Межполушарное взаимодействие

Правая и левая половины мозга связаны через мозолистое тело, переднюю и заднюю комиссуры, комиссуру уздечки, четверохолмия и гиппокампа (Рис. 4.13). Комиссуры – пучки волокон, идущие из одного полушария в другое и связывающие между собой симметричные участки мозга. Наиболее мощный из них называется мозолистым телом (corpus callosum). Оно созревает постепенно к 5–10 годам, что сопровождается гибелью нейронов, которые не смогли образовать связи с нейронами, имеющими аналогичную функцию на противоположной стороне мозга. Именно особенностью формирования и активности этого органа можно объяснить возникновение индивидуальной асимметрии.

Рис. 4.13. Расположение передней и гиппокампальной комиссуры в трехмерной перспективе (Kalat, 1992).

Производя обмен информацией между полушариями, комиссуры синхронизируют их работу, а также создают условия, при которых отсутствует конкуренция или повторение одних и тех же действий каждым из них. Мозолистое тело обеспечивает представление всех сенсорных входов в каждом полушарии. Внутри комиссур отмечается высокая специализация функций, определяемая особенностями областей, которые соединяются волокнами. В передней части мозолистого тела происходит обмен соматосенсорной информацией, в задней его части (сплениум) – зрительной (Gazzaniga e.a., 1996).

Роль мозолистого тела в формировании асимметрии впервые показана в работах Г. Г. Шургая с соавторами (1980). Асимметрия в большей мере выявлена в процессе деятельности, тогда как в покое она снижается. То, что единство работы полушарий мозга предопределяет оптимальность результатов деятельности, отмечается многими авторами (Костандов, 2004; Hellige, 2001). Даже говоря об асимметрии, они имплицитно подразумевают тесное взаимодействие полушарий мозга (Лурия, 1973; 1975), в котором соблюдается тонкий баланс участия каждого полушария в обработке всей информации в зависимости от задачи и характера стимульного материала (White e.a., 1990).

Описаны такие виды взаимодействия полушарий, как сотрудничество (распределение нагрузки между полушариями), компарация (сравнение информации, полученной разными полушариями), метаконтроль (контроль не всегда осуществляет то полушарие, которое эффективнее перерабатывает информацию) (Hellige, 1993), суммация при перцептивных переносах, межполушарный перенос, интерференция (Wyke, 1983), возбуждение и торможение. Тормозные влияния, по-видимому, обеспечиваются ГАМК-эргическими нейронами (Kimura, Baughman, 1997). В норме, возможно, передача зрительной информации из правого полушария в левое происходит хуже, чем в обратном направлении (Чернова и др., 2000).

В первых работах по исследованию асимметрии предполагалось, что мозолистое тело просто передает сенсорную информацию из одного полушария в другое, создавая двойное представительство ее в каждом полушарии. Современные данные наводят на мысль, что информация, передаваемая по мозолистому телу, может быть более сложной, поскольку комиссуры не только обеспечивают согласованную работу полушарий, но и выявляют непротиворечивость поступающей информации (Ottoson, 1987).

Работа мозга определяется самоорганизацией нейронных цепей (Kohonen, 1995; Sutton е.а., 1994), зависящей от активности. Например, у игроков на струнных инструментах, у которых задействованы пальцы левой руки, кортикальное представительство мышц только этой руки увеличивается в процессе обучения (Elbert е.а., 1995). Точно также растет представительство в сенсо-моторной коре читающего пальца у слепых, использующих метод чтения по Брайлю (Pascual-Leone, Torres, 1993). Нейроны связываются между собой на основе на принципе соревновательного обучения (Reggia е.а., 1992), то есть из многих связей между нейронами сохраняются лишь наиболее часто используемые. Остальные связи исчезают. Эта самоорганизация обеспечивается конкурентными активирующими влияниями, приходящими в кору из подкорковых структур или через мозолистое тело (Reggia е. а, 1992; Sutton е.а.,1994). По-видимому, мозолистое тело выполняет, в основном, тормозную функцию (Ferbert е.а., 1992; Meyer e.a., 1995), а неоднородность его влияний на кору может лежать в основе функциональной межполушарной асимметрии (Levitan, Reggia, 1998).

Н. Кук (Cook, 1986) предложил механизм тормозных внутри- и межполушарных взаимодействий. При животном гипнозе, который возникает у кроликов при насильственном обездвиживании, в коре отмечается правосторонняя асимметрия электрических процессов, а в подкорковых структурах – левосторонняя (Рощина, Русинова, 2001). Точно также активация речевых зон левого полушария ведет к ипсилатеральному торможению нейронов, расположенных непосредственно рядом с очагом возбуждения и торможению симметричных отделов правого полушария через мозолистое тело. При этом в правом полушарии активируются области, расположенные вблизи очага торможения. Возможно, именно эти нейроны включаются в анализ контекста ситуации. T. V.Wey с соавторами (1993) смогли доказать это в экспериментах. Выяснилось, что полушарие, доминирующее в задании, оказывало тормозное влияние на другое полушарие, усиливая межполушарные различия, подавляя исключительно идентичные процессы в соседнем полушарии.

Сейчас можно моделировать деятельность мозга с помощью компьютера. В одной из таких моделей рассматривали ситуацию, в которой две предполагаемые области мозга взаимодействуют через мозолистое тело и одновременно получают идентичные (одинаковые) входные сигналы из таламуса (Alvarez е.а., 1998). Оказалось, что когда каллозальное воздействие программировали как возбуждающее или отсутствующее, в обеих точках наблюдались симметричные изменения. Когда же влияние мозолистого тела программировалось как тормозное, возникала полушарная асимметрия.

Рассмотрение подобных моделей показало, что функциональная асимметрия зависит от размера кортикальной области, связанной через мозолистое тело с гомологичным участком коры (Hustler е.а., 1998). Следовательно, именно каллозальные связи, подавляющие идентичную активность субдоминантного (неглавного) по деятельности полушария, могут отвечать за выраженность функциональной асимметрии.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.