Способностей правого полушария

 

Зайдель разработал новый метод ограничения подачи зрительных стимулов к одному полушарию. Он использовал устройство, известное под названием Z-линза, которое показано на рис. 2.5 [15]. Z-линза — контактная линза, позволяющая больному свободно двигать глазами, когда он что-то рассматривает, но в то же время она обеспечивает поступление зрительной информации только к одному полушарию мозга больного. Z-линза дает испытуемому возможность видеть стимул сколь угодно долго, но позволяет исследователю предъявлять этот стимул изолированно одному полушарию.
Зайдель хотел проверить способности каждого полушария к пониманию различных стимулов, при этом он использовал стимулы, применявшиеся ранее для исследования способностей детей и больных с афазией. Цель работы состояла в том, чтобы получить данные, которые позволили бы сравнить способности правого полушария больных с расщепленным мозгом со способностями правого полушария этих двух групп испытуемых, для которых основные показатели уже были получены.

В тестах с восприятием слов на слух больной с расщепленным мозгом слушал слово, произносимое экспериментатором, а потом рассматривал через Z-линзу показываемые ему три картинки. Задачей больного было выбрать ту картинку, которая соответствует слову. Так как пути слуховой системы организованы таким образом, что информация от каждого уха идет к обоим полушариям, в обычных условиях невозможно сказать, одно или оба полушария поняли устное сообщение. Z-линза же позволяла Зайделю латерализовать выбор ответа, так что он мог определить, насколько хорошо каждая половина мозга подбирает к сказанному слову его зрительный эквивалент.

Такая же процедура применялась при проведении знакового теста, в котором испытуемого просят расположить группы предметов различной формы и размеров в соответствии со словесной инструкцией — такой, например: «Положите желтый квадрат под зеленый кружок». Здесь тоже инструкция давалась устно, а предметы, которые надо было разложить, больной видел через Z-линзу. Знаковый тест обычно используется как тест на повреждение речевых зон левого полушария, поскольку с его помощью часто выявляются нарушения, не обнаруживаемые другими тестами на афазию.

 

 

Рис. 2.5. Z-линза.

 

А. Это устройство обеспечивает постоянную латерализацию поля зрения больного к одному полушарию.

Б. Поскольку на один глаз наложена повязка, изображение проецируется только на половину сетчатки другого глаза.

I — на один глаз наложена повязка, изображение проецируется только иа од-но полушарие несмотря на то, что испытуемый может просматривать все поле зрения целиком;

II — Z-линза позволяет изображению падать только на одну половину сетчатки;

III — телескоп уменьшает поле зрения до маленького изображения, которое проецируется на поверхность контактной линзы [16].

 

Работа Зайделя обнаружила, что правое полушарие обладает удивительно разнообразными и выраженными способностями к пониманию [16]. Тем не менее результаты носили сложный характер и не дали Зайделю возможности сделать простой вывод относительно лингвистического «возраста» или «здоровья» правого полушария. Со словарными тестами правое полушарие справлялось, в общем, по крайней мере так же хорошо, как мозг нормального десятилетнего ребенка, хотя с выполнением знаковых тестов с предметами оно испытывало затруднения, характерные для больных с афазией. Зайдель подчеркнул, что разница между полушариями в способности к пониманию несколько меньше, чем думали раньше. Он предположил, что обнаруженное в более ранней работе различие в понимании существительных и глаголов могло быть артефактом способа предъявления стимулов. Когда правое полушарие располагает достаточным временем, чтобы обработать глагол (как это имеет место в процедуре с использованием Z-линзы), создается впечатление, что оно справляется с этим так же хорошо, как и левое полушарие.
Асимметрии в языковых функциях, рассматривавшийся нами до сих пор, обнаружены у «типичных» больных с расщепленным мозгом, если вообще можно говорить о типичных больных, принимая во внимание различия в историях их неврологических заболеваний. Вопрос о том, какое отношение имеют данные, полученные на этих больных, к разделению функций между полушариями нормального мозга, выдвинется на первый план, когда мы рассмотрим, к каким существенным изменениям в этой картине может привести неврологическое заболевание. Подходящий случай представляет собой больной П. С, один из пациентов Дональда Уилсона.

Случай П. С: разговор с правым полушарием

 

Больной П. С, правша, ко времени операции достиг 16 лет. Дооперационная история болезни свидетельствовала о значительном повреждении левого полушария, имевшем место в раннем возрасте. П. С. представлял собой, очевидно, уникальный случай среди больных с расщепленным мозгом в отношении степени языковых способностей правого полушария. Интенсивное исследование, проведенное Майклом Газзанига и Джозефом Ле Ду, показало, что П. С. может составить по буквам названия предметов, предъявлявшийся его правому полушарию, используя левую руку для того, чтобы расположить в нужном порядке буквы, выбранные из набора для игры в скрэбл1 [17]. Способность П. С. «писать» с помощью правого полушария позволила Газзаниге и Ле Ду разговаривать с правой половиной его мозга.

 

Рис. 2.6. Больной П. С. может отвечать на вопросы, вспыхивавшие в его левом-поле зрения и адресованные «немому» правому полушарию, складывая буквы с помощью левой руки [17].

Они сначала устно задавали вопрос, спрашивая, например: «Какое у вас любимое.......?» Сразу после этого слова «занятие» предъявлялось в правом или левом поле зрения. П. С. затем отвечал вслух, если слово подавалось к левому полушарию, или составлял по буквам «м-а-ш-и-н-а», если слово предъявлялось в левом поле зрения. Эта процедура (см. рис 2.6) использовалась для исследования объема осознания правым полушарием внешнего мира. К этой проблеме мы еще вернемся. 1

1 У нас подобная игра известна под названием «Эрудит».

 Сначала правое полушарие П. С. могло давать словесные ответы только путем составления слов из букв, а потом стали накапливаться данные, позволившие предположить, что П. С. также может говорить с помощью правого полушария. Примерло через три года после операции П. С. начал использовать устную речь для определения слов и предметов, предъявлявшийся правому полушарию. Исключив в качестве возможных объяснений этому перекрестное подсказывание и неадекватную латерализащш стимулов, Газзанига и Ле Ду предположили, что в основе этой новой способности П. С. лежит регенерация волокон, которые в норме осуществляют перенос зрительной информации. Другие тесты исключили и это объяснение и обеспечили поддержку предположению о том, что П. С. «говорил» действительно от своего правого полушария. Эти тесты отличались изящной простотой [18].

Слова вроде «cupcake» 1 предъявляли таким образом, что «сир» находилось слева от точки фиксации взгляда, а_ «cake» — справа. П. С. мог сообщить, что он видел слово «сир» и слово «cake», но был не в состоянии увидеть слово «cupcake» целиком, в отличие от неврологически нормальных испытуемых в этих условиях. Необходимы дополнительные исследования, прежде чем можно будет сказать с полной уверенностью, что П. С. говорит теперь с помощью своего правого полушария, но есть шанс, что это именно так.
Хотя П. С. является первым больным с расщепленным мозгом, приобретшим способность говорить с помощью правого полушария, нам, возможно, не следует слишком удивляться этому, принимая во внимание наличие у него повреждения левого полушария в раннем возрасте. В течение многих лет некоторые неврологи утверждали, что восстановление языковых функций после тяжелого повреждения речевого полушария в некоторых случаях происходит благодаря тому, что интактное (неповрежденное) полушарие принимает на себя выполнение многих функций поврежденного. Очень интересно узнать, почему у одних людей такое восстановление происходит, а у других нет, и выучивается ли язык интактным полушарием после повреждения или он предсуществует в нем, но бездействует в течение почти всей жизни больного. Мы пока не знаем ответов на эти вопросы.

1 Не имеющее смысла сочетание, составленное из двух слов: «сир» — чашка, «cake» — пирог.

 

Некоторые предостережения относительно интерпретации данных

 

Случай с П. С. выдвигает на первый план важность рассмотрения неврологической истории болезни при интерпретации данных, получаемых на больных с расщепленным мозгом, и указывает на то, что по этим данным можно переоценить степень языковых способностей правого полушария у нормальных людей. Эпилепсия, поражающая левое полушарие, может приводить к реорганизации языковых функций, вовлекающей правое полушарие, поэтому языковые способности правого полушария у больного с расщепленным мозгом могут оказаться более выраженными, чем у здоровых людей, не страдавших эпилепсией.

Сходные доводы приводились для предостережения от распространения любых данных, получаемых при исследовании на больных с расщепленным мозгом, на здоровых людей. Во многих случаях трудно выяснить точно природу какого-либо раннего повреждения мозга, вызванного эпилепсией, и еще более сложно узнать, какие компенсаторные изменения произошли в мозгу вследствие этого. Наилучший способ разрешения вопроса с интерпретацией данных состоит в том, чтобы ориентироваться на результаты, которые постоянно получаются со всеми больными, независимо от истории их болезни. Второй способ заключается в оценке данных, получаемых на каждом больном с учетом его неврологического статуса. Некоторые ученые вообще отвергают данные исследований расщепленного мозга из-за этих проблем в интерпретации результатов. Мы полагаем, что более разумный подход состоит в том, чтобы узнать о мозге все, что возможно, из этого уникального источника, помня при этом, что такое исследование — только одно из нескольких средств, необходимых для создания полной картины.

Зрительно-пространственные функции полушарий

 

Более старая литература, касающаяся травм человеческого мозга, дала исследователям расщепленного мозга хороший ключ к разгадке вопроса о видах деятельности, осуществляемых, вероятно, лучше правым полушарием. Наиболее общий вывод, который можно сделать о специализации правого полушария на основании исследований расщепленного мозга, состоит в том, что она не связана с лингвистическими функциями. Эта специализация касается, по-видимому, сложных зрительных и пространственных процессов.

Представляется, что восприятие, например, пространственных соотношений между частью и целым осуществляется лучше правым полушарием. В одной из задач больные рассматривали зарисовки геометрических фигур, разрезанные на отдельные куски, причем куски были немного отделены друг от друга. Затем они определяли, какой из трех предложенных на выбор предметов, скрытых от зрения и ощупываемых одной рукой, был представлен на этой фрагментированной картине. Левая рука намного лучше справлялась с этой задачей, правая рука у шести из семи исследовавшихся больных только случайна показывала нужный предмет [19].

Рис. 2.7. Задача на построение композиции из кубиков.

 

Испытуемого просят расположить раскрашенные кубики так, чтобы цветной рисунок соответствовал предъявляемому образцу.

Одно из наиболее ярких проявлений превосходства правого полушария в решении зрительно-пространственных задач был» заснято на пленку Газзанигой и Сперри при исследовании ими больного У. Дж. — первого из больных калифорнийской группы. У. Дж. предъявляли несколько кубиков, каждый из которых имел две красные, две белые и две красно-белые (с границей по диагонали) стороны. Он должен был так расположить эти кубики, чтобы в результате получилась квадратная плоскость с таким же цветовым рисунком, как на предъявляемых ему карточках. Рис. 2. 7 иллюстрирует эту задачу.
Начало фильма показывает У. Дж., легко собирающего левой рукой определенный рисунок из кубиков. Когда, однако, он пытается это сделать правой рукой, то испытывает серьезные затруднения. Правая рука раскладывает кубики медленно и очень нерешительно. В какой-то момент в кадре появляется левая рука и начинает собирать кубики в правильном порядке. Исследователь мягко, но решительно удаляет ее со стола, в то время как правая рука продолжает беспомощно вертеть кубики.

 

Рис. 2.8. Рисунки куба, сделанные до и после комиссуротомии.

 

До операции больной мог нарисовать куб любой рукой. После операции правая рука справлялась с этим плохо. Больной был праворуким [17].

Другим свидетельством превосходства правого полушария в отношении зрительно-пространственных способностей является различие в способностях двух рук больного с расщепленным мозгом нарисовать изображение куба. Левая рука всегда делает лучший рисунок. Соответствующие примеры показаны на рис. 2.8.

Что лежит в основе более высоких способностей правого полушария в выполнении этих зрительно-пространственных задач? Перед исследователями были два возможных варианта объяснения. Первый состоит в том, что правое полушарие может доминировать при внешнем выражении понимания зрительной информации так же, как левое полушарие доминирует при выражении понимания речи, хотя в отношении восприятия пространственных взаимоотношений оба полушария могут быть равноценны. Эта точка зрения делает упор на асимметрию в способности выполнять сложные двигательные акты, требуемые заданием. Согласно противоположному объяснению между полушариями существуют истинные различия в способности к восприятию.
Есть данные, позволяющие полагать, что оба эти объяснения до некоторой степени обоснованны. Создается впечатление, что в основе различного выполнения полушариями определенных задач лежат истинные различия в зрительном восприятии [20]. Асимметрии при выполнении других задач представляются связанными с манипуляционным компонентом (21), В последнем случае асимметрии, обязанные своим появлением правому полушарию, уменьшаются или исчезают, если задание сделать чисто зрительным, так что испытуемому не нужно ни с чем манипулировать.

Обработка информации в обоих полушариях

 

Характер результатов, полученных при продолжении исследований специализированных функций обоих полушарий, навел на мысль о новом пути создания представления о межполушарных различиях. Представилась возможность разграничить полушария не на основе типа задач (например, вербальных или пространственных), выполняемых каждым из них наилучшим образом, а по тому способу, каким каждое из них обрабатывает информацию вообще.

В соответствии с этим анализом левое полушарие специализировано для языковых функций, но эта специализация есть следствие преобладания в левом полушарии аналитических процессов, одним из проявлений которых является речь. Сходным образом, превосходство правого полушария в выполнении зрительно-пространственных задач связано с его синтетическим, целостным способом обработки информации. Какие результаты привели к этому переосмыслению межполушарных различий? Большая часть исследований была проведена Джерре Леви и ее коллегами, которые работали с калифорнийской группой больных.

Одно из первых указаний на то, что два полушария обрабатывают информацию различным способом, пришло из исследования, в котором больных с расщепленным мозгом просил» выбрать левой или правой рукой небольшие деревянные предметы в соответствии с показанными в развернутом виде двумерными изображениями этих предметов. Левая рука всегда значительно лучше, чем правая, справлялась с этой задачей, и самое интересное состояло в том, что два полушария, по-видимому, применяли для решения этой проблемы различную стратегию.

Анализ ошибок в выполнении показал, что те модели, с которыми, как было обнаружено, легче иметь дело правой руке (левому полушарию), легко было описать словами, но трудно различить зрительно. Для левой руки (правое полушарие) верным было обратное. Конкретно, левое полушарие, по-видимому, осуществляло подбор на основании словесного описания свойств предметов и двумерных моделей. Оно казалось неспособным свернуть мысленно двумерное изображение так, чтобы можно было подобрать соответствующий предмет по общему виду [22].

 

Рис. 2.9. Выбор картинок, сходных по назначению или по внешнему виду, выполняемый больными с расщепленным мозгом.

 

Предметы, расположенные в верхнем ряду, предъявляются одному из полушарий. Больного просят отобрать из представленных на выбор предметов наилучшую «пару». Когда изображение видит левое полушарие, оно склонно подбирать пары по смыслу. Когда правое полушарие видит эти предметы, оно склонно подбирать пары по внешнему виду [28].

Другие работы продемонстрировали, что два полушария различаются и в том, какой вид информации они извлекают из зрительных стимулов. Мы обсудим эти работы подробнее в одном из последующих разделов этой главы. Здесь же следует указать лишь на то, что картинки, которые можно подобрать в пары либо по смыслу (такие, например, как торт на тарелке, нож и вилка), либо по виду (например, торт на тарелке и шляпа с полями), выбираются по-разному двумя полушариями. Примеры таких картинок можно видеть на рис. 2.9. При неопределенной инструкции просто подобрать похожие картинки левое полушарие больного с расщепленным мозгом подбирает их по смыслу, а правое — по общему виду.

Леви сделала вывод о том, что обработка поступающей информации в левом полушарии наилучшим образом характеризуется как аналитическая, правое полушарие, очевидно, обрабатывает информацию холистическим образом, не расчленяя «е [23]. Различия, которые мы только что рассмотрели, можно интерпретировать и по-другому, однако разграничение по способу обработки информации (аналитический — холистический) в наибольшей степени повлияло на отход наших представлений о межполушарных различиях от модели, связывавшей их только с вербальными и невербальными функциями. Последняя, очевидно, является слишком упрощенной «не может объяснить всех результатов, полученных при исследовании больных с повреждениями мозга, с расщепленным мозгом и (как мы увидим в следующей главе) нормальных, здоровых людей.

Феномен зрительного завершения

 

Больная Н. Дж. сидит перед экраном. Еще раз ее просят фиксировать взгляд на точке, поставленной в центре. На короткое время на экране появляется странный портрет. Это лицо, составленное из левой половины лица одного человека и правой половины лица другого человека, которые соединены по средней линии. Справа находится половина лица, которое ее научили называть «Диком», слева — половина лица, принадлежащего «Тому». Такие составленные из частей стимулы называют химерными. Название произошло от химеры — мифического чудовища, тело которого состояло из частей тела различных животных.

Н. Дж. просят сообщить, кого она видела. Она говорит, что видела Дика. Когда ее расспрашивают дальше, она отрицает, что в портрете было что-то странное. Позднее та же составная картина вспыхивает на экране. На этот раз больную просят ничего не говорить. Вместо этого ей показывают несколько фотографий нормальных лиц и просят указать любой рукой на то из них, которое она видела на экране. На этот раз она показывает на фотографию Тома.

Этот эксперимент, показанный на рис. 2.10, снова демонстрирует, что каждая половина мозга слепа к тому, что видит другая. Особенно поражает в этом «следовании с составными лицами то, что каждая половина мозга, несмотря на необычность стимула, видит, оказывается, нормальное, симметричное лицо. Кроме того, словесный отчет больной о том, что она видит, отличается от того ответа, который ее просят сделать жестом. И когда это происходит, больная не проявляет никаких. признаков того, что она заметила противоречие.

Завершение — тенденция больного с расщепленным мозгом видеть как целое то, что в действительности является частью картины, попадающей на среднюю линию поля зрения, — впервые было замечено в ситуации, когда больные проявили способность точно идентифицировать квадрат, изображение которого вспыхивало на экране в центре поля зрения. Поскольку левая половина квадрата проецируется на правое полушарие, а правая половина — на левое, тот факт, что больной, по его словам, видит нормальный квадрат, означает, что левое полушарие «завершило» предъявленный ему фрагмент изображения. Правое полушарие также восприняло нормальный квадрат, так как, когда больного просили сделать левой рукой набросок того, что он видел, он рисовал целую фигуру [24]. Последующие исследования показали, что химерные фигуры типа составных изображений, предъявлявшихся больной Н. Дж., также вызывают зрительное завершение.

Феномен завершения наблюдался, как у больных с расщепленным мозгом, так и у некоторых больных, имевших односторонние повреждения зрительных областей мозга.

Рис. 2.10. Тесты с «химерными» стимулами, проводимые