Учение А. Р. Лурия о трех функциональных блоках мозга

А.Р. Лурия внес исключительный вклад в учение о роли трех функциональных блоков в речеобразование. В работе «Функциональная организация мозга» (1978) он раскрывает роль функциональных блоков мозга: I блока как блока регуля­ции тонуса и бодрствования; II блока как блока приема, пере­работки и хранения информации, III блока как блока планиро­вания, программирования и контроля психической деятель­ности.

1-й функциональный блок — блок регуляции тонуса и бодрст­вования. Блок регуляции тонуса и бодрствования (подкорко­вые отделы, ретикулярная формация, таламус, гипоталамус) обеспечивает максимальный тонус коры, необходимый для осу­ществления ее организованной целенаправленной деятельности. И.П. Павлову принадлежит не только заслуга описания роли этого блока. Он показал, что процессы возбуждения, проте­кающие в бодрствующей коре (ГМ), подчиняются «закону си­лы», согласно которому каждое сильное раздражение вызывает сильную, а каждое слабое — слабую реакцию. В тормозных, или «фазовых», состояниях действие «закона силы» нарушает­ся, вследствие чего слабые раздражители либо уравниваются с сильными по интенсивности, либо превосходят их, либо вооб­ще перестают вызывать какие бы то ни было ответы. В случае снижения тонуса коры (ГМ) даже при обычных соматических заболеваниях нарушается нормальное соотношение возбуди­тельных и тормозных процессов, необходимых для нормально­го протекания психической деятельности.

Планы, прогнозирование, перспективы, программы дея­тельности человека, направленные на достижение определен­ной цели и осуществляемые при участии речи, требуют значи­тельной затраты энергии, что обеспечивается лишь при нали­чии высокого уровня активности подкорковых образований. Иными словами, это энергетический блок, при поражении различных отделов которого развиваются адинамия, апатия, безразличие, флуктуация психологических функций, возни­кающая в результате снижения активации тех или иных от­делов коры головного мозга. Так, в течение одного дня, а не­редко и одного обследования речевых функций больной то вы­полняет инструкции, то не выполняет их, временами испытывает трудности в письме, чтении и счете при общей со­хранности этих функций, создавая картину псевдоафазии. Мощные восходящие и нисходящие нейронные связи, сущест­вующие между подкорковыми «узлами» и корой головного мозга, активизируют последние (рис. 10, 13, 14).

Функции I функционального блока весьма разнообразны, что объясняется сложностью его строения. Передний мозг включает кору больших полушарий, миндалину, гиппокамп, базальные ганглии и перегородку, образующую стенку между двумя желудочками. К базальным ганглиям относят полосатое тело (стриатум), которое соединено с двигательной и сенсор­ной корой, таламусом, черной субстанцией, получающими ин­формацию о состоянии активности всех областей коры. Не­специфические ядра таламуса обеспечивают фазические и ло­кальные формы активности, базисные механизмы ориентиро­вочных реакций, внимания, памяти.

Специфические ядра таламуса (наружные и внутренние ко­ленчатые тела, группа вентикулярных ядер) рассматриваются как имеющие отношение к моторным и сенсорным функциям. Они имеют отчетливые проекции в определенных зонах коры головного мозга.

К ассоциативным ядрам таламуса относятся подушечка, дорзально-медиальная, задняя дорзальная и задняя группа ядер. Они имеют широкие связи с ассоциативными полями коры головного мозга.

I функциональный блок головного мозга работает в тесней­шей связи с высшими отделами коры, в частности с лобными долями III функционального блока и третичными полями II функционального блока.

Исследования СБ. Дзугаевой и А.Р. Лурия подчеркивают постоянное взаимодействие между гиппокампом и теми неокортикальными зонами того же полушария, которые ответ­ственны за кодирование, декодирование, хранение и «извле­чение» информации различной модальности. Анатомические, нейрохирургические и нейропсихологические исследования показывают и подтверждают наличие многочисленных аффе­рентных и эфферентных связей, соединяющих I, II и III функ­циональные блоки головного мозга.

В последние годы все чаще появляются публикации с опи­санием речевых нарушений, похожих на афазические, возни­кающих при поражении этих отделов. Характер этих наруше­ний проявляется в их флуктуативности, то есть как бы мерца-тельности, поскольку та или иная функция речи оказывается то нарушенной, то сохранной, больной то понимает, то не по­нимает речь (в течение дня или ряда дней), пишет то с ошибка­ми, то без них. Как правило, при этом всегда отмечается так называемая премоторная, или динамическая, апраксия (труд­ности в переключении с одного вида движения или деятель­ности на другой, нарушение программы движений), амнести-ко-мнестические и амнестико-семантические трудности.

II функциональный блок — блок приема, переработки и хра­нения информации. Если первый блок регуляции тонуса и бодр­ствования построен по типу «неспецифической» нервной сис­темы и не имеет прямого отношения ни к приему и переработ­ке информации, ни к выработке намерений, планов и программ поведения, то второй функциональный блок выпол­няет основную функцию приема, переработки и хранения ин­формации. Этот «репродуктивный» афферентный блок распо­ложен в средних отделах коры головного мозга и включает в свой состав «аппараты» зрительной (затылочной) доли, слухо­вой (височной) доли и кинестетической (теменной) доли. Ука­занные отделы принимают раздражения, поступающие от пе­риферических рецепторов, и анализируют огромное число со­ставляющих их элементов, комбинируя их в функциональных системах.

Основу анализаторных систем образуют первичные (ядер­ные), или проекционные, зоны коры головного мозга, обладающие чрезвычайной специфичностью, ответственные сугубо за свою либо зрительную, либо кинестетическую, либо слухо­вую модальность, или функцию. Первичные, или проекцион­ные, отделы непосредственно связаны с органами чувств и в речевой деятельности взрослого человека почти не принимают участия. Однако они окружены «аппаратами» вторичных, или гностических, зон коры, которые отличаются меньшей мо­дальной специфичностью, так как выполняют более сложные функции, позволяющие комбинировать поступающие возбуж­дения в различные функциональные узоры, осуществляя тем самым первичную синтетическую функцию (например, акус­тически анализируют дифференциальные признаки фонем или отбирают необходимые движения органов артикуляционного аппарата для производства артикулем, входящих в то или иное слово).

Первичные проекционные зоны слуховой коры располага­ются во внутренних и наружных отделах височных поперечных извилин, вторичные — во внешних отделах височной области (поля 21 и 22, по Бродману). Первичные кинестетические про­екционные зоны находятся в постцентральных отделах, в не­посредственной близости с центральной бороздой (поля 3, 1 и 2, по Бродману). Они отличаются четкой соматотопической проекцией отдельных частей тела (в верхних отделах этой зоны представлены ощущения от нижних конечностей, в средних — верхних конечностей, в нижних — ощущения от лица, губ, языка, гортани и отчасти внутренних органов). Над первичны­ми зонами общечувствительной (теменной) коры надстраива­ются ее вторичные зоны (поля 5, 7 и 40, по Бродману). При их раздражении возникают комплексные формы кожной и кинес­тетической чувствительности (рис. 9).

Вторичные гностические зоны по мере отдаления от пер­вичных постепенно утрачивают свою специфичность, и если первоначально они анализируют или синтезируют акустичес­кие и кинестетические дифференциальные признаки фонем и артикулем, то постепенно берут на себя функцию анализа и синтеза звуковых, акустических и артикуляторных комплеков, которые входят в слог и слово. В этих же отделах осущест­вляется запоминание множества специфических для каждого языка слогов и комплексов звукосочетаний, которые, редуци­руясь за счет гласных и сонорных согласных, хранят информа­цию о звуковом составе слова. При поражении этих зон возни­кают варианты сенсорной, акустико-гностической и аффе­рентной кинестетической моторной афазии.

Познавательная деятельность опирается не на одну, а на несколько модальностей. Сложную системную работу целой группы анализаторов выполняют третичные зоны или поля второго функционального блока. Они расположены на грани­це как затылочной, височной и заднетеменной коры, так и нижнетеменных и задневисочных отделов. Их основная часть (поле 39) — нижнетеменная область — занимает почти четвер­тую часть всего блока приема, переработки и хранения инфор­мации. Эти третичные зоны задних отделов реагируют на обоб­щенные признаки слова, признаки того или иного предмета, движения, передаваемые словом. Такая работа третичных зон задних отделов коры необходима для построения уровня сим­волических процессов — для операций значениями слов, ассо­циативной памятью на слова разных групп, сложными логи­ческими и грамматическими структурами, для счета, для хра­нения их в памяти и т.п.

Развивая идеи Л.С. Выготского (1934), А.Р. Лурия сформу­лировал три основных закона, по которым построена работа отдельных частей коры, входящих в блок получения, перера­ботки и хранения информации.

Первый закон — закон иерархического строения входящих в состав этого блока корковых зон. У маленького ребенка для обеспечения формирования вторичных зон необходима сохран­ность первичных зон, связанных с той или иной периферичес­кой анализаторной системой. Для формирования успешной работы вторичных зон ребенка, обеспечивающих организацию комплексных форм слуховой, зрительной или кинестетичес­кой чувствительности (например, акустические параметры фонем, вычленение элементов предмета, артикуляторные дифференциальные признаки фонем и т.д.) необходима сохран­ность функционирования первичных чувствительных зон. Сформированность у ребенка вторичных (гностических) зон коры обеспечивает формирование у него третичных зон в более позднем возрасте.

В отличие от ребенка у взрослого ведущими являются тре­тичные зоны коры. Как подчеркивает А.Р. Лурия, восприни­мая окружающий мир, взрослый человек организует, кодирует свои впечатления в определенные логические системы. В связи с этим высшие третичные зоны коры управляют работой подчиненных им вторичных зон коры, а при их поражении оказывают на них компенсирующее воздействие, то есть рабо­та зон коры зависит от сохранности высших: вторичных зон — от третичных, первичных — от вторичных, афферентных под­корковых отделов — от сохранности первичных отделов коры.

Второй закон работы задних отделов коры головного мозга — закон убывающей специфичности иерархически по­строенных зон коры, входящих в их состав. Третичные зоны задних отделов коры головного мозга, обозначенные как зоны перекрытия корковых отделов различных анализаторов (теменно-затылочных, височно-затылочных или теменно-височно-затылочных), осуществляют сложные симультанные про­странственные синтезы символического уровня, интегрируя, например, дифференциальные признаки слова или словосоче­тания. Они обобщают социальный опыт индивидуума, закреп­ленный уже не на уровне периферического ощущения, а на уровне речевого мышления. Например, слово «яблоко» стяги­вает пучок словесно, символически организованных диффе­ренциальных признаков этого символа посредством понятий (твердое, круглое, сладкое или: «как яблоко, румян» и т.д.). Та­ким образом, третичные зоны участвуют в сложных познава­тельных процессах.

Третий, основной закон формулируется как закон прогрес­сивной латерализации функций, вступающих в действие по мере перехода от первичных зон мозговой коры к вторичным и третичным зонам. Лишь построенные по соматотопическому принципу первичные зоны правого и левого полушарий равноценны. Каждая из этих первичных зон является проек­цией контрлатеральных, расположенных на противоположной стороне поверхностей. Иначе обстоит с сугубо человеческими вторичными и третичными зонами левого и правого полуша­рий.

III функциональный блок — блок программирования, регуля­ции и контроля деятельности. Организация активной, созна­тельной, целенаправленной деятельности обеспечивается тре­тьим функциональным блоком мозга, расположенным в лоб­ных отделах головного мозга. Этот блок создает замыслы, формирует планы и программы действий, следит за эффектом их выполнения и т.д. Первичные проекционные зоны, находя­щиеся в передней центральной извилине, являются исполни­тельным аппаратом мозговой коры, подготавливающим двига­тельные программы. Однако решающее значение в подготовке двигательных импульсов имеют вторичные и третичные зоны этого функционального блока. Вторичные премоторные отде­лы коры головного мозга развертывают сложное действие или речевой акт по линейному признаку во времени, то есть сук-цессивно. В процессе функционирования этих отделов коры головного мозга осуществляется серийная организация рече­вого акта, письма и т.д.

Третичные префронтальные передние отделы лобной доли играют решающую роль в формировании намерений и про­граммы, в регуляции и контроле наиболее сложных форм поведения человека. Лобные доли мозга обладают мощной системой восходящих и нисходящих связей с ретикуляр­ной формацией, получают от ретикулярной формации мощ­ные энергетичные, тонизирующие импульсы. Третичные пре­фронтальные отделы лобных долей фактически надстроены над всеми зонами коры головного мозга. Они отвечают за общую организацию поведения.

А.Р. Лурия подчеркивает, что, поскольку любая форма дея­тельности является результатом деятельности сложной функ­циональной системы, она базируется на совместной работе сех трех блоков мозга, каждый из которых вносит свой вклад в ее осуществление, а также на деятельности правого, субдоми­нантного по речи полушария (у правшей).

Не только глубинные отделы полушарий головного мозга в ряде случаев дают картину так называемой «глубинной» афа­зии. Интересные данные обнаружены Л.А. Калашниковой, А.С. Кадыковым, Н.К. Корсаковой, Т.А. Кучумовой и др. (2000) о нарушении высших психических функций при ин­фарктах мозжечка.

Существующее на протяжении более двух столетий пред­ставление о мозжечке как структуре мозга, контролирующей лишь движения, в последние годы дополнились новыми дан­ными об участии его филогенетически наиболее молодой час­ти — неоцеребеллюма в реализации высших психических функ­ций, что подтверждено рядом новейших аппаратных методов. В целом концепция авторов рассматривается как частный при­мер сформулированного А.Р. Лурия представления о трех функциональных блоках, обеспечивающих целостную деятель­ность головного мозга. Анатомической основой влияния моз­жечка на ВПФ являются его обширные связи с корой различ­ных отделов полушарий мозга, в первую очередь с ассоциатив­ными полями лобных долей. Авторы приводят три случая с эфферентной моторной и динамической афазией, возникаю­щей при изолированном поражении мозжечка. Они отмечают, что характерной особенностью нарушения ВПФ при пораже­нии мозжечка, как и при поражении других глубинных отделов мозга, является быстрое и достаточно полное восстановление ВПФ, особенно на фоне логопедических занятий.

Образование новых синтетических связей между нейрона­ми коры головного мозга и мозжечком, по мнению Allena и др., является морфологической основой восстановления ВПФ.

В заключение — о роли различных отделов головного моз­га, принимающих участие в речеобразовании. Нельзя забывать о так называемом субдоминантном по речи правом полушарии у правшей, «дающем» богатейшую зрительную, слуховую и тактильно-кинестетическую информацию не только для обо­значения всех неречевых звуков, но и о предметах, тактиль­ных, эмоциональных и других ощущениях. При зрительной предметной и слуховой агнозиях пациент не в состоянии опре­делить, назвать предметы и совершаемые им действия. Таким образом, действительно весь мозг участвует в речевой деятель­ности.