МОЗГ И ПСИХИКА

Чтобы лучше понять законы функционирования психической деятельности человека, особенности ее протекания и строения, следует ознакомиться с тем, как устроен основной

орган его психической деятельности - человеческий мозг и как соотносятся с ним различные проявления психической жизни человека.

На протяжении длительной эволюции органического мира - от простейших одноклеточных животных до человека физиологические механизмы поведения непрерывно усложнялись. Так, у одноклеточного организма единственная клетка выполняет все функции жизнедеятельности. Это орган ощущающий, двигательный, пищеварительный. Естественно, что его возможности очень ограничены. У более высокоорганизованных животных происходит специализация органов, выраженная в появлении клеток, единственной функцией которых становится восприятие сигналов (это рецепторы). Другие клетки берут на себя осуществление мышечной работы или секреции различных желез (это эффекторы). Но специализация разделяет органы и функции, а целостная жизнедеятельность организма требует непрерывной связи между ними, что достигается благодаря центральной нервной системе, работающей как единое целое.

У всех позвоночных общий план строения нервной системы одинаков. Основной элемент нервной системы - нервные клетки, или нейроны. Нейрон состоит из тела клетки и отростков, название которых дендриты (воспринимают возбуждение) и аксон (передает возбуждение). Контакт аксона с дендритами или телом другой нервной клетки называется синапсом. Синапсу придается решающее значение при объяснении механизма установления новых связей в нервной системе.

Центральная нервная система (ЦНС) состоит из спинного и головного мозга. Различные ее части выполняют разные виды сложной нервной деятельности. Чем выше расположена та или иная часть мозга, тем сложнее ее функции. Ниже всего расположен спинной мозг - он регулирует работу отдельных мышечных групп и внутренних органов. Над ним расположен продолговатый мозг вместе с мозжечком, который координирует более сложные функции организма (они вовлекают в совместную деятельность большие группы мышц и целые системы внутренних органов, осуществляющих функции дыхания, кровообращения, пищеварения и т.п.). Еще выше расположен отдел центральной нервной системы средний мозг, он участвует в регуляции сложных движений и положения всего тела. Продолговатый и средний мозг вместе образуют стволовую часть головного мозга. Наиболее высокие отделы центральной нервной системы представлены большими полушариямиголовного мозга. В состав больших полушарий входят лежащие в глубине скопления нервных клеток так называемые подкорковые узлы. У самой поверхности полушарий расположен слой нервных клеток - кора головного мозга. Она представляет собой как бы плащ или мантию, покрывающую большие полушария. Ее поверхность (около 2000 см2), как известно, собрана в ряде складок или борозд и извилин. Подкорковые узлы вместе с расположенными поблизости от них зрительными буграми называют подкоркой. Кора в совокупности с подкоркой осуществляет самые сложные формы рефлекторной деятельности.

Все части нервной системы работают в тесном взаимодействии, но роль каждой из них в разных реакциях организма не одинакова. Спинной мозг и стволовая часть головного мозга, составляющая его нижние отделы - продолговатый и средний мозг, представляют собой совокупность рефлекторных центров врожденных безусловных рефлексов. В спинном мозгу находятся центры наиболее простых рефлексов (например, коленный рефлекс). Наряду с рефлекторными центрами, регулирующими работу скелетных мышц туловища и конечностей, в спинном мозгу находятся центры, регулирующие работу внутренних органов (например, защитные действия у обезглавленной лягушки).

Стволовая часть головного мозга является центральным аппаратом, осуществляющим ряд сложных и жизненно важных безусловно-рефлекторных актов. К их числу относятся сосательный рефлекс, жевание и глотание (при раздражении ротовой полости пищевыми веществами). Рефлекторные центры, регулирующие все эти рефлексы, находятся в продолговатом мозгу. Там же находятся и нервные центры, регулирующие некоторые защитные рефлексы: чихание, кашель, слезоотделение.

В среднем мозгу наряду с центрами, передающими возбуждение с глаза и уха на двигательную сферу, находится центр сужения зрачка, но этим не исчерпывается деятельность стволовой части головного мозга. Особое значение имеют находящиеся в продолговатом мозгу нервные центры, которые регулируют работу органов дыхания, сердечно-сосудистой системы, а других систем, поддерживающих постоянство внутренней среды организма. Очень сложные функции выполняет мозжечок: организм только тогда может сохранять устойчивое равновесие при ходьбе, беге, прыжках и т.п., когда осуществляется чрезвычайно тонкая регулировка состояния всех мышц тела. Настройка деятельности всей скелетно-мышечной системы зависит от мозжечка. Рефлекторная деятельность спинного мозга и стволовой части головного мозга охватывает относительно узких крут ответных реакций организма. Формы рефлекторной деятельности высокоорганизованных животных значительно разнообразнее, для них характерны более сложные рефлекторные процессы.

Подкорка(зрительные бугры и подкорковые узлы больших полушарий) обеспечивает наиболее сложную безусловно рефлекторную деятельность. Отметим сразу, что название зрительные бугры не соответствует их подлинной функции: на самом деле, зрительные бугры являются подкорковым чувствительным центром. А подкорковые узлы являются двигательным аппаратом подкорки, регулируя, например, ходьбу.

Органом сознательной деятельности человека является кора больших полушарий, поэтому главным является вопрос о взаимоотношении психики человека и коры больших полушарий, конкретизируемый в науке как вопрос о функциональной локализации или локализации психических функций в коре.Вопросы о том, как относятся психические процессы к мозгу и каковы принципы работы мозга как материального субстрата психической деятельности, в разные периоды развития науки решались по-разному. Характер решения этих вопросов во многом зависел от того, как понимались психические процессы человека и как подходили к их мозговым основам.

Первая попытка построить стройную теорию «локализации психических способностей» была сделана в начале XIX в. Ф.А.Галлем. Он высказал предположение, что субстратом различных психических «способностей» являются небольшие участки нервной ткани коры головного мозга, которые разрастаются при развитии этих способностей. Им было выделено огромное количество таких врожденных способностей. К ним он относил, например, такие качества, как честность, бережливость, любовь и т.д. Галль считал, что различные способности имеют четкую локализацию в мозгу человека и что их можно определять по выступам на черепе, где якобы разрастается соответствующая данной способности нервная ткань и начинает выпирать, образуя при этом на черепе бугорок. Такое предположение и легло в основу специальной области науки, получившей название «френология», в соответствии с которой, по мнению Галля, на основе изучения выпуклостей на черепе, можно было делать выводы об индивидуальных способностях человека. Это было первое наивно-материалистическое представление о локализации функций в мозгу человека.

В 40-е годы XIX в. против френологии Галля выступает Флуранс, который на основании опытов экстерпации (удаления) частей мозга, выдвигает положение об эквипотенциальности (от лат. aequus – «равный») функций коры. По его мнению, мозг является однородной массой, функционирующей как единый цельный орган. .

Основу современного учения о локализации функций в коре заложил французский ученый П.Брока, выделивший в 1861 г. двигательный центр речи. Затем немецкий психиатр К.Вернике в 1873 г. обнаружил центр словесной глухоты (нарушение понимания речи). Начиная с 70-х годов прошлого столетия, изучение клинических наблюдений показало, что поражение ограниченных участков мозговой коры приводит к преимущественному выпадению вполне определенных психических функций. Это дало основание выделить в коре головного мозга отдельные участки, которые стали рассматриваться как нервные центры, несущие ответственность за определенные психические функции.

Обобщив наблюдения, проводимые над ранеными с повреждениями мозга во время первой мировой войны, в 1934 г. немецкий психиатр К.Клейст составил так называемую локализационную карту, в которой даже наиболее сложные психические функции соотносились с ограниченными участками коры головного мозга. Однако подход так называемой прямой локализации сложных психических функций в определенных участках коры больших полушарий очень скоро показал свою несостоятельность. Анализ фактов клинических наблюдений свидетельствовал, что нарушения таких сложных психических процессов, как речь, письмо, чтение, счет, могут возникать при совершенно различных по местоположению поражениях коры головного мозга.

Оказалось, что поражение ограниченных участков мозговой коры, как правило, приводит к нарушению целой группы психических процессов, что привело к кризису прежних представлений о прямой «локализации» психических процессов в ограниченных участках коры головного мозга и натолкнуло исследователей на мысль, что психические процессы являются функцией всего мозга в целом. В который раз возникло новое направление в науке, известное под названием «антилокализационизм», однако очень скоро и оно показало свою несостоятельность.

Тонкие гистологические исследования и физиологические наложения показали, что кора головного мозга является высоко дифференцированным аппаратом) что различные области мозговой коры имеют неодинаковое строение и что нейроны, входящие в состав мозговой коры, часто оказываются настолько специализированными, что из их числа можно выделить такие, которые реагируют только на очень специальные раздражения или на очень специальные признаки. Затем целый ряд последующих исследований привел к установлению ряда корковых и рецепторных, сенсорных центров. Со временем, в результате многочисленных исследований, стала как бы вырисовываться карта коры.

Вся поверхность больших полушарий может быть разделена на несколько больших частей, имеющих неодинаковое функциональное значение. Они называются областями головного мозга. Задняя часть полушарий - затылочная область, которая спереди переходит в теменную и височнуюобласти. Передняя, наибольшая по размерам часть полушарий - лобная область, наиболее развитая у человека. При этом анализ и синтез зрительных раздражений происходят в затылочной области коры (зрительная зона коры); анализ и синтез слуховых раздражений + в верхних отделах височной области (слуховая зоны коры); анализ и синтез осязательных раздражений и раздражений, возникающих в мышечно-суставном аппарате, - в передней части теменных отделов; и т.д.

Чем большее значение имеет тот или иной вид раздражений в жизни животного или человека, тем большая площадь коры головного мозга «работает» на тот орган чувств, откуда идут эти раздражения. (Например, известно, что в жизни ежа обоняние играет очень большую роль. В мозговой коре ежа поэтому обонятельная зона занимает огромное место. И, наоборот, в коре головного мозга человека, в жизни которого обоняние не играет значительной роли, обонятельная зона представлена относительно небольшим участком.) Аналогичным образом и в двигательной зоне коры большей территорией представлены органы, играющие более важную роль в жизни организма. Так, клетки, связанные с туловищем, сконцентрированы у человека на относительно небольшом участке двигательной зоны. Клетки же, связанные с тонко дифференцируемыми у человека движениями пальцев руки, расположены на значительно большей территории. Особенно большой участок занимают клетки, связанные с большим пальцем руки, играющим очень важную роль в рабочих движениях человека. Значительную территорию в коре мозга занимают клетки, связанные с мышцами губ и языка - органов речи. Таким образом, имеет место неравномерное распределение представительства периферии в мозгу.

Однако в случае, когда речь идет о более сложных психических процессах, функция представляет собой сложную совместную деятельность целой системы органов, т.е. сложную функциональную систему (П.КАнохин). Естественно, что такая сложная функциональная система, как, например, ходьба или чтение, не может быть «локализована» в определенном ограниченном участке нервной системы. Даже относительно простое произвольное движение является сложной функциональной системой, включающей целый комплекс как чувствительных (афферентных), так и двигательных (эфферентных) импульсов.

Для того, чтобы понять мозговую организацию сложных психических процессов, необходимо четко представлять современные данные о функциональной организации человеческого мозга.

Принципы такой организации были разработаны видным отечественным психологом А-РЛурия. Согласно современным представлениям, основные принципы функциональной организации аппаратов головного мозга имеют особое значение для психологии. Они состоят в следующем.

Головной мозг человека, обеспечивающий прием и переработку информации, создание программ собственных действий и контроль за их успешным выполнением, всегда работает как единое целое. Однако это сложный и высокодифференцированный аппарат, состоящий из ряда частей, и нарушение нормального функционирования любой из них неизбежно сказывается на его работе. В головном мозгу человека обычно выделяют три основных блока, каждый из которых играет свою особую роль в обеспечении психической деятельности. Первый из них поддерживает тонус коры, необходимый для того, чтобы

как процессы получения и переработки информации, так и процессы формирования программ и контроля за их выполнением протекали успешно. Второй блок обеспечивает сам процесс приема, переработки и хранения информации, доходящей до человека из внешнего мира (от аппаратов его собственного тела). Третий блок вырабатывает программы поведения, обеспечивает и регулирует их реализацию и участвует в контроле за их успешным выполнением. Все три блока размещаются в отдельных аппаратах головного мозга, и лишь слаженная работа приводит к успешной организации сознательной деятельности человека.

Итак, кратко остановимся на характеристике каждого из перечисленных блоков. Первый блок - блок тонуса коры, или энергетический блок мозга. Для нормального осуществления процессов жизнедеятельности и саморегуляции поведения необходимо постоянное поддерживание оптимального тонуса коры. Только такой тонус может обеспечить успешный выбор существенных сигналов, сохранение их следов, выработку нужных программ поведения и постоянный контроль за их выполнением. Для осуществления этих процессов необходима оптимальная возбудимость коры. Одно из важных открытий, сделанных физиологами в ходе многочисленных наблюдений и экспериментов, заключается в том, что существенную роль в этом процессе играют образования верхних отделов ствола мозга, в частности гипоталамуса, зрительного бугра и системы сетевидных волокон («ретикулярной формации»), имеющих двустороннюю связь, корой головного мозга. Эти образования и входят как основные в состав первого блока.

Весь комплексный аппарат, входящий в состав блока, играет важную роль для нормальной работы мозговой коры, и заключается она в следующем. Постоянный тонус коры поддерживается в основном благодаря двум источникам. С одной стороны, для сохранения бодрствующего состояния коры нужен постоянный приток информации из внешнего мира: животное, лишенное такого притока внешних раздражений, засыпает; известно также, какой эффект вызывает «информационный голод» после длительного одиночного пребывания человека в темной и звуконепроницаемой камере (в этих случаях у человека легко начинают возникать галлюцинации, которые частично компенсируют недостаток в постоянном притоке внешних раздражений).

Таким образом, первым источником для бодрствующего состояния коры является постоянный приток раздражений с периферии, важнейшую роль в обеспечении которого играют аппараты верхнего ствола мозга и восходящей ретикулярной формации.

Вторым, не менее важным источником поддержания постоянного тонуса коры являются импульсы, доходящие до нее от внутренних обменных процессов организма, составляющих основу для биологических влечений. Известно, что состояние организма (например, уровень сахара в крови), являющееся показателем состояния голода, регулируется аппаратами верхнего ствола и гипоталамуса. Импульсы этих образований, передаваемые в кору посредством восходящей ретикулярной формации, и составляют второй источник для поддержания тонуса коры и ее бодрствующего состояния.

К аппаратам верхнего ствола ретикулярной формации, поддерживающим нормальный тонус коры, нужно присоединить и аппараты древней («лимбической») коры, расположенные во внутренних (медиальных) отделах больших полушарий и участвующих в работе «энергетического» блока мозга. Роль аппаратов первого блока в поддержании тонуса коры и состояния бодрствования обеспечивается его теснейшими связями с корой с помощью волокон активизирующей ретикулярной формации. Активизирующая ретикулярная формация имеет как восходящие, так и нисходящие волокна. Посредством первых («восходящая активизирующая ретикулярная формация») осуществляется возбуждение коры импульсами, приходящими из образований верхних отделов ствола мозга. Посредством вторых («нисходящая активизирующая ретикулярная формация») осуществляются те влияния, которые высшие отделы мозга, и в частности его кора, оказывают на нижележащие отделы мозгового ствола. Поэтому аппарат нисходящей ретикулярной формации играет существенную роль в придаче аффективной окраски и обеспечении тонуса для тех программ поведения, которые возникают в коре в результате

получаемой информации, и для тех высших форм замыслов и потребностей, которые формируются у человека при участии речи. Этот аппарат обеспечивает третий источник поддержания бодрствования, который еще не был упомянут, но который связан со сложными замыслами и потребностями, возникающими у человека в результате его сознательной деятельности.

Таким образом, первый блок мозга, в состав которого входят аппараты верхнего ствола, ретикулярной формации и древней коры, обеспечивает общий тонус (бодрствование) коры и возможность длительное время сохранять следы возбуждения. Работа этого блока не связана специально с теми или иными органами чувств и носит «модально-неспецифический» характер, обеспечивая общий тонус коры.