3. Мозок і психіка

Щоб краще зрозуміти закони функціонування психічною діяльності людини, особливості її протікання і будови, слід ознайомитися з тим, який влаштований основний орган його психічній діяльності - людський мозок - і як співвідносяться з ним різні прояви психічній життю людини.

Впродовж тривалої еволюції органічного миру - від простих одноклітинних тварин до людини - фізіологічні механізми поведінки безперервно ускладнювалися. Так, у одноклітинного організму єдина клітка виконує всі функції життєдіяльності. Це орган що відчуває руховий, травний. Природно, що його можливості дуже обмежені. У більш високоорганізованих тварин відбувається спеціалізація органів, виражена у появі кліток, єдиною функцією яких стає сприйняття сигналів (це рецептори). Інші клітки беруть на себе здійснення м'язової роботи або секреції різних залоз (це афектори). Але спеціалізація розділяє органи і функції, а цілісна життєдіяльність організму вимагає безперервного зв'язку між ними, що досягається завдяки центральній нервовій системі, що працює як єдине ціле.

У всіх хребетних загальний план будови нервової системи однаковий. Основний елемент нервової системи - нервова клітини або нейрони. Нейрон складається з тіла клітки і відростків назва яких дендріти (сприймають збудження) і аксон (передає збудження). Контакт аксона з дендрітами або тілом іншої нервової клітини називається синапсом. Синапсу надається вирішальне значення при поясненні механізму встановлення нових зв'язків в нервовій системі.

Центральна нервова система (ЦНС) складається із спинного і головного мозку. Різні її частини виконують різні види складній нервовій діяльності. Чим вище розташована та або інша частина мозку, тим складніше за неї функції. Нижче всього розташований спинний мозок - він регулює роботу окремих м’язових груп і внутрішніх органів. Над ним розташований довгастий мозок разом з мозочком, який координує більш складні функції організму (вони залучають до сумісної діяльність великі групи м'язів і цілі системи внутрішніх органів, що здійснюють функції дихання, кровообігу травлення і т.п.). Ще вище розташований відділ центральної нервової системи - середній мозок, він бере участь в регуляції складних рухів і положення всього тіла. Довгастий і середній мозок разом утворюють стволову частину головного мозку.

Найбільш високі відділи центральної нервової системи представлені великими півкулями головного мозку. У склад великих півкуль входять лежачі в глибині скупчення нервових кліток - так звані підкіркові вузли. У самої поверхні півкуль розташований шар нервової клітин – кора головного мозку. Вона є як би плащем або мантією що покриває великі півкулі. Її поверхня (біля 2000 см2), як відомо, зібрана у ряді складок або борозен і звивини. Підкіркові вузли разом з розташованими поблизу від них зоровими горбами називають підкіркою. Кора в сукупності з підкіркою здійснює найскладніші форми рефлекторній діяльності.

Всі частини нервової системи працюють в тісній взаємодії але роль кожній з них в різних реакціях організму не однакова. Спинний мозок і стволова частина головного мозку складова його нижні відділи - довгастий і середній мозок, є сукупністю рефлекторних центрів природжених безумовних рефлексів. У спинному мозку знаходяться центри найбільш простих рефлексів (наприклад, колінний рефлекс). Разом з рефлекторними центрами, регулюючими роботу скелетних м'язів тулуба і кінцівок, в спинному мозку знаходяться центри, регулюючі роботу внутрішніх органів (наприклад, захисні дії у обезголовленої жаби).

Стволова частина головного мозку є центральним апаратом що здійснює ряд складних і життєво важливих безумовно-рефлекторних актів. До їх числа відносяться смоктальний рефлекс, жування і ковтання (при роздратуванні ротовий порожнині харчовими речовинами). Рефлекторні центри, регулюючі всі ці рефлекси, знаходяться в довгастому мозку. Там же знаходяться і нервові центри, регулюючі деякі захисні рефлекси: чхання, кашель, виділення сліз. В середньому мозку разом з центрами, передавальними збудження з ока і вуха на рухову сферу, знаходиться центр звуження зіниці, але цим не вичерпується діяльність стволовою части головного мозку. Особливе значення мають що знаходяться у довгастому мозку нервові центри, які регулюють роботу органів дихання, серцево-судинної системи а також інших систем, що підтримують постійність внутрішній середовища організму. Дуже складні функції виконує мозочок: організм тільки тоді може зберігати стійку рівновагу при ходьбі, бігу, стрибках і т.п., коли здійснюється надзвичайно тонке регулювання стану всіх м'язів тіла. Настройка діяльності всієї скелетно-м'язової системи залежить від мозочка. Рефлекторна діяльність спинного мозку і стволовій частині головного мозку охоплює щодо вузьких круг у відповідь реакцій організму. Форми рефлекторній діяльності високоорганізованих тварин значно різноманітніше для них характерні складніші рефлекторні процеси.

Підкірка (зорові горби і підкіркові вузли великих півкуль) забезпечує найбільш складну безумовно рефлекторну діяльність. Відзначимо відразу, що назва зорові горби не відповідає їх справжній функції: насправді зорові горби є підкірковим чутливим центром. А підкіркові вузли є руховим апаратом підкірки, регулюючи, наприклад, ходьбу. Органом свідомої діяльності людини є кора великих півкуль, тому головним є питання про взаємовідношення психіки людини і кори великих півкуль що конкретизується в науці як питання про функціональну локалізацію або локалізації психічних функцій в корі. Питання про те, як відносяться психічні процеси до мозку і які принципи роботи мозку як матеріального субстрату психічній діяльності, в різні періоди розвитку науки вирішувалися по-різному. Характер рішення цих питань багато в чому залежав від того, як розумілися психічні процеси людини і як підходили до їх мозкових основ.

Вся поверхня великих півкуль може бути розділена на декілька великих частин, що мають неоднакове функціональне значення. Вони називаються областями головного мозку. Задня частина півкуль - потилична область, яка спереду переходить в тім'яну і скроневу області. Передня, найбільша за розміром частина півкуль - лобова область, найбільш розвинена у людини. При цьому аналіз і синтез зорових роздратувань відбуваються в потиличній області кори (зорова зона кори); аналіз і синтез слухових роздратувань – в верхніх відділах скроневої області (слухова зони кори); аналіз і синтез дотикових роздратувань і роздратувань, що виникають у м’язово-суглобовому апараті, - в передній частині тім'яних відділів; і т.д. Чим більше значення має той або інший вид роздратувань у житті тварини або людини, тим більша площа кори головного мозку «працює» на той орган чуття, звідки йдуть ці роздратування. (Наприклад, відомо, що в житті їжака нюх грає дуже велику роль. У мозковій корі їжака тому нюхова зона займає величезне місце. І, навпаки, в корі головного мозку людини, в житті якого нюх не грає значній ролі, нюхова зона представлена відносно невеликою ділянкою.) Аналогічним чином і в руховій зоні кори більшою територією представлені органи що грають важливішу роль в житті організму. Так, клітки пов'язані з тулубом, сконцентровані у людини на відносно невеликій ділянці рухової зони. Клітки ж зв'язані тонко рухами, що диференціюються у людини пальців руки, розташовані значно більшій території.

Особливо велику ділянку займають клітки, зв'язані з великим пальцем руки, що грає дуже важливу роль в робочих рухах людини. Значну територію в корі мозку займають клітки, пов'язані з м'язами губ і мови, - органів мові. Таким чином, має місце нерівномірний розподіл представництва периферії в мозку. Проте у разі, коли йдеться про складніші психічні процеси, функція ця є складною по сполученню діяльності цілої системи органів, тобто складну функціональну систему. Природно, що така складна функціональна система, як, наприклад, ходьба або читання, не може бути «локалізована» певному обмеженому ділянці нервової системи. Навіть відносно просте довільний рух є складною функціональною системою що включає цілий комплекс як чутливих (аферентних) так і рухових (еферентних) імпульсів.

Для того, щоб зрозуміти мозкову організацію складних психічних процесів, необхідно чітко представляти сучасні дані про функціональну організацію людського мозку. Згідно сучасним уявам основні принципи функціональної організації апаратів головного мозку мають особливе значення для психології.

Вони полягають в наступному.

Головний мозок людини, що забезпечує прийом і переробку інформації, створення програм власних дій і контроль за їх успішним виконанням, завжди працює як єдине ціле. Проте це складний і високодиферинцований апарат, що складається з ряду частин, і порушення нормального функціонування будь-якого з них неминуче позначається на його роботі. У головному мозку людини звичайно виділяють три основних блоки, кожний з яких грає свою особливу роль в забезпеченні психічної діяльності. Перший їх підтримує тонус кори, необхідний для того, щоб як процеси отримання і переробки інформації, так і процеси формування програм і контролю за їх виконанням протікали успішно. Другий блок забезпечує сам процес прийому переробки і зберігання інформації, що доходить до людини із зовнішнього світу (від апаратів його власного тіла). Третій блок виробляє програми поведінки, забезпечує і регулює їх реалізацію і бере участь в контролі за їх успішним виконанням. Всі три блоки розміщуються в окремих апаратах головного мозку, і лише злагоджена робота приводить до успішної організації свідомої діяльності людини.

Отже, стисло зупинимося на характеристиці кожного з перерахованих блоків. Перший блок - блок тонусу кори, або енергетичний блок мозку. Для нормального здійснення процесів життєдіяльності і саморегуляції поведінки необхідно постійна підтримка оптимального тонусу кори. Тільки такий тонус може забезпечити успішний вибір істотних сигналів, збереження їх слідів, виробітку потрібних програм поведінки і постійний контроль за їх виконанням . Для здійснення цих процесів необхідна оптимальна збудливість кори. Одне з важливих відкриттів, зроблених фізіологами в ході численних спостережень і експериментів полягає в тому, що істотну роль в цьому процесі грають утворення верхніх відділів стовбура мозку, зокрема гіпоталамуса, зорового горба і системи мереживидних волокон («ретикулярній формації»), що мають двосторонню зв'язок з корою головного мозку. Ці утворення і входять як основні до складу першого блоку. Весь комплексний апарат, що входить до складу блоку, грає важливу роль для нормальної роботи мозкової кори, і полягає вона в наступному. Постійний тонус кори підтримується в основному завдяки двом джерелам. З однієї сторони, для збереження безсонного стану кори потрібна постійна притока інформації із зовнішнього світу: тварина, позбавлена такої притоки зовнішніх роздратувань засинає; відомо також, який ефект викликає «інформаційний голод» після тривалого одиночного перебування людини в темній і звуконепроникній камері(у цих випадках у людини легко починають виникати галюцинації які частково компенсують недолік в постійному притоці зовнішніх роздратувань).

Таким чином, першим джерелом для безсонного стану кори є постійна притока роздратувань з периферії, найважливішу роль в забезпеченні якого грають апарати верхнього стовбура мозку і висхідній ретикулярній формації.

Другим, не менш важливим джерелом підтримки постійного тонусу кори є імпульси, що доходять до неї від внутрішніх обмінних процесів організму, складових основу для біологічних ваблень. Відомо, що стан організму (наприклад, рівень цукру в крові), що є показником стану голоду, регулюється апаратами верхнього стовбура і гіпоталамуса. Імпульси цих утворень, які передаються в кору за допомогою висхідної ретикулярної формації, і складають друге джерело для підтримки тонусу кори і її безсонного стану.

До апаратів верхнього стовбура ретикулярної формації, що підтримують нормальний тонус кори, потрібно приєднати і апарати стародавньої кори, які розташовані у внутрішніх (медіальних) відділах великих півкуль і що беруть участь в роботі «енергетичного» блоку мозку. Роль апаратів першого блоку в підтримці тонусу кори і стану неспання забезпечується його щонайтіснішими зв'язками з корою за допомогою волокон. Активізуюча ретикулярна формація має як висхідні, так і низхідні волокна. За допомогою перших («висхідна активізуюча ретикулярна формація») здійснюється збудження кори імпульсами що приходять з утворень верхніх відділів стовбура мозку. За допомогою других («низхідна активізуюча ретикулярна формація») здійснюються ті впливи, які вищі відділи мозку, і зокрема його кора, надають на відділам мозкового стовбура які лежать нижче. Тому апарат «низхідній ретикулярній формації» грає істотну роль у додачі афектного забарвлення і забезпеченні тонусу для тих програм поведінки, які виникають в корі в результаті одержуваній інформації, і для тих вищих форм задумів і потреб, які формуються у людини за участю мови. Цей апарат забезпечує третє джерело підтримки неспання, який ще не був згаданий але який пов'язаний з складними задумами і потребами що виникають у людини в результаті його свідомій діяльності.

Таким чином, перший блок мозку, до складу якого входять апарати верхнього стовбура, ретикулярної формації і стародавньої кори забезпечує загальний тонус (неспання) кори і можливість тривалий час зберігати сліди збудження. Робота цього блоку не пов'язана спеціально з тими або іншими органами чуття і носить «модально - неспецифічний» характер, забезпечуючи загальний тонус кори.

Блок прийому, переробки і зберігання інформації Перший описаний блок сам ще не бере участь ні в прийомі і переробці інформації, ні у виробітку програм поведінки забезпечуючи лише тонус кори. Другий блок, про який піде тут мова, безпосередньо пов'язаний з роботою по аналізу і синтезу сигналів, які приносяться органами відчуттів із зовнішнього світу інакше кажучи, з прийомом, переробкою і зберіганням одержуваній людиною інформації. Він складається з апаратів, розташованих у задніх відділах кори головного мозку (тім'яний, скроневій і потиличній області) і, на відміну від першого блоку має модально-специфічний характер. Образно кажучи, цей блок є системою центральних приладів, які сприймають зорову, слухову і тактильну інформацію переробляють або «кодують» її і зберігають в пам'яті сліди одержаного досвіду. Апарати цього блоку можуть розглядатися як центральні (кіркові) відділи тих, що сприймають систем (аналізаторів). При цьому, як ми вже відзначали, коркові відділи зорового аналізатора розташовані в потиличній, слухові - в скроневій, тактильні – в тім'яній області.

У цих відділах кори кінчаються волокна, що йдуть від відповідних сприймаючих (рецепторних) апаратів; тут виділяються і реєструються окремі ознаки такою, що поступає зоровій, слуховій і тактильній інформації. У найбільш складних відділах цих же зон вони об'єднуються, синтезуються і комбінуються в складніші структури. Ці зони кори мають тонку клітинну будову. Ті зони кори, куди безпосередньо приходять волокна від що периферичних відчувають органів, носять назву первинних, або проекційних, зон. Ті зони кора, яка примикає до проекційних, називається вторинними, або проекційний-асоціативними, зонами.

Принцип ієрархічної побудови кожної зони кори є одним з найбільш важливих принципів будови кори головного мозку. Як показали дослідження, інформація, що поступає від зорового, слухового і шкірного рецепторів в первинні (або проекційні) зони кори, дробиться там на величезне число складових її ознак завдяки тому що в цих проекційних зонах кори закладені високо спеціалізовані нейрони, що реагують тільки на визначені приватні ознаки роздратувань. Так, наприклад, в проекційній зоні потиличної (зорової) кори існують нейрони які реагують тільки на рух крапки, що світиться, від центру до периферії або від периферії до центру, або тільки на плавні зігнуті лінії і т.п. Такі ж клітки з найбільшої спеціалізацією існують і в скроневій (слуховий) і тактильній (тім'яний) корі. Вони дозволяють дробити збудження на окремі найдрібніші елементи і перетворюють їх на функціональну мозаїку роздратувань, доступну для подальшої організації.

Над кожній первинній, або проекційній, зоною кори надбудовані вторинні, або проекційний-асоціативні, зони кори. Волокна, що поступають сюди, не приходять, як правило безпосередньо від периферичного рецептора, вони або несуть узагальнені імпульси, або приходять у вторинні зони кори з первинних. Що пригнічує частину нейронів що входять до складу цих зон, не відрізняється такою якнайтоншою спеціалізацією, як нейрони первинних (проекційних) зон. Вони реагують не на окремі дробові ознаки а частіше всього на комплекс модально-специфічних (зорових, слухових, тактильних) подразників, і деякі з них мають мультимодальный характер, реагуючи на роздратування різних модальностей. Вважається, що значення цих вторинних зон полягає в тому, щоб об'єднувати роздратування, що приходять до них від нижче лежачих підкіркових ядер або від первинних зон кори, і кодувати їх у відомі пересувні динамічні структури.

Як показали численні дослідження, первинні зони чутливої кори мають функції виділення тих або інших модально-специфічних (латентних, слухових, тактильних) ознак. Інакше кажучи, вони здійснюють функцію роздроблення (аналізу) інформації, що поступає, на її складені части, тоді як вторинні зони цих же відділів кора несе функцію об'єднання (синтезу) або складної переробки інформації, що доходить до суб'єкта.

Первинні і вторинні зони кори не вичерпують кіркових апаратів аналізованого блоку. Над ними надбудовані апарати третинних зон кори (або «зон перекриття кіркових кінців окремих аналізаторів»), які мають важливе значення для забезпечення найбільш комплексних форм роботи цього блоку. Третинні зони кори головного мозку є в значній мірі специфічно людськими утвореннями. Третинні зони кори дозрівають дуже пізно в онтогенезі, а їх основна функція полягає в об'єднанні інформації, що приходить в кору головного мозку від різних аналізаторів. Значення цих відділів кори для об'єднання інформації, що поступає від окремих аналізаторів, можна оцінити, спостерігаючи за поведінкою хворих з поразкою цих відділів мозкової кори. Як правило у таких хворих виникають труднощі в найбільш складній переробці одержуваної інформації, перш за все в об'єднанні послідовних роздратувань, що доходять до мозку у одночасні просторові схеми. Розрізняючи зором сприйняті предмети і звуки, хворі починають випробовувати утруднення при орієнтуванні в просторі плутають напрями, не можуть розрізняти праву і ліву сторони, зазнають серйозні труднощі в розумінні складних граматичних структур і в логічних операціях що включають складні відносини.

Все це свідчить, що третинні зони кори є важливим апаратом, необхідним для найбільш складних форм переробки і кодування одержуваної інформації.

Блок програмування, регуляції і контролю діяльності Третій блок головного мозку людини здійснює програмування регуляцію і контроль активної людської діяльності.

У нього входять апарати, розташовані в передніх відділах великих півкуль, що веде місце в ньому займають лобові відділи головного мозку.

Свідома діяльність людини тільки починається з отримання і переробки інформації, а кінчається вона формуванням намірів, виробленням відповідної програми дій і виконанням цих програм в зовнішніх (рухових) або внутрішніх (розумових) актах. Для цього потрібен спеціальний апарат, який міг би створювати і утримувати потрібні наміри, виробляти відповідні програми дій, здійснювати їх в потрібних актах і, що дуже важливе, постійно стежити за протікаючими діями звіряючи ефект виконуваної дії з результатними намірами.

Всі ці функції здійснюються передніми відділами мозку і їх лобовими долями. Як і задні відділи мозку, передні мають щонайтісніші зв'язки з нижче лежачими утвореннями ретикулярній формації, причому, що важливе, тут особливо могутньо представлені як висхідні, так і низхідні волокна ретикулярній формації, які проводять імпульси, сформовані у лобових долях кори і тим самим регулюють загальне стан активності організму, змінюючи її у відповідності з сформованими в корі намірами.

Первинній, або проекційній, зоною передніх відділів мозку є передня центральна звивина, або моторна область кори: над нею надбудовано вторинне, премоторне поле (у полі Бродмана); ще вище розташовані утворення кори власне лобовій або префронтальной області. Значення лобових відділів мозкової кори для організації поведінки дуже велике, хоча довгий час воно не піддавалося чіткому науковому визначенню, оскільки функції лобових доль мозку не можна було виразити в класичних поняттях рефлекторної дуги: поразка лобових долий мозку не приводило ні до яких порушень елементарних рухів, не викликало ні паралічів, ні розладів чутливості, ні порушень мови. Багатьом дослідникам це давало підставу розцінювати лобові долі кори головного мозку як «німу зону» і вважати, що вони не мають яких-небудь спеціальних функцій. Ці погляди істотно змінилися, коли дослідники стали підходити до мозку як до складної саморегулюючої системи, яка створює складні програми поведінки, регулює протікання рухових актів і здійснює контроль над ними.

В світлі цих уявлень функцію лобових доль мозку вдалося визначити набагато виразніше. Лобові долі мозку, що володіють могутніми зв'язками з висхідної і низхідною ретикулярною формацією, опинилися раніше всього апаратом, що володіє могутньою активізуючою роллю. Так, напружена інтелектуальна робота, що вимагає підвищеного тонусу кори, викликає в лобових долях підвищене число що синхронно збуджуються що спільно працюють пунктів. Ці синхронно працюючі пункти зберігаються в час складної інтелектуальної роботи і зникають після її припинення. Підтримуючи тонус кори, необхідний для виконання поставленого завдання, лобові відділи мозку грають вирішальну роль в створенні намірів і формуванні програми дій, які здійснюють ці наміри.

Спостереження А.Р. Лурія і його учнів показали, що двостороннє поразка лобових доль мозку призводить до того, що хворі виявляються не в змозі міцно утримувати наміри зберігати складні програми дій, гальмувати не відповідні програмам імпульси і регулювати діяльність підпорядковану цим програмам. Вони не можуть стійко концентрувати свою увагу на поставленій перед ними завданню і легко відволікаються від її виконання.

Особливо важливий той факт, що лобові долі мозку грають істотну роль в проведенні постійного контролю над протікаючою діяльністю. Хворі з поразкою лобових долий мозку не можуть звірити результати своїх дій з результатним наміром, втрачають критичне відношення до своїх діям, позбавлені можливості усвідомлювати власні помилки і виправляти їх. Це дає підставу вважати, що лобові долі мозку людини входять істотною складовою частиною в той механізм, який грає найважливішу роль в забезпеченні само регульованій діяльності людини.

Ми стисло зупинилися на характеристиці трьох основних блоків, що забезпечують діяльність головного мозку, описали принципи роботи мозку. Проте, щоб зрозуміти, які конкретні механізми забезпечують роботу мозку, зупинимося на характеристиці сучасних уявлень об фізіологічних механізмах, лежачих в основі психічної діяльності людини.

4.