35.
Мышление - процесс познавательной деятельности человека, ха¬рактеризующийся обобщенным и опосредованным отражением внеш¬него мира и внутренних переживаний. Первый этап в организации мышления у детей состоит в построении сенсомоторных схем (до 2-х лет). Сенсомоторная схема — это выполнение организованной последовательности действий, составляющих определенную форму поведения (ходьба, еда, речь и пр.). В формировании сенсомоторных схем ведущая роль принадлежит таламо-кортикальным системам головного мозга. С развитием речи и появлением способности мысленно активировать сенсорно-мотор¬ные схемы, не совершая действия, формируется первая фаза чело¬веческого мышления (2-7 лет). Вторая фаза — способность к логическому рассуждению и использование конкретных понятий в пределах реальных событий. В этот период (7-10 лет) активируются корково-корковые ассоциативные связи. Третья фаза - способность к формальным операциям, к абстракциям, к оценке гипотез (11-15 лет). Считают, что в этот период завершается формирование связей лобной коры с другими отделами мозга. Мысленное моделирование человеком различных событий состав¬ляет сущность его мышления. Мышление имеет, как минимум, два аспекта: при¬нятие решения и стратегия решения задач. Мышление, как процесс принятия решения, требует участия височных и лобных отделов коры больших полушарий. Мышление, как поиск, осуществляется при участии теменно-затылочных отделов коры мозга, а стратегия реализуется при участии фронтальных, височных и лимбических отделов мозга. Ассоциативная кора является местом интеграции информации, поступающей из первичных проекций. Кроме того, считают, что в ассоциативных областях текушие сенсорные данные объединяются с информацией, содержа¬щейся и памяти. Благодаря двусторонним связям лобной коры и лимбической системы, в систему опенки ситуации включаются эмоции. Кроме того, лобная кора определяет выбор целей и прогнозирование событий. Решающая роль лобных долей мозга в планировании и решения задач подтверждается. Человек имеет два полушария — правое и левое, выполняющий разные функции, но совместно обеспечивающие целенаправленное поведение. Полушария связаны между собой пучками волокон, мощным из которых является мозолистое тело. Правое полу¬шарие контролирует и регулирует сенсомоторные и функции левой половины тела, левое — правой. Каждое полушарие обладает собственными ощущениями, восприятием, мыслями и идеями, характеризуется разной эмоциональной оценкой событий. Каждое располагает собственной цепью воспоминаний и усвоенных знаний, недоступных для другого. В определенных отношениях каждое имеет собственное мышление. Левое – речевое, правое — зрительно-пространственное. Левое полушарие обрабатывает информацию аналитически и последовательно, правое — по¬временно и целостно. Левое и правое полуша¬рия в равной степени способны к распознаванию стимулов внешнего мира, но пользуются разными способами или стратегиями решения задачи и имеют разные возможности в выражении резуль¬татов решения — языковую для левого полушария и пространствен¬но-зрительную для правого полушария.

36.
Клинические данные, полученные при изучении локальных поражений мозга, а также результаты электростимуляции структур мозга, позволили четко выделить те специализированные структуры коры и подкорковых образований, которые ответственны за способность произносить и понимать речь. Так установлено, что локальные поражения левого полушария различной природы у правшей приводят, как правило, к нарушению функции речи в целом, а не к выпадению какой-либо одной речевой функции. Способность человека к анализу и синтезу речевых звуков, тесно связана с развитием фонематического слуха, т.е. слуха, обеспечивающего восприятие и понимание фонем данного языка. Главная роль в адекватном функционировании фонематического слуха принадлежит такому центральному органу речи как слухоречевая зона коры больших полушарий — задняя треть верхней височной извилины левого полушария, т.н. центр Вернике. К другому центральному органу речи принадлежит т.н. зона Брока, которая у лиц с доминированием речи по левому полушарию, находится в нижних отделах третьей лобной извилины левого полушария. Зона Брока обеспечивает моторную организацию речи. В 60-е гг. широкую известность получили исследования В. Пенфилда, который во время операций на открытом мозге с помощью слабых токов раздражал речевые зоны коры (Брока и Вернике) и получал изменения речевой активности пациентов. (Операции такого рода иногда выполняют при местной анестезии, поэтому с пациентом можно поддерживать речевой контакт). Эти факты нашли свое подтверждение и в более поздних работах. Было установлено, что с помощью электростимуляции можно выделить все зоны и участки коры, включающиеся в выполнение той или иной речевой задачи, и эти участки весьма специализированы по отношению к особенностям речевой деятельности. При изучении локальных поражений мозга установлено существование нарушений речевых функций (афазий) двух категорий: синтагматические и парадигматические. Первые связаны с трудностями динамической организации речевого высказывания и наблюдаются при поражении передних отделов левого полушария. Вторые возникают при поражении задних отделов левого полушария и связаны с нарушением кодов речи (фонематического, артикуляционного, семантического и т.д.). Синтагматические афазии возникают при нарушениях в работе передних отделов головного мозга, в частности центра Брока. Его поражение вызывает эфферентную моторную афазию, при которой собственная речь нарушается, а понимание чужой речи сохраняется почти полностью. При эфферентной моторной афазии нарушается кинетическая мелодия слов по причине невозможности плавного переключения с одного элемента высказывания на другой. Больные с афазией Брока осознают большую часть своих речевых ошибок, но могут общаться с большим трудом и лишь незначительное количество времени. Поражение другого отдела передних речевых зон (в нижних отделах премоторной зоны коры) сопровождается так называемой динамической афазией, когда больной теряет способность формулировать высказывание, переводить свои мысли в развернутую речь (нарушение программирующей функции речи). При поражении центра Вернике возникают нарушения фонематического слуха, появляются затруднения в понимании устной речи, в письме под диктовку (сенсорная афазия). Речь такого больного достаточно беглая, но обычно бессмысленная, т.к. больной не замечает своих дефектов. С поражением задних отделов речевых зон коры связывают также акустическо-мнестическую, оптико-мнестическую афазии, в основе которых лежит нарушение памяти, и семантическую афазию — нарушение понимания логико-грамматических конструкций, отражающих пространственные отношения предметов. Механизм восприятия речи обязательно включает блок фонетической интерпретации, который обеспечивает переход от речевого сигнала к последовательности элементов. Конкретные психофизиологические механизмы, обеспечивающие этот процесс, еще далеко не ясны. Тем не менее, по-видимому, и здесь действует принцип детекторного кодирования. На всех уровнях слуховой системы обнаружена достаточно строгая тонотопическая организация, т.е. нейроны, чувствительные к разным звуковым частотам, расположены в определенном порядке и в подкорковых слуховых центрах, и первичной слуховой коре. Это означает, что нейроны обладают хорошо выраженной частотной избирательностью и реагируют на определенную полосу частот, которая существенно уже полного слухового диапазона. Предполагается, что у взрослого человека, владеющего языком, восприятие и произношение слов опосредуются внутренними кодами, обеспечивающими фонологический, артикуляторный, зрительный и семантический анализ слова. Причем все перечисленные коды и операции, осуществляемые на их основе, имеют свою мозговую локализацию. Клинические данные позволяют выстроить следующую последовательность событий. Заключенная в слове акустическая информация обрабатывается в "классической" слуховой системе и в других "неслуховых" образованиях мозга (подкорковых областях). Поступая в первичную слуховую кору (зону Вернике), обеспечивающую понимание смысла слова, информация преобразовывается там для формирования программы речевого ответа. Для произношения слова необходимо, чтобы "образ", или семантический код, этого слова поступил в зону Брока. Обе зоны — Брока и Вернике связаны между собой дугообразным пучком нервных волокон. В зоне Брока возникает детальная программа артикуляции, которая реализуется благодаря активации лицевой зоны области моторной коры, управляющей лицевой мускулатурой. Однако, если слово поступает через зрительную систему, то вначале включается первичная зрительная кора. После этого информация о прочитанном слове направляется в угловую извилину, которая связывает зрительную форму данного слова с его акустическим сигналом в зоне Вернике. Дальнейший путь, приводящий к возникновению речевой реакции, такой же, как и при чисто акустическом восприятии. Данные, полученные с помощью ПЭТ показывают, что у праворуких здоровых грамотных взрослых отдельные операции при восприятии слов действительно обеспечиваются за счет включения разных зон, главным образом, левого полушария. При звуковом восприятии слов активируются две зоны: первичная слуховая зона и височно-теменная. По-видимому, левая височно-теменная зона непосредственно связана с операцией фонологического кодирования, т.е. воссоздания звукового образа слова. При чтении (восприятии письменных знаков) эта зона, как правило, не активируется. Однако усложнение словесных заданий, предъявляемых в письменном виде, может повлечь за собой и фонологические операции, которые связаны с возбуждением височно-теменной зоны. Основные очаги возбуждения при восприятии написанных слов находятся в затылке: первичной проекционной и вторичных ассоциативных зонах, при этом охватывая как левое, так и правое полушарие. Судя по этим данным, зрительный "образ" слова формируется в затылочных областях. Семантический анализ слова и принятие решения в случае смысловой неоднозначности осуществляется главным образом при активном включении передних отделов левого полушария, в первую очередь, фронтальной зоны. Предполагается, что именно эта зона связана с нервными сетями, обеспечивающими словесные ассоциации, на основе которых программируется ответное поведение.

37.
Существует множество теорий о механизмах сознания, в кото¬рых предпринимается попытка сформулировать необходимые и достаточные условия для возникновения сознания. Их можно раз¬делить на структурные, когда акцент делается на рассмотрение роли отдельных структур или нейронных сетей мозга, и на функ¬циональные, которые определяют сознание через специальные ког¬нитивные операции — мышление, воображение, запоминание и желание. На деле эти два подхода не исключают друг друга, так как специальные операции, связанные с сознанием, реализуются с участием особых нейронных сетей, находящихся в конкретных структурах мозга. Изучая процессы концентрации и индукции возбуждения, их распределение по коре, И.П. Павлов создал теорию сознания, которая получила название теории светлого пятна. Он связывал сознание с фокусом возбуждения, светлым пятном, областью по¬вышенной возбудимости, которая может перемещаться по коре. При этом сознание не обязательно связано с символьными опера¬циями — второй сигнальной системой и речевой деятельностью. По И.П. Павлову, сознание есть у человека и у животных. Изучая поведение собак в условиях свободного их перемеще¬ния в манеже, И.С. Бериташвили выявил эффект сенсорного обучения. Он нашел, что образ целевого объекта — пищи и места ее нахождения — формируется быстро, фиксируется и легко извле¬кается из памяти, когда нужно удовлетворить биологическую по¬требность. В связи с тем что эти результаты не укладывались в про¬стую рефлекторную схему, он ввел понятие психонервной деятельности, которая оперирует образами. Он предположил, что внешняя среда всегда сравнивается с ее отражением — репрезентациями, хранящимися в памяти. Это характерно как для человека, так и для животных. Поведение строится на основе психонервных механизмов мозгового отображения. Формирование образов он связывает с фун¬кцией звездчатых клеток. Они не посылают свои аксоны за пределы коры, так как относятся к внутренним клеткам коры и имеют само¬стимулирующую обратную связь. Возбуждение может циркулировать по цепочке звездчатых нейронов. Такая локальная реверберация возбуждения рассматривается как основа для формирования слож¬ного образа. Звездчатые нейроны создают материальный субстрат для сознания и служат механизмом для психонервной деятельнос¬ти, когда нельзя разделить психическое и физиологическое. Теория сознания Дж. Экклса исходит из осо¬бой функции дендритов пирамидных клеток коры. Наличие систе¬мы пирамидных нейронов является характерной чертой неокортекса. Находясь в нижних слоях коры, они на уровне IV слоя коры собираются в дендритный пучок, который достигает I слоя. Дж. Экклс предположил, что субъективный (психический) фе¬номен, выявляемый интроспективными методами, которому он дал название «психон», связан с пучком дендритов пирамидных клеток, идущим к поверхности коры. Пучок дендритов от группы 70—100 соседних крупных и средних пирамид был назван «дендроном». Каждый дендрон обладает множеством синапсов, на которых оканчиваются бутоны терминалей аксонов. Следует подчеркнуть, что открытия, сделанные в последнее время, указывают на осо¬бые, сложные функции, выполняемые дендритами. В шипиках ден¬дритов обнаружен свой собственный аппарат транскрипции — синтеза белков, важных не только для восстановления функций нейрона, но и для его пластических модификаций. Информацион¬ная РНК переносится из ядра к определенному постсинаптическому участку дендрита, где осуществляется синтез новых белков и встраивание их в мембрану. Дж. Экклс приписал дендрону функцию носителя единицы сознания. Отдельному дендрону соответ¬ствует отдельный психон как единица локального ощущения. Множе¬ство психонов представляет все разнообразие субъективных явле¬ний. Сознание есть следствие психонов, генерируемых соответствую¬щими дендронами. Его теория сознания сводится к установлению связей между психонами и отдельными дендронами. Его дуалисти¬ческая позиция выражается в том, что он признает существование нематериального начала, которое может воздействовать на дендриты. Нематериальная передача осуществляется за счет выброса кванта медиатора. Предполагается активное влияние психического феномена на поведенческие акты в виде «свободы воли». Влияния реализуются через управле¬ние вероятностью высвобождения квантов медиатора. Многие теории сознания исходят из принципа повторного вхо¬да возбуждения в систему, образующую материальную основу со¬знания. Широкую известность получила теория повторного входа, которую предложил и теоретически разработал Дж. Эдельман. Позже эта теория по¬лучила экспериментальное и теоретическое развитие в работах A.M. Иваницкого (1997). Дж. Эдельман предположил, что элементарные процессы со¬знания являются прерывистыми, т.е. требуют циклического повто¬рения некоторой последовательности событий при наличии по¬вторного входа в одну и ту же группу клеток. Это озна¬чает, что система сознания построена таким образом, что сигнал, возникший внутри некоторой системы, входит в нее повторно, как если бы он был внешним сигналом. Распространяя этот прин¬цип на работу нейронных сетей, автор предположил, что сенсор¬ная информация от внешней и внутренней среды после ее предварительной обработки в первичной нейрональной группе повторно входит в нее, возвращаясь после дополнительной обработки в дру¬гих группах клеток. При этом параллельно в эту же группу нейро¬нов поступает информация в виде ассоциированных сигналов из долговременной памяти. Соединение этих двух потоков информа¬ции и составляет один цикл, или повторяющуюся фазу, активно¬сти сознания. Обсуждая возможную продолжительность каждого цикла, он предполагает, что она равна 100 мс. Важной чертой тео¬рии сознания Дж. Эдельмана является не только положение о повторном входе возбуждения. Он подчеркивает связь сознания с операциями обращения к долговременной памяти. Осознание воз¬никает в результате обращения групп нейронов высокого порядка к мультимодальным ассоциативным структурам, заложенным в долговременной памяти на основе прошлого опыта. А.М. Иваницкий (1997) в своей теории «информационный син¬тез как основа ощущений» исходит из результатов собственных исследований связи волн ВП с субъектив¬ными показателями восприятия стимула. Количественная оценка восприятия в соответствии с теорией обнаружения сигнала производилась по двум независимым переменным: показателю сенсор¬ной чувствительности и критерию принятия решения, зави¬сящего от мотивации субъекта. Выявленные факты послужи¬ли основой для концепции о кольцевом движении нервных им¬пульсов с «центральной станцией» в проекционной коре. Сначала возбуждение от проекционной коры, вызванное сенсорным сти¬мулом, поступает к ассоциативной. Для зрительной модальности ассоциативные отделы находятся в височной коре. Затем сигнал поступает к структурам лимбико-гиппокампального комплекса и подкорковым центрам эмоций и мотиваций. Оттуда возбуждение вновь возвращается в кору, включая ее проекционные отделы, по системе диффузных проекций. Затем к обработке информации под¬ключается и лобная кора. Ведущее звено - синтез информа¬ции о физических и сигнальных (значимых) свойствах стимула на нейронах проекционной коры. Информация о значимости стимула извлекается из памяти с помощью мотивационно-эмоциональной системы. Синтез двух видов информации — наличной и извлекае¬мой из памяти — определяет появление ощущения. Движение воз¬буждения по кольцу составляет психический мониторинг проис¬ходящих изменений во внешней и внутренней среде. Этот процесс осуществляется с периодом квантования приблизительно 100-150 мс. У человека возникшее ощущение затем опознается, категоризируется, что требует участия лобных отделов коры, включая вербальные центры. Реакция последних возникает примерно на 200 мс позже ощущения. Теории повторного входа возбуждения, отказываясь от понятия рефлекса, трансформируют его в «коль¬цо», внутри которого циркулирует возбуждение. «Прожекторная теория сознания» предложена Ф. Криком. В его теории идея И.П. Павлова о сознании как светлом пятне получила дальней¬шее развитие. Он предположил наличие специального аппарата, создающего «луч прожектора», связав его с особой формой вни¬мания и гамма-осцилляциями в электрической активности мозга. Кроме того, он указал на зависимость сознания от механизма не¬которых форм кратковременной памяти. Модель сознания Крика построена на анализе работы зрения. С его точки зрения, зрительная кора — наиболее удобный объект для изучения сознания. У человека и животных она имеет сходную структуру. Различные отделы зрительной коры отвечают на разные при¬знаки зрительных объектов. Нейроны-детекторы первичной зри¬тельной коры реагируют на простые характеристики стиму¬лов, например на определенным образом ориентированную по¬лоску. Нейроны кортикальных областей более высокого порядка отвечают на более сложные признаки (на определенные черты лица). Образование целостного образа Крик объяснил тем, что в любой момент определен¬ные нейроны, расположенные в разных кортикальных зонах, могут кооперироваться, чтобы сформировать некоторый вид глобальной активности. Ее появление и соответствует зрительному осознанию. В качестве предполагаемого механизма, связывающего нейро¬ны в общую единую систему, он рассматривает одновременное появление у них коррелированных разрядов с частотой гамма-коле¬баний (35—70 Гц). Он обратил внимание на то, что нейроны, изби¬рательно реагирующие на один и тот же стимул, обнаруживают сходные гамма-осцилляции без фазового сдвига. Кроме того, кор¬реляция их гамма-активности при появлении в их рецептивных полях одного и того же объекта была больше, чем на появление различных объектов. Все это позволило ему утверждать, что синхронизация нейронной активности является механизмом объеди¬нения клеток в ансамбль. Нейроны связываются в ансамбль за счет синхронизации их активности на какое-то время. Они могут пере¬ключаться с одного ансамбля на другой. Синхронизация активнос¬ти нейронов зрительной коры постулируется как способ простран¬ственного связывания признаком. Включение и выключение гамма-осцилляции зависят от меха¬низма последовательного (серийного) внимания, которое иногда называют прожектором внимания. Оно характеризуется последо¬вательным перемещением фокуса внимания с одного места в зри¬тельном поле на другое. По мению Ф. Крика, это движение более быстрое, чем движение глаз, которое представляет другую фор¬му — более медленного внимания. Механизм внимания помогает группе взаимодействующих нейронов разряжаться когерентно на частоте 35—70 Гц. В результате создается глобальная единица ак¬тивности, охватывающая нейроны в различных частях мозга.