ви­зуального тестирования был проведен, когда слово HEART было спроецировано пациентам так, что НЕ направлялось на правое визуальное поле, a ART — на левое. Теперь, уже зная различия в функциях полушарий, можете ли вы предположить, что рассказали пациенты об увиденном? Если вы думаете, что их ответом было ART, то вы правы. Но самое интересное, что когда им показали две карточки со словами НЕ и ART и попро­сили показать левой рукой на увиденное ими слово, они все показали на НЕ. Этот опыт продемонстрировал, что правое полушарие способно понимать язык, но оно делает это не так, как левое, то есть невербальным путем.

Проведенные с пациентами тесты на слуховое восприятие дали те же результаты. Когда пациентов просили не глядя достать ле­вой рукой из мешочка определенный объект (часы, мячик, рас­ческу, монету), они это делали с легкостью. Это говорит о том, что правое полушарие воспринимает язык. Можно было даже

не называть предмет, а упомянуть о каком-то аспекте, связан­ном с ним. Например, если просили найти среди пластмассо­вых фруктов в мешочке «фрукт, который обезьяны любят боль­ше всего», пациенты вытаскивали банан. Или же говорили, что «эти фрукты продает фирма "Санкист"», и пациенты вытаски­вали апельсин. Однако когда те же самые фрукты вкладывали в левую руку пациентам так, что они не могли видеть их, паци­енты не были в состоянии назвать объект. Другими словами, если требовался вербальный ответ, правое полушарие не отве­чало.

И последний опыт с набором пластиковых букв на столе за экраном также показал удивительные различия между двумя полушариями. Когда пациентов просили составить различные слова, ощупывая буквы левой рукой, они легко справлялись с заданием. Даже если три или четыре буквы из составляющих слово находились за экраном, пациенты могли верно выбрать их левой рукой и добавить в слово. Однако сразу после завер­шения работы пациенты не могли назвать только что состав­ленное слово. Ясно, что левое полушарие превосходит правое в области речи (у некоторых левшей — наоборот). Но в каких же способностях правое полушарие доминирует над левым?

В этой ранней работе Сперри и Гэззенига обнаружили, что визуальные задания, затрагивающие пространственные отно­шения и формы, выполнялись более искусно левой рукой (хотя все пациенты были правшами). Как видно на рис. 1.2, копиро­вание трехмерных изображений (карандашом, расположенным за экраном) было более успешным, если выполнялось левой ру­кой.

И наконец, исследователи хотели изучить эмоциональные реакции пациентов с расщепленным мозгом. Проводя визуаль­ные эксперименты, Сперри и Гэззенига неожиданно продемон­стрировали изображение обнаженной женщины и ввели его как в левое, так и в правое полушарие. Вот один из случаев. Снача­ла изображение было подано на левое полушарие пациентки:

Она засмеялась и словесно идентифицировала изоб­ражение как обнаженную фигуру. Когда позже изоб­ражение было подано на правое полушарие, она ска­зала... что ничего не видит, и тут же расплылась в улыбке и начала хихикать. Когда ее спросили,поче-

му она смеется, она ответила: «Я не знаю... ничего... ох, это смешная картина». Правое полушарие не мог­ло произвести словесное описание продемонстри­рованного объекта, но изображение вызвало такую же эмоциональную реакцию, как и при работе с ле­вым полушарием (р. 29).

ОБСУЖДЕНИЕ

Обобщая результаты исследований, описанных в данной ста­тье, можно сделать вывод, что в черепной коробке человека су­ществуют два мозга, каждый из которых имеет свои возможно­сти. Гэззенига отмечает, что потенциал обработки информации, возможно, увеличивается в два раза при разделении двух поло­вин мозга.

Действительно, существуют некоторые данные о том, что пациенты с расщепленным мозгом могут выполнить два зада­ния на сообразительность так же быстро, как обычный человек выполняет одно.

ЗНАЧЕНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ ДАННЫХ

Результаты изложенных и последующих исследований Спер-ри и Гэззениги чрезвычайно важны и перспективны. Теперь мы знаем, что две половины нашего мозга специализированы и имеют различные возможности и функции. Левое полушарие контролирует процесс говорения, письмо, выполнение мате­матических операций, чтение и является ведущим в области речи в целом. Правое полушарие доминирует в области распо­знавания лиц, решения задач пространственной ориентации, символического мышления, художественно-артистической де­ятельности.

Понимание специализации полушарий мозга помогает в ле­чении пациентов с травмами головного мозга. Зная локализа­цию повреждения, мы можем предсказать его последствия для пациента. Эти знания необходимы для выработки правильной стратегии переобучения и реабилитации пациентов и помога­ют им поправиться как можно быстрее.

После многолетних исследований в этой области Сперри и Гэззенига пришли к выводу, что каждое полушарие мозга — это отдельный разум. В более поздних исследованиях паци­ентов с расщепленным мозгом решались гораздо более слож­ные проблемы, чем те, что мы обсуждали выше. Пациенту за­давали вопрос: «Какую профессию вы выберете?» Пациент в словесной форме (левое полушарие) отвечал, что он хочет быть чертежником, но его левая рука (правое полушарие) состав­ляла из блочных букв слово автогонщик (Gazzaniga & LeDoux, 1978). Фактически, Гэззенига сделал еще один шаг в развитии своей теории. В настоящее время он утверждает, что даже у людей с нормальным неповрежденным мозгом взаимосвязь между двумя полушариями может быть неполной (Gazzaniga, 1985). Например, если несколько бит информации, форми­рующие некую эмоцию, хранятся не в языковом формате, ле­вое полушарие может не иметь к ним доступа. В результате

этого вы можете чувствовать себя несчастным и будете не в состоянии объяснить, почему. В поисках выхода из такого со­стояния дискомфорта левое полушарие постарается словесно сформулировать причину уныния и грусти (в конце концов, _язык _ это его главная работа). Однако поскольку левое полу­шарие не имеет необходимых исходных данных, его объясне­ние будет неверным!

КРИТИЧЕСКИЕ ЗАМЕЧАНИЯ

Результаты исследований расщепленного мозга, проводив­шиеся Сперри и Гэззенигой в течение многих лет, редко стави­лись под сомнение. Критика, главным образом, была направ­лена не на сами исследования, а на то, как идея специализации левого и правого полушарий интерпретировалась в средствах массовой информации и популярной культуре.

Сегодня существует распространенный миф о том, что у од­них людей преобладает правое полушарие, а у других — левое или что нужно развивать одну половину мозга, чтобы улучшить определенные навыки. Джерри Леви (Jerre Levy), психобиолог из Университета Чикаго, — лидер среди ученых, стремящихся опровергнуть представления о том, что мы имеем два незави­симо функционирующих мозга. Она утверждает: именно пото­му, что разные полушария выполняют разные функции, они должны интегрировать свои возможности, а не действовать са­мостоятельно, как полагают многие. Благодаря такой интегра­ции наш мозг обладает большими возможностями, чем каждое полушарие в отдельности.

Например, когда вы читаете рассказ, ваше правое полушарие специализируется на его эмоциональном содержании (юморе, пафосе), зрительном представлении картин, следит за развити­ем сюжета в целом и оценивает художественный стиль (напри­мер, использование метафор). Одновременно с этим ваше левое полушарие понимает напечатанные слова, выводя значения слов и предложений через их сложные взаимосвязи и наделяя их фо­нетическим звучанием, так что они воспринимаются как язык. Вы способны читать, понимать и оценивать рассказ только по­тому, что ваш мозг работает как единая интегрированная систе­ма (Levy, 1985).

Фактически, Леви утверждает, что нет ни одного вида чело­веческой деятельности, которая была бы связана только с од­ним полушарием мозга. «Популярные мифы — это интерпре­тации и желания, а не наблюдения ученых. У нормальных лю­дей есть не половина мозга и не два мозга, а один великолепно дифференцированный мозг, и каждое полушарие вносит свой особый вклад в его работу» (Levy, 1985, р. 44).

СОВРЕМЕННЫЕ РАЗРАБОТКИ

Процитированные высказывания Леви отражают влияние исследований расщепленного мозга, проведенные Сперри и Гэззенигой. В современной медицинской и психологической литературе представлено множество статей на различные темы, где авторы ссылаются на ранние работы и методологию Род­жера Сперри и на более новые данные Гэззениги и его сотруд­ников. Например, исследование 1998 года, проведенное во Франции (Hommet & Billard, 1998), ставит под сомнение саму основу опытов Сперри и Гэззениги, а именно утверждение, что рассечение мозолистого тела действительно разделяет полуша­рия мозга. Французские исследователи обнаружили, что у де­тей, родившихся без мозолистого тела (редкий порок развития мозга), информация передается от одного полушария к друго­му. Они пришли к выводу, что у таких детей должны существо­вать другие связи между полушариями. До сих пор не ясно, су­ществуют ли такие подкорковые связи у пациентов с расщеп­ленным мозгом.

Позднее в этом же году была опубликована работа группы нейропсихологов, включающей Гэззенигу, из престижных ис­следовательских институтов США (университеты Техаса, Стэн-форда, Йеля и Дартмута), которая показала, что пациенты с рас­щепленным мозгом вообще воспринимают мир не так, как мы (Parsons, Gabrieli, Phelps & Gazzaniga, 1998). Исследователи об­наружили, что когда пациентов с расщепленным мозгом про­сили определить, кем — левшой или правшой — выполнен ри­сунок, представленный левому полушарию, они могли правиль­но сделать это, только если художник был правшой, и наоборот.

Обычные люди давали правильные ответы независимо от того, какому полушарию был представлен рисунок. Это гово-

о том, что сообщение между полушариями мозга необхо-имо для того, чтобы в нашем воображении мы могли предста­вить себе движения других людей, то есть «поставить себя на место другого», чтобы правильно оценить его действия.

И наконец, некоторые исследователи изучали возможность объяснения с помощью независимого функционирования по­лушарий некоторых психических состояний, так называемых диссоциативных расстройств, при которых у больного проис­ходят нарушения аутоидентичности и сознания, такие как раз­двоение личности или состояния фуги* (fugue) (Shiffer, 1996).

В основе такого предположения лежит идея о том, что у не­которых людей с неповрежденным, «нерасщепленным» мозгом правое полушарие может функционировать более независимо от левого, чем обычно, и может на некоторое время взять на себя контроль над сознанием человека. Это служит вполне убе­дительным объяснением диссоциативных расстройств, в осо­бенности если левое полушарие не помнит этих эпизодов, и по­этому больной не может рассказать о них и, скорее всего, будет отрицать их существование. Может быть, диссоциативное рас­стройство личности — этои/юябугешескрытыхличностей, содер­жащихся в нашем правом полушарии? Тут есть о чем подумать... двумя полушариями.

ЛИТЕРАТУРА

Baynes, К., Tramo, M., & Gazzaniga, M. (1992). Reading with a

limited lexicon in the right hemisphere of a callosotomy patient.

Neuropsychologia, 30, 187-200.

Gazzaniga, M. S. (1985). The social brain. New York: Basic Books. Gazzaniga, M. S., & Ledoux, J. E. (1978). The integrated mind. New

York: Plenum Press. Hommet, C., & Billard, C. (1998). Corpus callosum syndrome in

children. Neurochirurgie, 44(1), 110-112. Levy, J. (1985, May). Right brain, left brain: Fact and fiction.

Psychology Today, 42-44.

—-—

Фуги — это состояния, при которых находящиеся в помрачен-°м сознании, отрешенные от окружающего люди стремительно бро­саются в бегство. - Примеч. ред.

32

Morris, E. (1992). Classroom demonstration of behavioral effects of

the split-brain operation. Teaching of Psychology, IS, 226—228. Parsons, L., Gabrieli, J., Phelps, E., & Gazzaniga, M. (1998).

Cerebrally lateralized mental representations of hand shape and

movement. Neuroscience, 18(\6), 6539— 6548. Puente, A. E. (1995). Roger Wolcott Sperry (1913-1994). American

Psychologist, 50(11), 940-941. Schiffer, F. (1996). Cognitive ability of the right-hemisphere: Possible

contributions to psychological function. Harvard Review of

Psychiatry, 4(3), 126-138. Sperry, R. W. (1968). Hemisphere disconnection and unity in

conscious awareness. American Psychologist, 23, 723—733.

Больше опыта — больше мозг?

Базовые материалы:

Rosenzweig M. R., Bennett E. L. & Diamond M. С. (1972). Brain

changes in response to experience. Scientific American, 226, 22—29.

Если вы войдете в детскую комнату типичной американской семьи среднего класса, вы, скорее всего, увидите колыбель, пол­ную мягких игрушечных зверей, над которой на доступном для ребенка расстоянии развешаны разноцветные погремушки. Не­которые из этих игрушек могут светиться, двигаться, проигры­вать мелодию или делать все это одновременно. Как вы думае­те, для чего ребенку дают возможность так много видеть и де­лать? Кроме того что дети явно получают удовольствие и положительно реагируют на все эти вещи, родители верят, со­знательно или нет, что дети нуждаются в стимулирующем ок­ружении для оптимального интеллектуального развития и пра­вильного развития мозга.

В течение многих веков вопрос о том, вызывает ли интел­лектуальная деятельность физические изменения мозга, дис­кутировался и исследовался философами и учеными. В 1785 го­ду итальянский анатом Малакарне (Malacarne) изучал пары со­бак из одного помета и пары птиц из одной кладки яиц. Из каждой пары он интенсивно тренировал только одно живот­ное, в то время как другое получало такой же хороший уход, но не тренировалось. Позднее, после вскрытия черепа животных,

обнаружил, что у тренированных животных мозг имеет бо-сложную структуру с большим количеством складок и из-илин. Однако исследования в этом направлении по какой-то причине не были продолжены. В конце XIX века были сдела­ны попытки связать длину окружности головы человека с его образованностью. В некоторых ранних работах утверждалось, что такая связь существует, однако последующие исследования показали, что величина окружности головы не является досто­верным показателем степени развития мозга.

В 60-х годах XX века появились новые технологии, которые дали ученым возможность измерить изменения мозга с боль­шей точностью, используя технику с высокой степенью опти­ческого увеличения и определение уровня активности фермен­тов и нейромедиаторов. Марк Розенцвейг (Mark Rosenzweig) и его коллеги, Эдвард Беннетт (Edward Bennett) и Мариан Дай-монд (Marian Diamond), в Университете Калифорнии в Беркли использовали все эти технологии в претенциозной серии из 16 экспериментов, проводившихся в течение 10 лет с целью вы­яснения влияния активной умственной деятельности на мозг. Результаты их работы изложены в статье, которая обсуждается в этой главе. По очевидным причинам эксперименты проводились не на людях, а, как во многих классических работах по экспери­ментальной психологии, на крысах.

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВАНИЯ

Поскольку в конечном итоге психологов интересуют люди, а не крысы, использование животных в этих опытах должно быть как-то оправдано. В теоретическом обосновании этой ра­боты дается объяснение, почему объектом изучения были выб­раны крысы. Авторы объяснили, что по нескольким причинам более удобно использовать в опытах грызунов, а не высших мле­копитающих, таких как хищники или приматы. Та часть мозга, которая является объектом исследования, у грызунов гладкая, а не складчатая, как у высших животных. Поэтому ее легче изу­чить и измерить. Кроме того, крысы — небольшие по размерам и недорогие животные, что немаловажно для условий лабора­торий (обычно испытывающих недостаток финансирования и Места). Крысы приносят многочисленное потомство, и это

позволяет брать животных из одного помета для эксперимен­тов в разных условиях. И наконец, у крыс, рожденных от нахо­дящихся в родстве особей (inbread), возникают разнообразные генетические деформации, что позволяет ученым при желании включать генетические эффекты в их исследования.

Работы Розенцвейга основаны на предположении, что жи­вотные, выращенные в активно стимулирующем окружении, по развитию и биохимическим особенностям мозга будут от­личаться от животных, выращенных в обычных лабораторных условиях. В каждом из экспериментов, о которых говорится в этой статье, участвовали 12 групп, состоящих из трех самцов одного помета.

МЕТОД

Из каждого помета крысы выбирались три самца. Каждый самец выращивался в одном из трех разработанных режимов содержания. Один оставался в лабораторной клетке с другими крысами колонии. Другой помещался в клетку с «обогащенны­ми», по терминологии Розенцвейга, условиями; третий — в клетку с «обедненными» условиями. Помните, что во всех 16 опытах в каждом из трех режимов содержалось по 12 крыс.

Три режима содержания крыс (рис. 1.3) описаны следующим образом:

1. Стандартная лабораторная клетка с несколькими крыса­ми на достаточном пространстве и со всегда доступными пи­щей и водой.

2. Клетка с обедненными условиями была несколько мень­ше, находилась в отдельной комнате, и крыса содержалась там одна при достаточном количестве пищи и воды.

3. Клетка с обогащенными условиями представляла собой крысиный Диснейленд (не в обиду Микки Маусу!). От шестим до восьми крыс жили в «большой клетке, снабженной разно­образными объектами, с которыми они могли играть. Каждый день в клетку помещался новый набор игрушек, которых всего было 25» (р. 22).

Крысы жили в этих трех режимах в течение разных перио­дов времени, от 4 до 10 недель. После этого подопытные жи­вотные гуманным образом умерщвлялись, и производилось

вскрытие для выявления различий в развитии головного мозга, п я того чтобы избежать предвзятости, процедура изучения и та стандартизирована и исходные данные закодированы, так человек, производящий вскрытие, не знал, в каких услови-v выращивалось животное. Прежде всего исследователей ин­тересовали различия мозга животных из обогащенных и обед­ненных условий содержания.

нервных импульсов между клетками мозга.

Нашли ли Розенцвейг и его сотрудники различия между моз­гом крыс, выращенных в обогащенных и обедненных услови­ях? Вот их результаты.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Результаты говорят о том, что мозг крыс, выращенных в обо­гащенных условиях, отличается от мозга крыс, выращенных в обедненных условиях, во многих отношениях. Кора головного мозга крыс из обогащенных условий значительно тяжелее и тол­ще. Кора головного мозга — это та часть мозга, которая отвеча­ет на воздействия окружающей среды и контролирует движе­ние, память, обучение и чувственное восприятие (зрение, слух, осязание и обоняние). Кроме того, уровень активности упомя­нутого выше фермента нервной системы, ацетилхолинестера-зы, оказался выше у крыс с обогащенным жизненным опытом

У двух групп животных не было выявлено значительной раз­ницы в числе клеток мозга (нейронов), но в обогащенных условиях у крыс развивались нейроны большего размера. С этим связаны и данные о том, что соотношение РНК и ДНК — ве­ществ, играющих важнейшую роль в росте клеток мозга, — было выше у крыс с обогащенным опытом Это говорит о том, что у этих животных уровень химической активности мозга был выше.

Розенцвейг и его коллеги с уверенностью утверждают, что «хотя различия в мозге, вызванные условиями окружающей среды, невелики, но они подлинны. При повторных экспери­ментах вновь и вновь выявлялись те же закономерности и раз­личия... Оказалось, что наиболее стойким показателем воздей­ствия жизненного опыта на мозг было соотношение веса коры мозга к остальной его части: подкорке. Оказывается, кора го­ловного мозга очень быстро увеличивается в весе в ответ на внеш­нюю стимуляцию, в то время как остальная часть мозга изме­няется мало» (р. 25).

Это измерение отношения веса коры и остальной части моз­га было наиболее точным показателем изменений мозга. Об­щий вес мозга варьируется в зависимости от индивидуального веса каждого животного, выбранный же показатель исключает влияние индивидуальной изменчивости. На рис 1.4 представ-

лены данные по этому показателю, полученные во всех 16 экспе­риментах. *

Как вы видите, только в одном эксперименте различия не являлись статистически значимыми.

И наконец, были получены данные, касающиеся мозговых

синапсов у животных из двух экспериментальных групп. Си-

напс — это место соединения двух нейронов. Основная часть

активности мозга реализуется в синапсах, где нервный импульс

или передается от одного нейрона к следующему и дальше, или

тормозится и прекращается. Под большим увеличением с исполь-

ванием электронного микроскопа было обнаружено, что сами

инапсы у крыс с богатым опытом на 50% больше, чем у крыс,