Реферат: Мозг в зеркале естествознания

Все отделы мозга имеют свои функции.

Так, промежуточный мозг состоит из гипоталамуса —центра эмоций и витальных потребностей (голода, жажды, либидо) , лимбической системы (ведающей эмоционально-импульсивным поведением) и таламуса (осуществляющего фильтрацию и первичную обработку чувственной информации). У человека особенно развита кора больших полушарий — орган высших психических функций. Она имеет толщину 3— мм, а общая площадь ее в среднем равна 0,25 кв.м. Кора состоит из шести слоев. Клетки коры мозга связаны между собой. Их насчитывается около 15 миллиардов. Различные нейроны коры имеют свою специфическую функцию. Одна группа нейронов выполняет функцию анализа (дробления, расчленения нервного импульса), другая группа осуществляет синтез, объединяет импульсы, идущие от различных органов чувств и отделов мозга (ассоциативные нейроны). Существует система нейронов, удерживающая следы от прежних воздействий и сличающая новые воздействия с имеющимися следами. По особенностям микроскопического строения всю кору мозга делят на несколько десятков структурных единиц —полей, а по расположению его частей —на четыре доли: затылочную, височную, теменную и лобную. Кора головного мозга человека является целостно работающим органом, хотя отдельные его части (области) функционально специализированы (например, затылочная область коры осуществляет сложные зрительные функции, лобно-височная — речевые, височная —слуховые). Наибольшая часть двигательной зоны коры головного мозга человека связана с регуляцией движения органа труда (руки) и органов речи. Все отделы коры мозга взаимосвязаны; они соединены и с нижележащими отделами мозга, которые осуществляют важнейшие жизненные функции. Подкорковые образования, регулируя врожденную безусловно-рефлекторную деятельность, являются областью тех процессов, которые субъективно ощущаются в виде эмоций (они, по выражению И.П.Павлова, являются “источником силы для корковых клеток”). В мозгу человека имеются все те структуры, которые возникали на различных этапах эволюции живых организмов. Они содержат в себе “опыт”, накопленный в процессе всего эволюционного развития. Это свидетельствует об общем происхождении человека и животных. По мере усложнения организации животных на различных ступенях эволюции значение коры головного мозга все более и более возрастает. Если, например, удалить кору головного мозга у лягушки (она имеет незначительный удельный вес в общем объеме ее головного мозга) , то лягушка почти не изменяет своего поведения. Лишенный коры головного мозга голубь летает, сохраняет равновесие, но уже теряет ряд жизненных функций. Собака с удаленной корой головного мозга становится полностью не приспособленной к окружающей обстановке.

Основным механизмом нервной деятельности является рефлекс. Рефлекс — реакция организма на внешнее или внутреннее воздействие при посредстве центральной нервной системы. Термин “рефлекс” был введен в физиологию французским ученым Рене Декартом в XVII веке. Но для объяснения психической деятельности он был применен лишь в 1863 году основоположником русской материалистической физиологии М.И.Сеченовым. Развивая учение И.М.Сеченова, И.П.Павлов экспериментально исследовал особенности функционирования рефлекса. Все рефлексы делятся на две группы: условные и безусловные . Безусловные рефлексы —врожденные реакции организма на жизненно важные раздражители (пищу, опасность и т.п.). Они не требуют каких-либо условий для своей выработки (например, рефлекс мигания, выделение слюны при виде пищи). Безусловные рефлексы представляют собой природный запас готовых, стереотипных реакций организма. Они возникли в результате длительного эволюционного развития данного вида животных. Безусловные рефлексы одинаковы у всех особей одного вида; это физиологический механизм инстинктов. Но поведение высших животных и человека характеризуется не только врожденными, т.е. безусловными реакциями, но и такими реакциями, которые приобретены данным организмом в процессе его индивидуальной жизнедеятельности, т.е. условными рефлексами. Условные рефлексы —физиологический механизм приспособления организма к изменяющимся условиям среды. Условные рефлексы —это такие реакции организма, которые не являются врожденными, а вырабатываются в различных прижизненных условиях. Они возникают при условии постоянного предшествования различных явлений тем, которые жизненно важны для животного. Если же связь между этими явлениями исчезает, то условный рефлекс угасает (например, рычание тигра в зоопарке, не сопровождаясь его нападением, перестает пугать других животных). Мозг не идет на поводу только текущих воздействий. Он планирует, предвосхищает будущее, осуществляет опережающее отражение будущего. В этом состоит самая главная особенность его работы. Действие должно достичь определенного будущего результата — цели. Без предварительного моделирования мозгом этого результата невозможна регуляция поведения. Современная наука о мозге — нейрофизиология —базируется на концепции функционального объединения механизмов мозга для осуществления поведенческих актов. Эта концепция была выдвинута и плодотворно развивалась учеником И.П.Павлова академиком П.К.Анохиным в его учении о функциональных системах. Функциональной системой П.К.Анохин называет единство центральных и периферических нейрофизиологических механизмов, которые в своей совокупности обеспечивают результативность поведенческого акта. Первоначальная стадия формирования любого поведенческого акта названа П.К.Анохиным афферентным синтезом (в переводе с латинского — “соединение приносимого”).

В процессе афферентного синтеза происходит обработка разнообразной информации, поступающей из внешнего и внутреннего мира, на основе доминирующей в данный момент мотивации (потребности). Из многочисленных образований мозга извлекается все то, что было связано в прошлом с удовлетворением данной потребности. Установление того, что данная потребность может быть удовлетворена определенным действием, выбор этого действия называется принятием решения. Нейрофизиологический механизм принятия решения назван П.К.Анохиным акцептором результатов действия. Акцептор (“ассерtare”—разрешающий) результатов действия — это нейрофизиологический механизм предвидения результатов будущего действия. На основе сопоставления ранее полученных результатов создается программа действия. И только после этого совершается само действие. Ход действия, результативность его этапов, соответствие этих результатов сформированной программе действия постоянно контролируется путем получения сигналов о достижении цели. Этот механизм постоянного получения информации о результатах совершаемого действия назван П.К.Анохиным обратной афферентацией.

Итак, деятельность мозга является отражением внешних воздействий как сигналов для тех или иных приспособительных действий. Механизмом наследственного приспособления являются безусловные рефлексы, а механизмом идивидуально изменчивого приспособления являются условные рефлексы, сложные комплексы функциональных систем.

3. Асимметрия мозга.

Функциональная асимметрия головного мозга – характеристика распределения психических функций между левым и правым полушариями мозга.

Установлено, что функцией левого полушария является оперирование вербально-знаковой информацией в ее экспрессивной (в данном определении видимо «предметно-смысловой») форме, а также чтение и счет, тогда как функция правого – оперирование образами, ориентация в пространстве, различение музыкальных тонов, мелодий и невербальных звуков, распознавание сложных объектов (в частности, человеческих лиц), продуцирование сновидений. Оба полушария функционируют во взаимосвязи, внося свою специфику в работу мозга в целом.

Функциональная ассиметрия головного мозга свойственна только человеку, предпосылки к ее становлению передаются генетически, но сама она, как и тесно связанная с ней речь, окончательно формируется лишь в социальном общении. При этом в зависимости от конкретных условий может сложиться относительное доминирование лево- или правополушарного мышления, что во многом определяет психологические особенности субъекта.

Сто пятьдесят лет назад ученые начали фиксировать функциональные различия полушарий мозга – так началось изучение загадочного явления межполушарной асимметрии.
Межполушарная асимметрия – основная характеристика мозга. У всех людей одно из полушарий мозга доминирует над другим, и человечество делится на две неравные части: левополушарных и правополушарных.
Первых больше в западных странах, вторых – на Востоке и в Африке. На планете как бы существуют два огромных народа, по-разному воспринимающие реальность и часто не понимающие друг друга. Ученые полагают, что эволюционный путь к человеку начался с появлением функционально различий полушарий.
Впервые на «эволюционной лестнице» этот феномен отмечается у рыб. И чем выше стоит живое существо, тем ярче межполушарная асимметрия. Венец межполушарной асимметрии – Homo sapiens.
Асимметричное развитие полушарий мозга связано с полом: у женщин асимметрия выражена в меньшей степени. Различия между женским и мужским мозгом тоже обусловлены эволюцией. Биологически самки более приспособлены исполнять роль хранительницы очага, тогда как на долю самцов выпадает охрана, защита семьи, они как бы находятся на внешнем уровне обороны. Поэтому процесс выбора в поведении, в реакциях на внешние раздражители актуальней для особей мужского пола.
Как утверждают исследователи, асимметрия связана с оптимизацией процесса принятия решений. Другими словами, самец должен четко знать, как защитить свое потомство и, в случае опасности, мгновенно решить, что для этого сделать. Быстрота реакций справедлива для доминирования как левого, так и правого полушарий.
Есть еще отличие. Правое и левое полушария работают на разной частоте. Два раза в сутки, в момент засыпания и просыпания частота синхронизируется. В этот момент человек обладает несопостовимо большими возможностями.
Полушария по-разному обрабатывают информацию, поступающую из внешнего мира. Левое отвечает за аналитическое мышление; люди с доминирующим левым полушарием, как правило, рациональны, расчетливы и, что называется, не поддаются власти эмоций. Пишут они правой рукой. Правополушарные обладают образным мышлением, им свойственно не аналитическое целостное восприятие мира. В их число попадают пишущие левой рукой. Но не только они, потому что, сколько природного левшу ни переучивай писать правой рукой, его правое полушарие все равно останется доминирующим. Асимметричная организация мозга прослеживаются на различных уровнях: от молекулярного до поведенческого. Природный левша никогда не превратится в правшу и наоборот – так решила сама природа.
Правда, нельзя воспринимать асимметрию буквально. Каждое решение принимается обоими полушариями совместно, между ними проходят миллионы информационных каналов. Просто в общем решении содержится разный вклад полушарий.

Правополушарные представители в нашем, приспособленном под левополушарных (почему так случилось, вопрос отдельный) мире, испытывают массу неудобств. Например, правополушарные дети позже взрослеют и не сразу вписываются в общество, чего не понимают учителя, ставящие им двойки и тем самым понижающие их самооценку. Этим детям присуща повышенная ранимость, ведь эмоции являются основой их личности. Асоциальное поведение тоже часто встречается среди не адаптировавшихся к жизни правополушарных людей. Однако отчаиваться не стоит, среди великих деятелей искусства подавляющее большинство составляют как раз те, у кого доминирует правое полушарие.
Насколько важна межполушарная асимметрия человеческого мозга? Она, ни больше ни меньше – основа устойчивости системы мышления . При некоторых болезнях или поражениях мозга асимметрия постепенно исчезает, и у человека буквально меняется личность: проявляются истероидные черты, человек подолгу не может сделать выбор в очевидной ситуации.
Любопытная деталь, подмеченная учеными, – способность асимметрии изменяться с возрастом. Вспомните строку из «Евгения Онегина»: «и рано чувства в нем остыли». Пушкин, сам того не предполагая, описывает типичные возрастные изменения в межполушарной асимметрии. Эмоциональное восприятие героя притупилось, что воспринимается как признак раннего старения. Экспериментально доказано, что доминирующее полушарие работает экономичнее и стареет медленнее. Пушкинский герой, типичный представитель левополушарного доминирования, быстрее «стареет» правым полушарием, отвечающим за эмоции.
Как определить доминирующее полушарие? Для этого есть несколько простых тестов. Сложите ладони в «замок», и если сверху окажется большой палец правой руки, скорее всего, вы правша. То же самое можно проделать с «позой Наполеона» – скрестите руки на груди. Если правая рука окажется над левой, вы точно правша. В случае доминирования правого полушария выше должна оказаться левая рука. Еще лучше, не делать эти тесты осознанно, а попросить знакомых подсмотреть, как вы обычно складываете руки или ладони.
Следует помнить, что доминирование правого полушария рано или поздно обязательно проявит себя. У многих людей, выросших в левополушарном рациональном мире, творческое начало проявляется только во второй половине жизни. Кто-то вдруг начинает в сорок лет вышивать крестиком, кто-то втайне ото всех пишет картины…
Мир еще недавно был предельно жесток по отношению к правополушарным людям. Им было трудно социализироваться. Для того, чтобы соответствовать нормам левополушарного общества, необходимо было затрачивать недюжинные запасы энергии, ломать себя. Левши до сих пор считаются группой повышенного риска. К примеру, они в 2,5 раза чаще болеют иммунными заболеваниями.
Самые характерные представители левополушарного мира – европейские культуры (левшей там не более 12% от всего населения). Особенно германская, где рациональность и логика столетиями являются основой существования нации. Исключение составляют Британские острова. Вообще, у островных народов – англичан, ирландцев или японцев – правополушарных людей всегда много. Американская цивилизация оказалась более терпимой к левшам. Может, сказалась генетическая связь с Англией, а может, молодая культура подсознательно понимала важность включения в социальное пространство «других людей».

За синхронизацию работы полушарий в основном отвечает «мозолистое тело » (соrpus callosum), кроме него эту задачу решает еще и «передняя спайка » (precommissure). Однако, мозолистое тело, состоящее из 200-250 миллионов нервных волокон, является самой большой структурой, соединяющей полушария. Мозолистое тело имеет форму широкой плоской полосы. Волокна в мозолистом теле проходят главным образом в поперечном направлении, связывая симметричные места противоположных полушарий, но некоторые волокна связывают или несимметричные места противоположных полушарий, например лобные извилины с теменными или затылочными, или разные участки одного полушария.

В середине 50-х годов нескольким американским исследователям и врачам пришла в голову идея необычного лечения безнадежных случаев эпилепсии. Речь шла о таких тяжелых эпилептических припадках с потерей сознания и судорогами, которые часто следовали один за другим, не поддавались лекарственному лечению и быстро приводили человека к полной инвалидности. В основе таких распространенных судорог лежит принцип порочного круга: патологическая (эпилептическая) электрическая активность, возникнув в одном полушарии мозга, распространяется на другое полушарие по многочисленным нервным связям, которые эти полушария соединяют.

Американцам пришла в голову простая идея: разъединить правое и левое полушария головного мозга, рассечь нервные связи между ними, чтобы предотвратить систематическое распространение эпилептических разрядов на весь мозг.

Операция по рассечению «мозолистого тела» была произведена на нескольких больных, она действительно облегчила их страдания и одновременно привела к крупнейшему открытию, удостоенному в 1980 году Нобелевской премии.

Что же произошло после рассечения мозолистого тела с поведением и психикой человека? На первый взгляд, ничего особенного, и это уже было достаточно удивительно. Связи между двумя половинами мозга были разрушены, а человек ел, совершал повседневные поступки, ходил и беседовал с другими людьми без серьезных видимых признаков.

Один пациент пожаловался, что он странно ведет себя с женой и не в состоянии контролировать свое поведение; в то время, как его правая рука обнимает жену, его левая рука ее отталкивает. Другой пациент обратил внимание на странное поведение своей левой руки перед посещением врача; в то время, как с помощью правой руки он одевался и приводил себя в порядок, левая рука пыталась расстегнуть и снять одежду.

Возникала ситуация, описанная в метафоре, когда левая рука не знает, что делает правая. Дело, однако, было не в руках: это одна половина мозга не знала, что делает другая половина. Правая рука управляется левым полушарием, а левая – правым.

Однако на первом этапе исследования этому наблюдению не придали должного значения.

Когда же простое наблюдение за поведением испытуемых сменилось систематическим изучением их психических функций, исследователи были просто поражены . Очень многое из того, что для человека с сохранным мозолистым телом не составляет никакого труда, для пациентов с рассеченными связями оказалось недоступным.

Правая рука, на которую большинство из нас привыкло полагаться во всех случаях жизни, подводила при самых простых задачах: она не могла перерисовать элементарные геометрические фигуры, она не могла сложить простые конструкции из кубиков, она не могла найти на ощупь бытовые предметы.

Левая рука прекрасно справлялась со всеми этими задачами, но не могла написать, даже очень коряво, ни одного слова. Впрочем, и без пересечения мозолистого тела правши обычно не пишут левой рукой.

Таким образом, правое полушарие, управляющее левой рукой, во всех действиях, за исключением письма, превосходило левое полушарие. Но зато правому полушарию оказалась недоступна, кроме письма, также функция речи. Правда, правое полушарие было способно к пониманию речи, если грамматические конструкции не были очень сложными. Но продукция речи оказалась ему недоступна. Впрочем, врачи давно знали, что при повреждении левого полушария нарушается речь, даже если правое полушарие полностью сохранно.

Зато правое полушарие существенно превосходило левое в способности ориентироваться в пространстве, в восприятии музыки, опознании сложных образов, которые нельзя разложить на простые составные части, в частности, в опознании человеческих лиц и эмоциональных выражений на этих лицах. С функциями правого полушария было связано понимание метафор и восприятие юмора.

??? ????????? ????????? ????? ?? ????????? ???? ????? ?? ??????????????, ?? ? ?????????????? ?????????. ? ??????????? ????? ?????? ?????????, ?? ? ????????, ?????????????? ?????????? ??? ?????, ? ? ????? ?????????? ???????????????? ??????????? ??????????.

Асимметрии мозга и психики опосредованны пространственно-временными факторами. Эти асимметрии означают, по-видимому, противоположность пространственно-временной организации парной работы гемисфер мозга и двух главных сфер целостной психики. Возникает предположение об особой роли пространства и времени в реализации асимметрий мозга и психики человека. Для ограниченных врачебным образом мышления исследователей непреодолимо трудно обсуждение сформулированного вопроса, требующего внимания физиков, математиков, философов: какие пространство и время, вернее, пространства и времена включены в реализацию этих асимметрий? Предположение о возможной включенности многих пространств и времен, в частности мировых (общих для мира и всех людей) и индивидуальных (существующих потому, что есть данный человек с живым функционирующим мозгом и определенной структурой психики), основано на далеких от предметов привычных обсуждений представителями точных наук данных сравнительного анализа клинических-психопатологических синдромов, наблюдаемых в нейрохирургической клинике. Они заставляют задуматься над вероя