Межполушарное взаимодействие

Модели распределения

В этих моделях утверждается, что при том, что оба полушария могут выполнить конкретное задание, в норме обычно в определенный момент времени это делает только одно полушарие. Таким образом, эти модели также билатеральны, но не интерактивны и не параллельны. Существует три варианта моделей распределения. В первых двух вариантах авторы признают, что распределение переработки информации по полушариям имеет место только однажды, но в первом варианте это распределение относится к началу переработки (на входе), а во втором – ближе к концу (на выходе). Третий вариант допускает, что распределение может быть более чем один раз, и, таким образом, возможно переключение с одного полушария на другое в процессе выполнения задания, то есть контроль переработки переходит от одного полушария к другому и обратно. Какие же факторы определяют, какое полушарие предназначено для выполнения конкретного задания? Здесь возможны разные варианты решений.

В моделях, постулирующих распределение на входе, то, какое полушарие будет осуществлять переработку, определяется природой стимулов. Предварительный анализ стимульных характеристик, который может происходить и на докорковом уровне, позволяет направить результаты в «подходящее» полушарие, которое предположительно лучше справляется. Эта материально-специфическая гипотеза редко прямо формулируется, но часто упоминается мимоходом при обсуждении экспериментальных данных. М. Кинсборн (Kinsbourne, 1978) упоминает подобную возможность, обсуждая межполушарную асимметрию у младенцев; М. Субери, В. Мак-Кивер (Subery, Mc Keever, 1977) – по поводу хранения в памяти эмоциональных и неэмоциональных лиц; М. Москович (Moskovitch, 1979) – обсуждая проблемы латерализации речи. Д. Хинес (Hines, 1975) предлагает материально-специфическую модель, но только для объяснения результатов тахистоскопических экспериментов. Поскольку это возможно только в лабораторных условиях, то данная модель имеет весьма узкое применение.

Кроме того, необходимо рассмотреть понятие «подходящее полушарие». В отличие от моделей односторонней специализации признание билатерализации в моделях распределения не создает логической предопределенности, что то полушарие, которое выполняет задачу, обязательно делает это лучше, чем то, которое не выполняет. Хотя разумно было бы «поручать» переработку полушарию, максимально для этого приспособленному, но не обязательно. Если представить себе, что гипотетическая функция согласно модели распределения всегда осуществляется через одно и то же полушарие, то функционально эта модель будет выглядеть очень сходно с моделью односторонней специализации, хотя концептуально существуют значительные различия. Положительным моментом является то, что модели распределения помогают преодолеть тенденцию объяснения латеральных феноменов односторонней специализацией, заставляя более осторожно относиться к этому, допуская билатерализацию и возможность переключения.

В качестве возможной основы распределения предлагались процессы внимания. Этот тип моделей опирается на понятие «настройка». Центральная идея в том, что полушарие может быть настроено, то есть активировано до предъявления информации, и это настроенное полушарие берет на себя контроль переработки (Kimura, 1961; Kinsbourne, 1978; и др.). Однако, признавая механизм настройки, авторы расходятся во мнениях относительно источников этого процесса и его результатов, связи настройки с вниманием, ожиданием, стратегией и модальностью самой задачи.

Так, по Дж. Леви, внимание распределяется в зависимости от того, какое полушарие получило информацию, в сочетании с тем, какое полушарие компетентно в переработке данного типа информации (Levy, 1974).

Полушарное распределение внимания обсуждается и М. Московичем (Moskovitch, 1978), но он уже приписывает вниманию две функции: активационную и регулирующую процесс переработки информации. То есть распределение внимания в одно полушарие «настраивает» его и направляет переработку таким образом, что оно избирательно перерабатывает информацию из контралатерального сенсорного поля и предпочитает информацию, соответствующую природной компетенции полушария. Аналогичны взгляды М. Кинсборна (Kinsbourne, 1978), однако он считает, что возбуждение одного полушария ведет к торможению другого. Существует еще один вариант моделей распределения: в основу распределения закладываются различия когнитивных стратегий субъекта. Однако стратегии труднее всего исследовать. Стратегии определяются как контрольный механизм, благодаря которому субъект производит распределение поступающей информации между полушариями, то есть, несмотря на все факторы (материальная специфичность, требования задачи, специализация полушарий), окончательное решение принадлежит субъекту и может перекрыть эти факторы, что связывается с когнитивными стилями (Bradshaw, Nettleton, 1981; Mc Glone, 1980).

Дж. Саймон и М. Газзанига (Seamon, Gazzaniga, 1973), варьируя инструкцию о способе запоминания (вербализация, образное представление) при латеральном предъявлении материала испытуемому, пришли к заключению, что субъект может располагать обеими стратегиями, и в зависимости от того, какую он выбирает, переработка осуществляется в соответствующем полушарии. Дж. Леви (Levy, 1974), экспериментируя с тахистоскопическим предъявлением химерических фигур (состоящих из двух различных половин, принадлежащих разным объектам, например, левая половина мужское, а правая – женское лицо), пришла к выводу, что распределение переработки по полушариям определяется субъектом и его когнитивными ожиданиями и в меньшей степени это распределение зависит от требований задачи и от исходной специализации полушария.

Другая модель распределения, основанного на когнитивных стратегиях, предполагает, что людей можно разделить на два типа в соответствии со стилем мышления: на тех, у кого доминирует визуальное мышление, обеспечиваемое правым полушарием, и невизуальное – левым полушарием. Но только в первой работе они склонялись к тому, что это взаимоисключающие стили. Позже стали говорить о предпочтительном стиле, а не о различении способностей по типу «все или ничего» (Dunivin, 1981).

В моделях распределения на выходе и переключения предполагается, что распределение по полушариям имеет место на конечных стадиях переработки, а на начальных необязательно. В таких моделях не учитывается, где происходит переработка на начальной стадии – в левом полушарии, в правом или в обоих. Это придает моделям данного типа определенную гибкость и позволяет принять любую из моделей, которые уже предлагались для ранних стадий. Однако такой подход может ввести в заблуждение, поскольку при поверхностном взгляде по конечному результату может показаться, что определенная функция латерализована в левом полушарии или в правом, в то время как для всего процесса это на самом деле не ясно. Поэтому такие модели в принципе не популярны и лишь мимоходом упоминаются как альтернативное объяснение при обсуждении эмпирических данных.

Наиболее отчетливо эта модель распределения на выходе представлена у Даймонда (1972): каждое полушарие выполняет свою специализированную функцию, а затем результат передает на выход, который может быть в том же, но может быть и в другом полушарии. Он считает руки и речевую систему двумя главными выходными системами, и, таким образом, результат переработки, осуществленной в правом полушарии, может передаваться в речевые системы левого полушария. Аналогичные взгляды высказывает Г. Бьюмонт (Beaumont, 1974. P. 102).

Почти нет моделей, которые допускали бы переключение переработки в обе стороны. Только у Г. Витакера и Г. Ожемана (Witaker, Ojemann, 1977) есть общая формулировка этой идеи. Их модель предполагает гибкость, и удивительно, что она не развивалась. Возможно, что такая модель должна быть сложной, объяснять механизм координирования, управления переключениями. Например, С. Даймонд и Г. Бьюмонт (Dimond, Beaumont, 1974) предположили, что процесс переключения может регулироваться утомлением, которое накапливается в одном полушарии, и тогда активность переходит к другому, аналогично тому, как, например, мы перекладываем при утомлении тяжелый чемодан из одной руки в другую. Однако экспериментальные данные не подтвердили это предположение. Имеют место также попытки объяснить различия в переработке информации особенностями функциональной организации самой мозговой структуры.

Дж. Семмес (Semmes, 1968) высказала предположение, что для левого полушария характерна фокальная репрезентация как контралатеральных, так и ипсилатеральных сенсорно-моторных функций, в то время как для правого полушария – более диффузная репрезентация. При такой организации левое полушарие имеет преимущество в интеграции аналогичных единиц (информации одной модальности) или в тонком сенсорно-моторном контроле, какой требуется для мануальных операций и для речи. Правое полушарие лучше справляется с мультимодальными и поэтому пространственными операциями. Эта точка зрения развивается далее в работе П. Сатца и С. Спарроу (Satz, Sparrow, 1970). Предлагая модель иерархических уровней полушарной специализации, они опираются на идею Дж. Семмес. Они предполагают, что латерализация моторных, соматосенсорных функций языка и речи представляет разные аналитические уровни, каждый из которых содержит элементы, предложенные Дж. Семмес.

Обе главные линии анализа природы функциональных асимметрий мозга (материально-специфическое разделение по вербальным и зрительно-пространственным процессам и разделение по стилям переработки, аналитическому – холистическому) являются описательными, однако они получили статус объяснительных, стали традиционными и легко отбрасывают противоречащие данные.

‹…›

Постепенно от констатации различий ученые перешли к их противопоставлению, даже сам термин «противопоставление» вошел в обиход при обсуждении проблем латеральной организации мозга (Иванов, 1985). Существенным фактором здесь является некоторая драматизация результатов исследований.

Что же питает сегодня всеобщую озабоченность преувеличенной «левополушарностью» обучения? Упрощенная до абсурда идея функциональной специфичности полушарий, как будто допускающая их самостоятельное изолированное функционирование при обеспечении познавательной деятельности. ‹…›

Американский психолог Л. Харрис (Harris, 1985) дает критический анализ различных работ педагогов, музыкантов, бизнесменов, уповающих на коренные изменения в своих областях деятельности в связи с «полушарным» подходом. ‹…›

Все это привело к тому, что прогрессивная в своей основе идея функциональной специфичности полушарий, утверждающая себя в борьбе с представлением о ведущей роли левого полушария в познавательной деятельности, в итоге вырождается в противопоставление функций двух полушарий. Такое противопоставление приводит к «дихотомании» – стремлению обобщить функциональные различия полушарий в бинарных оппозициях, дихотомиях. Так, наиболее популярны в отношении межполушарных различий следующие дихотомии: вербальное – невербальное, символическое – иконическое, рациональное – иррациональное, дискретное – континуальное, абстрактное – образное и т. д. Таких оппозиций можно привести еще с десяток. Хотя большинство исследователей признают билатеральное участие полушарий почти по всех процессах, интерпретации все еще формулируются в строгой дихотомической (и в основном в материально-специфической) традиции.

Однако сегодня уже достаточно много известно об участии правого полушария в коммуникативном процессе и в переработке сложной языковой информации ‹…› Доказано, что оба полушария принимают участие в узнавании лиц и, как уже было сказано, зрительно-пространственная организация жестового языка не является препятствием для левополушарной регуляции речи глухих. Таким образом, относительность вербально-зрительно-пространственной дихотомии уже ясна.

Временно-аналитические и пространственно-холистические дихотомии также представляются маловероятными. Временное и пространственное измерения опыта являются такими базисными характеристиками опыта, что вряд ли каждое полушарие может быть лишено одного из них. При этом анализ симультанных и сукцессивных синтезов, по А.Р. Лурии (1969), свидетельствует о том, что в этом плане существенно дифференцировано участие передних и задних отделов каждого из полушарий.

Кроме того, временная и пространственная организации информации не определяют адресацию к полушарию. Например, музыка представляет собой во времени явно организованный вид информации, однако роль правого полушария в ее переработке хорошо известна. Письмо является пространственно организованной функцией, но опосредуется левым полушарием мозга.

Сторонники дихотомий иногда утверждают, что надо рассматривать вопрос о степени специализации полушарий (Bradshaw, Nettleton, 1981). Но вопрос о том, что характеризует относительные возможности полушарий, остается открытым.

Как отмечает по этому поводу Г. Витакер (Witaker, 1981), дихотомии коварны, они удобны, просты и, как известно по компьютерной практике, являются мощным средством репрезентации информации. Однако как теория или даже как описание функций мозга человека дихотомии неинтересны и ничего не раскрывают. ‹…›

Сегодня на первый план выступает необходимость создания моделей взаимодействия, объединения функций полушарий. Рассмотрим несколько вариантов таких моделей, фигурирующих в современной нейропсихологической литературе.

Модели кооперативного взаимодействия

Принятие идеи билатеральности означает, что каждое полушарие может участвовать в реализации психических процессов. Но возможны различные взгляды на то, каким образом осуществляется это билатеральное сотрудничество. Во-первых, вклад каждого из полушарий может быть равным; во-вторых, можно предполагать вклад обоих полушарий при преимуществе одного или другого. Ключевой вопрос не в том, может ли полушарие выполнять определенную функцию, а в том, когда и при каких условиях оно ее выполняет.

Существует два основных типа моделей кооперативного взаимодействия: модели позитивного и тормозного взаимодействия. Модель позитивного взаимодействия предполагает, что оба полушария выполняют определенную функцию симультанно и положительно взаимодействуют так, что общая деятельность их есть некоторая интегрированная функция двух полушарий. Здесь остаются еще две конкретные возможности: 1) оба полушария делают примерно одно и то же так, что общий результат есть просто их интерактивный вектор; 2) каждое полушарие выполняет четко различные и необходимые субпроцессы в определенной задаче, и общий результат зависит от координации субпроцессов.

В любом случае в результате нормальная деятельность невозможна или нарушена без текущего кооперативного взаимодействия, которое не обязательно подразумевает равный вклад каждого полушария. Чаще всего предлагаются именно такие модели кооперативного взаимодействия, в которых вклад одного полушария больше, чем второго. При этом предполагается, что необходимое взаимодействие осуществляется через мозолистое тело или через структуры ствола мозга.

Модели кооперативного взаимодействия представляются наиболее правдоподобными и перспективными. Во-первых, между полушариями существуют тесные связи как между гомологичными зонами коры, так и на уровне подкорки. Вполне резонно предположить, что хотя бы некоторые из них выполняют интегративную функцию. Во-вторых, человек способен решать множество перцептивных и моторных задач, требующих координированного выполнения сразу на обеих сторонах тела. Очевидно, что оба полушария, регулирующие эти виды деятельности, работают симультанно и в сотрудничестве.

Существует целый ряд методик, позволяющих одновременно обращаться к двум сторонам тела или мозга, например, дихотическое прослушивание, тахистоскопическое восприятие билатерально предъявленной дихоптической информации, двуручные моторные задачи; при этом проводится билатеральное измерение мозгового кровотока, регистрация ЭЭГ и т. д. Результаты исследований показали, что нет таких ситуаций, когда одно полушарие бездействует, скорее оба полушария всегда проявляют некоторую активность.

А.Р. Лурия всегда проводил эту идею, считая, что кооперативное взаимодействие может быть общей характеристикой деятельности полушарий и большинство типов психических длительностей соответствуют этой модели. ‹…›

‹…›

С. Даймонд и Г. Бьюмонт (Dimond, Beaumont, 1974) также отстаивают идею кооперативного взаимодействия, но только для определенного уровня: в большинстве задач существует ранняя стадия переработки, на которой оба полушария работают симультанно, но относительно независимо, затем уже имеет место стадия, на которой полушария координируют и интегрируют свою активность. В пользу кооперативного взаимодействия высказываются и другие исследователи (Gazzaniga, Le Doux, 1978; Sergent, 1983; Хомская, 1986; и др.).

‹…›

Модели отрицательного взаимодействия (торможения)

В этих моделях также принимается постулат о симультанной работе двух полушарий, но характер их взаимоотношений негативный, турмозный. Утверждается, что оба полушария могут выполнять определенную деятельность, но в нормальных условиях они тормозят или подавляют друг друга через комиссуральные и (или) стволовые связи. На сегодня существует два типа таких моделей. Первый постулирует одностороннее торможение (одно полушарие тормозит второе, но не наоборот), второй тип моделей предполагает двустороннее торможение (оба полушария взаимно реципрокно тормозят друг друга). Об одностороннем торможении обычно говорят в связи с речью, так как стало известно, что правое полушарие обладает некоторыми речевыми способностями (Moskovitch, 1978; Bogen, 1969). M. Студдерт-Кеннеди и Д. Шанквейлер (Studdert-Kennedy, Shankweiler, 1970) говорят об одностороннем торможении при дихотическом прослушивании.

Эта гипотеза привлекалась для объяснения развития речи у детей. На том основании, что в детском возрасте при поражениях левого полушария речевые функции хорошо компенсируются, часто говорят об эквипотенциальности полушарий в отношении речи, которая с возрастом снижается, и после периода билатерального вовлечении речевые функции становятся более асимметричными и левое полушарие постепенно берет на себя доминирующую роль. Обычно принимают «тормозную» модель. Из-за некоторого изначального преимущества левое полушарие начинает тормозить правое, в результате возникает сильная асимметрия в пользу левого полушария. Хотя в деталях взгляды на то, какие факторы (врожденная специализация, уровень зрелости, анатомические различия и т. д.) детерминируют это преимущество левого полушария, различаются так же, как и взгляды на продолжительность и постоянство торможения, многие авторы включают в общую интерпретацию своих данных идею об одностороннем торможении (Gazzaniga, 1970; Milner, 1974; Nottebohm, 1979).

Наиболее отчетливый вариант модели двустороннего торможения представлен в работах М. Кинсборна (Kinsbourne, 1978), в которых утверждается, что в отношении внимания и ориентации в пространстве оба полушария постоянно симультанно взаимотормозят друг друга, и это отражает базисный план нервного контроля у многих животных. Данная модель использовалась им для объяснения широкого круга явлений в нормальном и патологическом поведении, включая перцептивные асимметрии, одностороннее игнорирование, латеральные движения глаз, заикание и т. д. Хотя М. Кинсборн приводит множество впечатляющих фактов, однако объяснение латеральных асимметрий только через внимание, трактуемое достаточно механистически, вряд ли верно, поскольку те же феномены имеют место и при минимизации влияния внимания.

Несмотря на то что были получены и противоречивые факты (Moskovitch, Klein, 1980), модель М. Кинсборна послужила стимулом к созданию целого ряда частных моделей, основанных на идее тормозного взаимодействия. Следует отметить, что модель одностороннего торможения постулирует максимизацию латеральных различий, а при двустороннем торможении предполагается минимизация.

Можно рассматривать два подхода к процессу взаимодействия (положительного и отрицательного) не как качественно различные типы моделей, а как два полюса в измерении полушарной активности, которая может варьировать у разных индивидов и при решении разных задач. Кроме того, как и в вопросе о степени латерализации, можно считать, что все зависит от степени билатерализации, с той только разницей, что взаимодействие может носить активационный или турмозный характер.

У моделей позитивной и негативной интеграции много общего, различны только знаки взаимодействия.

Подводя итог анализу различных вариантов частных моделей, следует отметить, что при обсуждении проблем латерализации фигурирует сравнительно небольшой, ограниченный набор механизмов, которые разные авторы усердно комбинируют в локальных моделях. Предлагались почти все логически возможные комбинаций. Каждая локальная модель предназначалась для объяснения определенных аспектов и конкретных тем. Выделенные М. Алленом (Allen, 1983) пять общих классов моделей перекрываются по некоторым аспектам, и вряд ли какие-то аспекты привязаны к конкретным темам. Нет такой модели, на которой сходилось бы большинство данных и которой придерживалось бы большинство исследователей. За последние годы резко упала популярность моделей односторонней специализации, но поскольку они долгое время доминировали и с них все началось, то, как выражается М. Аллен, они еще «не обезопасены окончательно» (Allen, 1983, p. 93). Реже всего сейчас обсуждаются модели параллелизма и распределения. ‹…›

‹…›

В связи с этим наиболее перспективным направлением представляется более детальная разработка моделей кооперативного взаимодействия, поскольку в них речь идет именно о достижении такого интегративного результата. Концепция системной динамической локализации высших психических процессов дает необходимый методологический базис для построения общей модели, однако до построения полной и общей теории межполушарного взаимодействия путь еще не пройден.