Проблема функциональной асимметрии в дифференциальной психофизиологии

Историческая справка.

Представления ученых первой половины 20 века о доминантности левого полушария у правшей не оправдались. В большинстве случаев асимметрия рук, ног, зрения и слуха у одного человека не совпадают.

Несколько подходов к пониманию функциональной асимметрии:

• право- леворукость как частное проявление односторонности тела по всем функциям — Г.Хемфри, 1861; Дж. Ле Конти ( впервые термин право- леворукости употребил Ле Конти)., 1884; Дж.Бирфлит, 1897.

Хемфри: ведущая рука совпадает с ведущей ногой + ведущий глаз;

Бирфлит: указал на степень функциональной асимметрии ( у правшей лучше работает работают все системы на правой стороне);

• доминантность полушарий носит врожденный характер, «право- левомозговость», а праворукость есть частное проявление левомозговости;
• критика доминантности в 20-30 годы 20 века: 2/3 людей выпадают из этой теории; доминирование различных парных органов не зависит от доминантности полушарий.
• доминантности не существует, а право-леворукость есть результат тренировки.

Функциональная асимметрия

Концепция межполушарной ассиметрии. Это доказывалось опытами на больных (Сперри, нобелевский лауреат — опыты с действиями разными руками) эпилепсией: поражение правого — утрата чувства реальности и собственной личности, плохая ориентировка — не может найти выход из комнаты, чрезмерная коммунмкация без смысла; поражение левого — нарушение самоидентификации личности, провал мыслей или мысли мешают друг другу, отключение сознания (сумеречное сознание).

Провели даже измерения статуи Венеры Милосской и там обнаружили асимметрию тела.

Парапсихологические феномены в основном связывают с правым полушарием (правое полушарие не подчиняется правилам формальной логики, не связывается с причинно-следственными связями и не ограничено рамками вероятностного прогноза. Поражение одного из полушарий приводит к растормаживанию и гиперактивности другого. Правое полушарие связано в основном с чувствительной сферой, а левое — с двигательной.

Таким образом, левое полушарие — аналитическое, знаковое, а правое — синтетическое, образное, дает гештальты (например, восприятие гетерорисунков при рассечении комиссуры). Поэтому предполагалось, что у тех людей, которые имеют более развитое левое — выше мыслительные способности.

Так что же такое функциональная асимметрия: ошибка природы или закон?

В мире существует как симметрия (рацемата) так и асимметрия в органической и неорганической природе. Это показано на всех ступенях развития животного мира.

Существование ассиметрии функционирования доказывается сегодня по многим системам: слуховой, зрительной, вестибулярной, эмоциональной и т.п. Например, различия по зрительному восприятию (классификация по Л.И. Леушиной).

левое полушарие

правое полушарие

                                            лучше узнают стимулы

вербальные	невербальные
легко различимые	трудно различимые
знаковые	незнаковые

                                            лучше воспринимают задачи

оценка времени	оценка пространства
установление сходства	установление различий
установление идентичности стимулов по названиям	установление физической идентичности
переход к вербальному кодированию	зрительно-пространственный анализ

                                            Особенности процесса восприятия

аналитическое восприятие	целостное восприятие (гештальт)
последовательное восприятие	одновременное восприятие
абстрактное, обобщенное, инвариантное узнавание	конкретное узнавание

Н.Н. Брагина и Т.А. Доброхотова (1981) предложили классификацию функциональных ассиметрий в целом: моторная; сенсорная; психическая.

Вместе с тем, сегодня существует негативный взгляд ряда ученых на концепцию межполушарной ассиметрии, которые больше говорят о концепции билатерального взаимодействия (чем лучше праворукий человек использует возможности своего правого полушария, тем больше он имеет возможностей) или о взаимодополняющем сотрудничестве полушарий ( в данной концепции предполагается доминирование одного из полушарий лишь на определенной стадии, определенные операции и действия).

Часть ученых (начало и середина 20 века) рассматривает функциональную асимметрию как признак дисгармоничного развития личности и болезнях, особенно леворукость. Отдельные считали даже, что «левша» это атавизм (среди них много эпилептиков и воров, умственной отсталости, это признак дегенерации). Считалось, что амбидекстры выше по развитию. Американцы начали осуществлять обоерукое обучение, создана даже комиссия при Академии. Возникло движение «левокультуристов».

Кроме того, существует и индуктивно-дедуктивная теория латеральной специализации мозга (В.Л.Бианка): правое работает по принципу дедукции (синтез а потом анализ информации), левое — принцип индукции (сначала анализ и потом синтез информации).

Базовые положения по функциональной асимметрии:

1. функциональная асимметрия есть общебиологический принцип развития. Приведу одну из концепций. На каждом этапе развития симметрия и асимметрия строятся в зависимости от сложности функций по принципу пирамиды: симметрия — асимметрия как случайное развитие — постоянная асимметрия ( распределение Л и П у особей вида поровну — рацемично) — высший этап, т.е. превалирование асимметрии одного вида. Рацемата сдерживает свободу использования энергии протоплазной в эволюции, а асимметрия — наоборот.

 Таким образом, праворукость не случайна — это результат прогресса, экономизации усилий животного (человека) в новых условиях Среды.

Праворукость сформировалась под влиянием деятельности человека, закрепилась генетически и проявляется в поколениях. Наибольшая асимметрия по праворукости выражена по мышцам кистей, но проксимальная асимметрия мыщц выражены меньше.

2. это принцип развития всего живого — ускорение развития и адаптации к среде за счет асимметричного строения и функционирования.

Праворукость не случайна — это результат прогресса, экономизации усилий животного (человека) в новых условиях Среды.

Праворукость сформировалась под влиянием деятельности человека, закрепилась генетически и проявляется в поколениях. Наибольшая асимметрия по праворукости

По Ананьеву Б.Г.

Исследования пространственной ориентации привели к теоретическим представлениям о том, что кроме основного кортико_ретикулярного контура нейропсихического регулирования поведения и индивидуального развития, существует и с возрастом приобретает все большее значение дополнительный контур, воплощенный в парной работе больших полушарий головного мозга. Эвристична гипотеза Б.Г. Ананьева о том, что большие полушария головного мозга поочередно выполняют информационную и энергетическую функции по отношению друг к другу, обеспечивая таким образом высокую работоспособность нервной системы в сложных условиях деятельности типа стресса и при возрастном угасании энергетической функции основного кортикоретикулярного контура регулирования.

Подробно о негативном взгляде на функциональную асимметрию

Асимметрия рук. Чем же закончилась борьба за асимметрию рук?

• установлено, что использование одной руки, асимметричная нагрузка мышц приводит — нарушение осанки и сколиозу (искривление позвоночника);
• насильственное переучивание левшей усилило развитие невроза и соответственно невроза речи — заикание;
• опросы левшей показали, что это им вовсе не мешает, а правшам и подавно;
• создана была даже международная ассоциация левшей за отстаивание своих прав;
• всего в 300 професcиях требуется участие двух рук;
• обнаружили, что при упражнениях одной руки, происходит прирост тренированности другой ( по силе, быстроте, выносливости, статическому усилию).

Асимметрия рук — праворукость. История становления:

1. китайские археологи по скелету питекантропа (850 000 лет назад) установили его праворукость;
2. праворукость неандертальцев была установлена по наскальным рисункам;
3. установлена праворукость человека в неолитический период (8500 лет до н.э.) по предметам утвари;
4. предполагается, что левшей в то время было около 30%.

Почему правая рука оказалась предпочтительней? Разные подходы:

• причина в морфологии — морфологи и анатомы — различия в строении речевых зон полушарий:

Праворукие — Леворукие:

	да	нет	обратно	да	нет	обратно
Сильвиева борозда выше справа	67	25	8	20	70	10
Задниг рог бокового желудочка длиннее слева	60	30	10	38	31	31
Лобная доля шире слева	61	20	19	40	33	27
Затылочная доля шире слева	66	24	10	36	48	26
Лобная доля выдается справа	66	20	14	35	30	35
Затылочная доля выдается слева	77	10,5	12,5	35	30	35

 

• причина в патологии левого полушария — клиницисты: анцефалиты, родовые травмы;
• причина в эмбриологии — эмбриологи: положение плода в утробе матери (1828) — плод лежит на левой стороне (60-70%) а правая рука свободна; одна половина головы плода сдавливается больше и изменено ее питание веществами; неодинаковое кровоснабжение полушарий (левое снабжается лучше т.к. развита левая сонная артерия).
• функциональные гипотезы: клиницисты + физиологи — левая рука находится рядом с сердцем и при заболеваниях она отключается; левая рука защищает сердце, а правая для оружия; причина в асимметрии зрения.
• причина в обрядах — религия;
• космическая теория — вращение земли в одну сторону (силы Кориолиса): северное полушарие — правши; южное — левши; на экваторе — амбидекстры. Доказательства: характер написания письма народами — евразия слева направо, а южное полушарие справа налево, а на экваторе сверху вниз
• генетическая теория Флисса: 1) бисексуальность ( две половинки в каждом М и Ж) потому и неравное развитие; 2) иногда указывают на то, что есть один ген с двумя аллелями (R- праворукий доминантный и L-леворукий рецессивный) — праворукость дает RR, RL; 3) рукость есть функция двух генов: один ген с двумя аллелями — определяет доминантное полушарие и ведущую руку ( аллель L является доминантным и опеределяет центр речи в левом полушарии, а аллель r является рецессивным и определяет центр речи в правом); второй ген определяет полушарие для управления рукой — контрлатеральное (доминантный аллель С) или ипсилатеральное (рецессивный аллель).

Таким образом получается: человек с генотипом L r CC — это правша с центром речи в левом полушарии; генотип L r cc центры речи будут в левом полушарии, но он будет левшой.

4) В другой генетической концепции утверждает, что есть ген с фактором «правого сдвига». Наличие «фактора» приводит к праворукости, а его отсутствие дает 50 на 50

В целом можно сказать, что все перечисленные концепции деляться на два класса:

обоснование врожденности или приобретаемости лево/праворукости. Сторонники приобретаемости «рукости» используют следующие аргументы:

1. ношение детей матерью на правой руке;
2. дети спят на левом боку;
3. асимметрия центра тяжести тела
4. сила рук меняется с возрастом в пользу правой руки и это приводит к рукости, но по мере наступления старения (инволюции) — процентное соотношение левых, правых и амбидекстров по количеству снижается
5. рукость появляется не сразу — первые признаки рукости наблюдаются в возрасте от 5 до 7,5 месяцев и это зависит от формы, окраски предмета и расстояния до него.

Таким образом, ответ на вопрос о том, является ли рукость врожденной или приобретенной характеристикой зависит от от избранного показателя функциональной асимметрии рук: скоростно-силового (врожденное); двигательные умения (приобретенное).

Леворукость. Доказательства врожденности: наличие леворукости у родителей или родственников; наличие леворукости у отца и матери.

Асимметрия ног.

Существовала точка зрения, что праворукость сочетается с левоногостью (теория перкрестной инервации конечностей) и это врожденный феномен. Проводили следующие психомоторные испытания: прыжки (толчковая нога); удар по мячу (маховая нога); копание лопатой (нога на лопате); натирание пола, скольжение по льду (передняя нога); работа на швейной машинке ( нажимание на педаль); надевание брюк (вдеваемая первой); накладываение ноги на ногу (сверху); стояние (опорная); шаг назад ( какая нога).

Результат- противоречивый, хотя процент совпадений высокий от 60 до 96% . О чем это говорит:

• праворукость и функциональная асимметрия ног — явления неравнозначные;
• механизмы появления праворукости и функциональной асимметрии ног разные;
• вывод о врожденности праворукости вполне правомерен, но для асимметрии ног этого мало, считается что это прижизненное приобретение;
• определение того, будет нога «ведущей» или нет зависит от ее функции в испытании;
• есть зависимость и от особенностей самого действия, т.е.необходимо учитывать специфику спортивной или профессиональной Д при психомоторных испытаниях;
• в происхождении асимметрии ног необходимо факторы силы и координации рассматривать отдельно.
• с возрастом количество школьников, которые отмечают у себя толчковую ногу увеличивается, больше у мальчиков, чем у девочек (интересно, что опорная или толчковая функция ноги приводит к тому, что она становится длиннее — нагрузка как бы нейтрализует действие вешеств по сдерживанию роста трубчатых костей, а тяжесть стимулирует рост костей в длину)

Асимметрия ходьбы. Пример, пустыня — хождение по кругу.

Точки зрения:

1. более длинная правая или левая нога;
2. разница в углах разворота стоп — у правой ноги такой угол разворота больше;
3. смещение центра тяжести тела (несостоятельно);
4. влияние поворота головы, т.е. шейные и вестибулярные рефлексы (несостоятельно);
5. разница в силе ног — неясно.

Таким образом, и в асимметрии ходьбы не подтверждается концепция о правосторонности двигательной асимметрии и доминантности полушария по всем двигательным функциям, т.е. праворукость есть явление уникальное в сфере асимметрии человека.  

Асимметрия зрения. Анализ идет по предпочтениям одного глаза

прицеливание; острота; величина поля зрения и др. Процедура диагностики «глаза прицеливания» открывалась трижды. Первый — португалец Ла Порта 1563, второй — американец 1928 г., третий — русский 1963. Данные разных авторов:

автор	кол-во обследованных	ведущий правый глаз	ведущий левый глаз	ведущий глаз отсутствует
1925	1000	77,7	22,3	—
1927	1002	68,6	24,8	9,7
1929	500	62,6	30	7,4
1931	1000	74	22,5	3,5
1932	526	69,8	25,5	4,6
1932	502	77,2	22,8	—
1933	877	69,3	29,3	1,4
1949	805	62,3	17,1	20,6

Сравнили праворукость и предпочтения по глазу прицеливания, получилось соответственно 65% (глаз) и 95% (правая рука). Таким образом у 30% испытуемых «глаз» не определен праворукостью, т.е. не совпадение с теорией доминантности полушария.

Асимметрия не подтвердилась по остроты зрения, величине поля зрения, аккомодации, рефракции и др.показателям.

Асимметрия по слуху. Имеет место. Точки зрения:

• предпочтения правого уха при восприятии слов — исследования на новорожденных и взрослых (от 65% и более) — значит в левом полушарии есть структура, которая это обеспечивает; наблюдается «эффект правого уха», т.е. преимущесто ЛП при вербальном прослушивании, больше по слогам и меньше по словам.
• выявлено несовпадение лево /праворукости и уха ( от 50 % до 1/3);
• по остроте слуха различий по правому и левому уху не выявлено.

Асимметрия по вестибулярному аппарату. Диагностировали по продолжительности нистагма при вращении: вправо — преимущественно левый лабиринт, а влево — преимущественно правый лабиринт. Асимметрия не выявлена. Однако замечено, что под воздействием тренировок асимметрия появляется (привычная сторона вращения фигуристов, летчиков (до 80% разворот влево).

Асимметрия по речи.

Диагностировали по параличу, поражению левой или правой половины тела или конечностей. Впервые сообщил француз Марк Дакс в 1836 году. Вторым — Поль Брока в 1866 году. Первенство отдали Брока.

Примерно через 100 лет в 1965 году Пенфильдом и Робертсом установлено:

• в понимании речи участвуют два полушария, а не одно (слуховые и зрительные импульсы поступают в оба полушария;
• моторный артикуляционный аппарат зависит от коркового механизма голосового контроля, который расположен в обоих полушариях в роландовой моторной области;
• идеационный речевой механизм (словесный двигательный образ, память звучания слов) связана только с функцией одного полушария;
• умения писать и читать связано только с одним полушарием;
• память понятий не связана с одним полушарием и независима от речи.

Дальнейшие исследования ученых дополнили данные представления, а именно:

• правое получшарие берет на себя функции автоматической речи;
• доминантность полушария зависит от того, какой язык изучается (пример японцев);
• правое полушарие дает речи эмоциональную окраску;
• у детей признается двухстороннее представительство речи;
• подростки имеют симетричность слухоречевых функций;
• подростки имеют чаще правополушарное доминирование по речи (связано с генетической запрограммированностью более быстрого развития правого полушария).

Центры речи у левшей:

• в 70% случаях располагаются как и у правшей в левом полушарии;
• 15% левшей речь контролируется правым полушарием;
• 15% — задействованы оба полушария.

Асимметрия по интеллекту.

Левое полушарие — аналитическая стратегия обработки информации, рационально-логическое и индуктивное мышление, вербально-символические функции.

         Правое полушарие — синтетическая стратегия, пространственно-интуитивное и дедуктивное, образное мышление.

         Таким образом, имеет место интеграция полушарий и доминантность по интеллекту как бы двоякая: вербальный интеллект — левое полушарие, невербальный интеллект — правое.

Зрительно-пространственная ориентировка. Основные мнения:

• при поражении правого полушария (или левосторонний паралич) в основном и нарушается (78% случаев и 238 проанализированных): анозогнозии — 37, неразличение право/лево (амбидекстры — сено/солома) — 34; незнание частей тела (аутотопагнозия) — 21; отсутствие или чуждость конечностей — 24; появление третьей конечности (псевдополимелия) -6.;
• зрительно-пространственные нарушения не всегда связаны с поражением правого полушария, установлено, что меньше страдает та, функция, которая приобретено позже в онтогенезе; нарушения схемы тела могут иметь место и при поражении левой теменной доли;
• при правопулушарном поражении наблюдаются конфабуляции (болтать) — это вымыслы, принимающие форму воспоминаний, ложные воспоминания, галлюцинации памяти; псевдореминисценции — искаженные воспоминания, иллюзии памяти;
• при поражении левого — снижение интеллектуально-мнестических процессов.

Эмоции и асимметрия. Точки зрения:

1. эмоции (положительные + негативные) связаны исключительно с правым полушарием;
2. положительные эмоции связаны с левым полушарием, а отрицательные — с правым. Для доказательства использовали барбитураты — выключали поочереди полушария.

    При выключении правого полушария — наблюдалось эйфорически-маниакальное состояние (дурашливость, бестактность, неадекватное поведение), а при выключении левого — депрессивно-катастрофическое

3. все зависит не от полушария, а от самого процесса протекания эмоций, т.е. специфики эмоционального процесса.

    Эмоции невербального, наглядно- действенного характера — это вотчина правого полушария. Эмоции речевые, смысловые (наверно юмор, сатира), мнительные — это левое.

Влияние профессинальной деятельности на асимметрию.

         Во-первых, усиление функциональной нагрузки на одну руку увеличивает как функциональную, так и морфоролгическую асимметрию

         Во-вторых, деятельность может увеличить или уменьщить степень выраженности асимметрии (гипертрофирование или маскировка асимметрии).

Центральные механизмы функциональной асимметрии.

         Речь пойдет о коре ГМ, подкорковых образованиях, доминанте, второй сигнальной системе, умственном развитии и праксии.

Кора ГМ. Исследование ЭЭГ в состоянии физиологического покоя по альфа ритмам: одинаковы в обоих полушариях или имеет место электрическая активность попеременно. В состоянии готовности к действию активизируется левое у правшей. Т.О. асимметрия не выявлена.

Исследование симметричных мышц в покое — аналогично.

Исследование при произвольных актах выявило асимметрию: при представлении ранее виденного предмета; при одинаковой работе обеих рук (более раннее начало и позднее окончание альфа ритма, генерализация очага по левому); сжимание динамометра — депрессия альфы в левом более продолжительная.

ЭЭГ и поведенческие исследования говорят о типичных функциональных различиях между ЛП и ПП еще в грудном возрасте: преобладание ПП в идентификации лиц и мелодий; а ЛП – в перцептивной идентификации вербальных стимулов. Паттерн функциональной асимметрии мозга формируется уже к трем годам. Окончательное доминанта по ЛП и речевым функциям устанавливается к моменту полового созревания. С возрастом увеличивается анатомическая асимметрия по височной доле, уменьшается ширина мозолистого тела, уменьшается асимметрия вызванных потенциалов полушарий (за счет созревания комиссуры).

Подкорка. Аналогичные результаты получены на идеомоторных методиках ( например, подготовка к сжиманию динамометра).

Все это позволяет сделать вывод о том, что праворукость связана не только с корой, но и с подкоркой полушарий, а также асимметрией функций мозжечка (ведущее правое полушарие мозжечка).

Эту точку зрения пытались опровергнуть экспериментами на животных: удаляли половинку мозжечка, разрушали пирамидный путь, повреждение хвостатого ядра; удаление теменной, затылочной, височной части коры — результат неубедителен. А вот удаление левой или правой фронтальной области коры давало эффект.

Доминанта. Ряд психофизиологов считает, что рукость есть следствие работы механизма доминанты в полушарии. За счет чего? 1) такой центр обладает повышенной возбудимостью и находится в полушарии ведущей руки — это подтверждается ЭЭГ и электромиографией; 2) центр притягивает к себе возбуждения из других центров; 3) обладает сопряженным торможением следовательно одна рука будет тормозить другую.

Вторая сигнальная (речевые функции) + асимметрия рук. В чем связь?

• изменение степени выраженности праворукости при патологии или нарушении речи       ( заикающиеся левши от 40 до 70% проверенных) — есть сторонники этой точки зрения, есть и противники, а в целом выстаривают две схемы изменений асимметрии: а) асимметрия стремиться от праворукости к амбидекстрию; б) асимметрия стремиться от амбидекстрия в леворукость.

    Исследования (Ильина) показали: глухонемые — изменений нет; заикающиеся дают снижение праворукости на 7,5 %. При этом имеет место:

• возникновение речевых нарушений при смене ведущей руки (заикание, задержка фраз) — заикание встречается у переученных насильственно детей левшей и не только у них.
• разнообразие связей между типами нарушений речи и степенью изменения праворукости: у алаликов больше изменений, а у заик — меньше, у глухонемых и вовсе нет.

Поскольку праворукость появляется у детей на 5-6 месяце, одновременно с двуслоговым лепетом — это говорит о зависимости развития речи от использования правой руки (а если не пеленать правую руку ребенка?)

Чем можно объяснить такие связи? — по всей вероятности близостью зон Брока (речевого центра) и зоны управления правой рукой в моторной и премоторной зоне (двигательного центра). Алалия и заикание есть нарушение корковых зон, а глухонемота — следствие дефекта периферии 8 черепной пары. Поскольку праворукость появляется у детей на 5-6 месяце одновременно с двуслоговым лепетом — это говорит о зависимости развития речи от использования правой руки ( а если не пеленать правую руку ребенка?).

Праворукость и нарушения умственного развития (интелекта). Точки зрения:

• первая, левша признак дегенеративности;
• вторая, такой связи нет. Среди умственно отсталых достаточное количество право руких и леворуких.

Так кто же прав?

• третья, имеет место отсталость умственная только у левшей, которые стали таковыми в результате мозгового повреждения. Исследовали учащихся олигофренов (стадия дебильности и имбецильности). Получили три группы: плохо успевающие — преимущественно имбецилы (праворукость 5,5%); средние — преимущественно дебилы (праворукость 7,2%), хорошо успевающие — средняя дебильность (праворукость в норме 10,5%).

Предполагается, что при нарушении втросигнальной системы асимметрия стремится несколько по другой схеме: от праворукости и леворукости к амбидекстрию.

Праксия. Точки зрения:

а) контроль за движением Л и П руки — только левым полушарием (например, считалось что движения Л руки, которым руководит правое полушарие, заимствованы из левого полушария — доказательства сводились к тому, что поражение правого полушария не приводит к апраксии, апраксия в левой руке наступает только при поражении мозолистого тела, а правая нормально действует);

б) доминантное полушарие препятствует движениям, которые исходят из недоминанатного полушария;

в) врожденная асимметрия определяется парными двигательными механизмами различных уровней ЦНС, т.е. имеются парные центры праксии в обоих полушариях, а предпочтение руки устанавливается за счет тренировки и контролируется парными кортикальными центрами, которые связаны мозолистым телом;

г) центры праксии имеются в обоих полушариях, но в доминантном полушарии они развиты лучше.