Межполушарная асимметрия мозга развитие мозга ребенка

Головной мозг является главным регулятором всех функций человеческого организма. Структурные особенности полушарий отличаются друг от друга, как и набор функций, которые они выполняют. В этом проявляется межполушарная асимметрия мозга.

Процесс ее формирования носит название латерализации и длится примерно 10–15 лет. Таким образом, эта характеристика мозга не является врожденной, а приобретается в ходе жизни человека, хотя некоторые предпосылки могут передаваться генетически. Психические функции обусловлены деятельностью коры больших полушарий (так как эта структура является самым поздним образованием), поэтому межполушарная асимметрия формируется именно в этой области.

Классическая теория фокусируется, в основном, на речевых и моторных зонах больших полушарий, а также говорит о том, что признаки асимметрии не изменяются на протяжении жизни человека (в основном, благодаря опоре на то знание, что праворукость и леворукость остаются неизменными на протяжении всего жизненного цикла). Современные представления об этом феномене несколько отличны от традиционных.

Функциональная асимметрия основывается на различиях в типах мышления. В книгах и публикациях по популярной психологии кратко даются характеристики, которые сводятся к выделению логического мышления (у левого полушария) и творчества (у правого). Но на самом деле оба полушария в равной мере участвуют в творческом и логическом мышлении, способны воспринимать слова и образы, перерабатывать их, но эти процессы протекают различно.

Вопрос о разделении функций между двумя половинами конечного мозга впервые поднялся в 1836 г. М. Даксом, который обнаружил повреждение левого полушария у больных с нарушениями речи. Впоследствии ученые находили все новые подтверждения теории: П. Брока, К. Вернике, Дж. Джексон.

Латерализация

Межполушарная асимметрия формируется с чередованием доминирования правого и левого полушарий, переходом к функциональной специализации от дублирования, то есть имеет нелинейный характер. Это процесс, на который существенное воздействие оказывает среда.

Первой начинает проявляться асимметрия головного мозга по биоэлектрическим показателям: в моторных и сенсорных зонах коры (далее – в префронтальных и теменно-височных).

У новорожденных детей отмечаются некоторые анатомические различия правого и левого полушария – так, сильвиева борозда в левом больше по размеру, чем в правом. У взрослых людей такие различия могут проявляться в большей по масштабу площади речевого центра Вернике.

Данные о том, что асимметрия полушарий головного мозга у новорожденных детей действительно может отражать функциональные различия, были получены при изучении реакций детей первого года жизни на речевые звуки. Амплитуда, зарегистрированная с помощью электроэнцефалографии, в левом полушарии была больше, чем правом. Неречевые звуки, такие как музыка или шум, показывали большую амплитуду в правом полушарии.

В раннем детстве оба полушария одинаково участвуют в осуществлении речевых функций (то есть являются эквипотенциальны друг другу). Развитие речи начинается с овладения правополушарными способами обработки информации (используются квази-слова, звукоизобразительные элементы, которые являются эмоциональным выражением ситуации, а не переносчиком информации). Левополушарное овладение способами информации начинается с процесса фонематического восприятия – способности определять фонему, звуковой состав слова, и к 3 годам у ребенка развивается фонематический слух. Впоследствии ему становятся доступны категории числа, падежа и степени сравнения речи. Осмысление значения также является прерогативой коры левого полушария, а понимание метафоры и переносного значения слова – правого.

Свойства мозговой асимметрии

Исходя из этого примера, можно предположить, что другие функции также имеют парциальный характер: доминантность одного из полушарий проявляется при развитии слуха, манипулятивной функции рук (предпочтение правой или левой руки) и т. д. Но так происходит не всегда. Например, зрительное восприятие не требует столь выраженной латерализации коры больших полушарий.

Функциональная асимметрия мозга (ФАМ) способствует лучшей адаптации человека к реальности: поражение одного полушария может быть скомпенсировано за счет другого.

По современным данным, механизмы ФАМ оказывают влияние не только на психические функции, но и работу вегетативной нервной системы: так, раздражение конкретных участков левого полушария вызывают брадикардию и падение кровяного давления, а правого – тахикардию и повышение давления.

Вместе с тем такая активация симпатической и парасимпатической нервной системы в естественных условиях (например, под воздействием стресса) направлена на то, чтобы оптимизировать когнитивные процессы. Например, энергетический метаболизм, необходимый для определенной познавательной деятельности должен поддерживаться на определенном уровне за счет выброса в кровь катехоламинов, повышения артериального давления и частоты сердечных сокращений.

Исходя из вышесказанного, можно выделить три основных свойства, которыми обладает функциональная асимметрия полушарий:

1. Доминирование одного полушария. Предполагается активация зон одного во время какого-либо типа деятельности. Это устойчивая характеристика – особенно в отношении речевых и моторных функций.
2. Переключаемость. Подразумевает смену активации полушария при изменениях состояния организма (болезнь, стресс).
3. Пластичность. Когнитивные способности, обусловленные асимметрией, могут изменяться и закрепляться во время обучения или под воздействием других различных факторов.

Современные представления также позволяют выделить:

• стационарность – в некоторых сферах деятельности асимметрия коры больших полушарий неизменна на протяжении жизни;
• динамичность – предполагает, что латерализация может происходить на протяжении долгого времени и измеряться поведенческими, физиологическими и биохимическими методами.

В настоящее время актуальной задачей исследования такого явления, как функциональная асимметрия мозга, является определение стационарных и динамических характеристик, их взаимодействие в норме и условиях дизонтогенеза (нервно-психической патологии).

Основные различия

Их удобнее представить в виде таблицы.

Считается, что межполушарная асимметрия мозга также выражается в том, что левое полушарие поддерживает связь с объективной реальностью и сознательными действиями, а правое – с измененным состоянием сознания, так как поддерживает бессознательную мозговую деятельность.

Взаимодействие между двумя частями мозга происходит благодаря мозолистому телу, которое представляет собой переплетение нервных волокон и соединяет полушария. В условиях старения – нормального и патологического – эта структура уменьшается в размерах из-за нарушения деятельности миелина и снижения кровообращения мозга, что сказывается на том, что память и внимание ослабляются с разной степенью выраженности. Атрофия мозолистого тела также грозит больным, страдающим психическими заболеваниями, что может вести к недостаточной активности левого (как правило) или правого полушарий.

Нарушенное взаимодействие между двумя частям мозга в условиях старения или заболевания не просто сказывается на мозговой асимметрии, но и на продолжительности жизни человека.

Итак, функциональная асимметрия мозга – основополагающая характеристика организации полушарий, которая проявляется в различном строении и отличных друг от друга функциях. Представления о ней продолжают корректироваться по настоящее время. В соответствии с современными исследованиями выделены такие свойства, как доминантность, переключаемость и пластичность, а также стационарность и динамичность. Это позволяет прояснить становление, нарушение и угасание психических функций в норме, при расстройствах психики и старении.

В основе условного разделения людей на технарей и гуманитариев лежат особенности развития мозга индивидуума. Открытие межполушарной асимметрии мозга дает ответ на вопросы: почему один человек с легкостью решает задачи, а другой создает шедевры в искусстве.

Вопросы функционирования и взаимодействия полушарий мозга до конца не изучены, но уже сейчас теории межполушарной асимметрии позволяют объяснить некоторые особенности восприятия информации, обучения детей или реабилитации людей с поражением участков мозга.

Общие сведения о межполушарной асимметрии головного мозга

Термин «межполушарная асимметрия» применяется как разделение функций мозговых процессов (восприятие, анализ, продуцирование информации) между левой и правой половинами мозга. Исследования говорят и об анатомической разнице в размерах и морфологии половин этого органа.

В 1836 году М. Дакс обнародовал наблюдения над пациентами с частичным поражением в левой области. В частности, у таких больных было нарушение речи (афазия) — симптом, которого не было у людей с повреждением головного мозга в аналогичной (зеркальной) зоне правого части.

Наблюдения позволили сделать вывод о латерации — распределении психических процессов между левым и правым полушариями.

Условно каждая половина «отвечает» за свой спектр мыслительных процессов: левая — за логику, расчет, правая — за образное мышление, интуицию.

Для исследования мозговой латерации применялось:

1. Наблюдение на больными с поражением участков мозга вследствие травмы, опухоли, паразитарной кисты.
2. Рассечение мозолистого тела, служащего проводником между частями мозга.
3. Специфические исследования с измерением электрических импульсов того или иного участка мозга при решении определенной задачи.

Было установлено, что полушарие контролирует сенсорику противоположной части тела: правое — левую сторону, левое — правую. Так, действием правой руки управляет левое, и наоборот.

Данный факт позволяет проводить психологические тесты, позволяющие определять долю участия каждого полушария (доминантность) у конкретного индивидуума. Так, у 90% людей доминантным является левое, так как большинство людей правши. Для более объективной картины применяются тесты:

1. Сенсорные — предлагается совершить действие, например, развязать узел или сложить руки на груди. Во время исполнения испытуемый увереннее манипулирует правой рукой.
2. Зрительные — тест определяет ведущий глаз.
3. Слуховые — испытание для определения восприятия звуков.

Совокупность результатов такого исследования позволяет отнести индивидуума к одной из пяти групп:

• правши;
• праворукие;
• левши;
• леворукие;
• амбидекстры.

У последних доминантность — свойство межполушарной симметрии — отсутствует. Такие люди одинаково владеют обеими руками, однако этот феномен встречается редко.

Как сформировалась асимметрия головного мозга

Есть разные мнения, вследствие чего сформировалась асимметрия мозга. Врожденное это качество или приобретенное. Праворукость — признак того, что левая часть мозга доминирует — присуща была еще пещерным предкам человека.

Такой вывод ученые делают на основе анализа наскальных рисунков. Считается, что изображения рук древние люди делали методом трафарета, обводя ладонь доминирующей рукой. Так как рисунок левой руки встречается в 90 процентах от всех изображений конечности, делается вывод, что древние «художники» были в массе своей праворукими, а значит, левополушарными.

С другой стороны, многие исследователи говорят, что у новорожденных асимметрии нет, а в первые 3 года жизни у детей преобладает правополушарное доминирование — ведь сначала они общаются эмоциями и невербальными способами. И только с развитием речи начинает преобладать левополушарный тип.

Ряд исследователей считают, что асимметрия присутствует с рождения. Она появилась в результате естественного отбора, передается потомству. Но в силу отсутствия у младенцев мышления данный постулат имеет статус теории.

Единодушное мнение у ученых только в вопросе возникновения асимметрии в следствии развития (онтогенеза).

Замечено, что асимметрия тем больше, чем более развит человек в интеллектуальном плане.

У необразованных примитивных индивидуумов анатомическая и функциональная разница между левым и правым незначительна.

Примечательно! Межполушарная асимметрия — свойство не только человека, но и животных. Диференцированное функционирование и анатомические различия обнаружены у дельфинов, крыс, однообразных.

Свойства асимметрии мозга

Нейрофизиологи считают, что асимметрия формируется до совершеннолетия. В этот период у человека высокая обучаемость, а в процессе обучения складывается доминирующий тип мышления.

Левое (логический анализ) и правое полушарие (оперирование образами) могут «работать» над одной проблемой, каждое своими «инструментами». Такое взаимодействие сторон дает высокое качество обработки и синтеза данных, что и свойственно человеку с интеллектом, личности с высоким развитием мозга.

Известно, что несмотря на дифференциацию обязанностей между полушариями, при повреждении части мозга функцию поврежденного участка берет на себя оставшиеся здоровые клетки, участки. То есть узкая «специализация»  может смениться при необходимости.

Особенно   высокая степень реорганизации происходит в молодом возрасте (период 10 – 15 лет).

Таким образом межполушарная асимметрия обладает свойствами:

1. Доминантности.
2. Переключаемости.
3. Пластичности.

Данные свойства используются в нейропедагогике. Развитие образного или логического мышления возможно не только при помощи интеллектуальных задач и упражнений на воображение. Физические занятия с участием мелкой моторики для левой или правой руки заставляют работать (и развиваться) соответствующее полушарие.

В свете новых знаний о латерации современная педагогика не рекомендует переучивать леворуких детей на письмо правой рукой. Правополушарные дети более ранимы, чувствительны, а насильное принуждение писать субдоминантной рукой ухудшает результат обучения — к дискомфорту писать пассивной рукой прибавляется психологический стресс  из-за недовольства родителя или учителя.

Лирическое отступление: Иллюстрацией к пластичности и переключаемости асимметрии мозга служат факты биографии некоторых известных ученых (А. Эйнштейн, Н. Бор). Кажется, что у представителей точных наук левополушарное (логическое) мышление должно преобладать. Однако в детстве эти люди были правополушарного типа, о чем говорят их слабые успехи в школе. Однако доминирование правого (способность мыслить и оперировать образами) не помешало им стать великими учеными, развить аналитические способности (левое полушарие).

Нейрофизиологи объясняют это тем, что для интеллектуальной деятельности правополушарные люди используют образы. Правое, в отличие от левого, воспринимает информацию в комплексе, а не поочередно. Такая способность работать параллельно увеличивает скорость психических процессов, в том числе анализ и синтез информации.

После того, как работа выполнена, она передается левому полушарию для кодирования в знаки: слова, цифры, формулы.

Известно, что левшей всего около 5%. Однако в среде великих или знаменитых людей их процент возрастает едва не до половины. Это говорит о том, что асимметрия не дефект, а приобретение человечества в результате эволюции.

Функции левого полушария

Левое полушарие работает с символами и обрабатывает информацию последовательно, анализируя каждый элемент. С его помощью запоминают даты, слова, цифры, имена. Левое полушарие отвечает за:

• язык;
• речь;
• письмо;
• математический анализ;
• логические построения;
• правую половину тела.

Для левой части свойственна индуктивная бработка информации. Несмотря на ответственность за речь, левой стороной мозга человек понимает слова и фразы в буквальном смысле, юмористические  ассоциации или образные выражения левому полушарию не понятны.

Функции правого полушария

Правая часть мозга воспринимает невербальную информацию. Образы, метафоры, звуки и жесты воспринимаются целостной картиной. Перечислим зоны ответственности:

• пространственная ориентацию;
• восприятие живописи, музыки, любых видов творчества;
• религиозные или мистические верования;
• левую половину тела.

Правое полушарие не только воспринимает, но и синтезирует и передает  информацию в образах. Такие сигналы в виде неопределенной тревоги или неизвестно откуда пришедшего решения принято называть интуицией. На самом деле это все та же информация, только полученная (обработанная, переданная) с помощью образов.

Межполушарная асимметрия у женщин и мужчин

Классическое шутливое разделение на обычную и женскую логику имеет основания с точки зрения нейрофизиологии. Считается, что у мужчин левое полушарие развито лучше, то есть их логика индуктивна, строится на основе анализа деталей информации.

У женщин же лучше работает правое полушарие, воспринимающее информацию в виде образов и ощущений. Именно поэтому объяснения правополушарных женщин левополушарным мужчинам кажутся непонятным или абсурдными. А все дело в том, что каждое полушарие по своему воспринимает и генерирует информацию, иными словами, мужчины и женщины говорят на разных языках.

Однако среди новых теорий есть противоположное мнение: мужчины, как менее ценный продуктивный материал (для воспроизведения потомства), гораздо чаще обладают правополушарным типом асимметрии. На таких особях природа отрабатывает новые качества, способствующие более успешному  выживанию вида.