Почему зрительные стимулы выявляют различие, а слуховые нет?

 

В данный момент самым разумным будет отложить решение об использовании положения руки в качестве показателя асимметрии мозга до тех пор, пока не разрешатся некоторые из этих вопросов. Положение руки при письме остается, однако, многообещающей переменной, дающей исследователям возможность дифференцировать индивидуумов.

Рукость и высшие функции мозга

 

Отличаются ли левши от правшей в чем-нибудь, кроме организации мозга? Исследование взаимоотношений между рукостью и асимметрией мозга побудило многих ученых обратить внимание на значение этих взаимоотношений для других функций. Вспомним, например, модель, объясняющую леворукость действием патологических факторов. Согласно этой модели, некоторые леворукие (один исследователь говорит — все) в самом начале жизни перенесли небольшие повреждения мозга, что привело к изменению рукости, и индивидуум, который мог бы быть правшой, стал левшой. Исходя из этой модели, нетрудно предположить, что небольшие повреждения мозга могут привести к снижению способности к выполнению различных тестов на высшие функции мозга.

 

Леворукость и умственные способности

 

Исследования, в которых проводили сравнение выполнения тестов на высшие функции мозга левшами и правшами, мало что дали для подтверждения предсказаний относительно более низких умственных способностей у левшей. В недавнем обзоре литературы процитировано 14 работ по исследованию способностей к чтению. Только в одной из них было обнаружено различие между левшами и правшами, причем оно оказалось в пользу левшей [25]. В одном исследовании при использовании в качестве критериев показателей академической успеваемости не было выявлено никаких различий между группами, тогда как в другом нашли, что левши значительно хуже сдавали вступительные экзамены в колледж. В трех работах сообщалось, что леворукие значительно хуже справлялись с заданиями на восприятие, хотя при последующем исследовании повторение одной из этих работ не выявило указанного различия.
Несмотря на это относительно скудное количество эмпирических данных, подтверждающих различия в выполнении тестов левшами и правшами, мнение о связи леворукости с более низкими способностями продолжает существовать. Скорее всего, оно является следствием большего процента левшей среди умственноотсталых и неспособных к чтению лиц. Наличие этой связи позволяет предполагать, что некоторая доля леворукости в этих группах, подобранных на основании пониженных способностей, имеет патологическое происхождение. То же повреждение, которое вызывает ухудшение умственных способностей, может лежать и в основе перемены ведущей руки на левую. Из этого, однако, не следует, что такая же связь существует и в группах нормальных здоровых людей.

Таким образом, значительный интерес к исследованию взаимоотношений между рукостью и познавательными способностями спровоцирован моделью леворукости, объясняющей ее патологическими факторами. Другой теоретический подход к этому вопросу был избран Леви [26]. Она обратила внимание на то, что у многих леворуких наблюдаются признаки определенных речевых способностей правого полушария в дополнение к речевым способностям левого. Она заинтересовалась, как это сказывается на зрительно-пространственных функциях, обычно контролируемых у праворуких правым полушарием.

Она предположила, что речевые и зрительно-пространственные функции могут конкурировать за доступную нервную ткань полушария и что речевые функции будут преобладать за счет других. Исходя из этого предположения, она предсказала, что леворукие должны хуже выполнять зрительно-пространственные задачи, чем праворукие, но одинаково с ними выполнять вербальные.

Для проверки своей гипотезы она отобрала среди студентов-выпускников Калифорнийского технологического института 10 левшей и 15 правшей и применила к ним шкалу Векслера для проверки интеллекта у взрослых. Эту шкалу можно разделить на две части: одна состоит из вербальных тестов, а другая — из заданий на выполнение определенных действий. Вербальные тесты затрагивают информацию общего характера, словарный запас и подобия (простые абстракции). Тесты на выполнение действий включают создание конструкций из кубиков (кубики Коха), сборку предметов (сборку головоломок) и завершение изображений (обращая внимание на аномалии в рисунках) 1.

1 Вербальные тесты оказываются наиболее чувствительными к повреждениям левого полушария, возможно, потому, что они связаны с языком. Тесты на выполнение действий, как известно, довольно чувствительны к повреждению любого из полушарий, особенно в теменной области. Кроме того, тесты на выполнение действий, по-видимому, более чувствительны, чем вербальные, к повреждениям мозга вообще и особенно к диффузным повреждениям. Их выполнение ухудшается первым по мере увеличения возраста испытуемых, и они в наибольшей степени подвержены влиянию мозговых травм и диффузных патологических процессов.

Работа Леви показала, что по вербальным компонентам шкалы показатели у левшей и правшей одинаковы. Однако по невербальным компонентам у левшей показатели оказались значительно ниже, чем у правшей. Таким образом, предсказание Леви о худшем выполнении зрительно-пространственных задач левшами было подтверждено.
Важно, однако, помнить о том, что этот «дефицит» только относителен. Испытуемые Леви — как правши, так и левши — продемонстрировали по обеим частям шкалы показатели, существенно превышающие средние. И все же показатели лево-руких по выполнению действий были ниже их показателей по вербальным тестам, тогда как у праворуких такой разницы не было.

Работа Леви вызвала большой интерес и несколько попыток повторить ее [27]. В одном исследовании сходные результаты получили на большем числе испытуемых, набранных из студентов колледжей. В трех других работах, проведенных на больших группах испытуемых из других слоев населения, не нашли никаких свидетельств ожидаемых различий.

Некоторые исследователи утверждали, что результаты Леви являются артефактом, связанным с использованием группы особым образом подобранных испытуемых. Однако это возражение не может объяснить успешного воспроизведения результатов Леви другими.

 

 

Некоторые исследователи предполагали, что более выраженное билатеральное распределение языковых функций, которое, по-видимому, характерно для левшей, может обусловливать более высокие способности. Приводился такой довод: творческие способности могут усиливаться у людей, устройство мозга которых позволяет вербальным и невербальным способностям взаимодействовать в большей мере, благодаря их локализации в одном и том же полушарии. Время от времени появлялись сообщения о лучшем выполнении тестов леворуки-ми, но эти исследования рисуют ничуть не более ясную картину, чем те, которые говорят о худших способностях у леворуких. Однако сторонники этих взглядов с жаром указывают на то, что Леонардо да Винчи, Бенджамен Франклин и Микеланджело были левшами.

Несмотря на некоторые намеки на дефицит способностей у леворуких и вполне оправданные контраргументы, о которых только что упоминалось очевидно, что любые различия в познавательных способностях лево- и праворуких очень невелики и не имеют большого практического значения. Ясно, что индивидуальные различия внутри групп намного больше, чем статистические различия между группами, как и во многих подобных исследованиях. Однако вопрос о статистических различиях в познавательных функциях и рукости будет исследоваться и в дальнейшем, поскольку он имеет большое значение для теорий вариабельности и организации мозга.

Глава 6
Пол и асимметрия

 

Рассмотрим следующий простой опыт. В одной ситуации испытуемых просят мысленно просмотреть алфавит и подсчитать число букв, включая букву «е», которые в произношении содержат звук '[i:]1. В другой ситуации испытуемых просят подсчитать число букв, изображения которых в виде заглавных содержат закругленные линии. В обоих заданиях испытуемые должны проделать все это «в уме». Не разрешается ни писать, ни произносить буквы вслух. Участвующих просят произвести подсчет как можно быстрее, потому что в результатах учитывают как точность ответа, так и его скорость.
Какая задача труднее — подсчет звуков или подсчет закруглений? Результат этого исследования зависит от того, кто подвергается испытанию—мужчины или женщины. Мужчины точнее и немного быстрее решают задачу на форму букв; женщины лучше справляются со звуковой задачей [1].

Это одно из многих исследований, указывающих на половые различия в некоторых человеческих способностях, в данном случае в вербальных и пространственных. Множество данных свидетельствует о том, что женщины превосходят мужчин в широкой области навыков, требующих использования языка, а мужчины превосходят женщин в решении задач, пространственных по природе [2].

Однако простое установление половых различий, подобных этим, ничего не говорит относительно их происхождения. Важную роль здесь могут играть биологические факторы, а также различия в практике воспитания детей разного пола. Недавние исследования левого и правого мозга позволили предположить, что половые различия в вербальных и пространственных способностях могут быть связаны с различиями в способе распределения этих функций между полушариями у мужчин и у женщин.
В этой главе мы рассмотрим данные по этому вопросу и обсудим их теоретическое и практическое значение. Наше представление о половых различиях в работе мозга основано на результатах клинических и поведенческих исследований.
1 Произношение многих согласных английского алфавита, а также гласной «е» включает звук [i:], например: b— [bi:], с — [si:] и т.д. — Прим. ред\.

 

Клинические данные

Половые различия в последствиях повреждений мозга

 

Герберт Лэнсделл (Национальные институты здоровья) был среди первых исследователей, обративших внимание на различные последствия одностороннего повреждения мозга у мужчин й женщин. Лэнсделл интересовался изучением результатов Удаления части височной доли на одной стороне мозга у больных, оперированных по поводу эпилептических припадков. Множество более ранних исследований позволило ему предсказать Возникновение после операции на правом полушарии большего Дефицита в выполнении зрительно-пространственных задач, а После операции на левом — в выполнении вербальных задач. Его предсказания подтвердились, но только для больных мужского пола. Эти неожиданные данные заставили Лэнсделла Предположить, что некоторые физиологические механизмы, лежащие в основе зрительно-пространственных и вербальных способностей, в женском мозге могут перекрываться, а в мужском — располагаться в противоположных полушариях.

Более поздние работы привели к таким же выводам. Например, психолог Дженнет Мак-Глоун сообщила о данных, собранных на, 85 праворуких взрослых больных с повреждениями Левой или правой стороны мозга [4]. Большинство из них перенесли инсульт; у некоторых были опухоли. Каждому боль-Ному давался набор психологических тестов, включая шкалу Векслера для оценки интеллекта у взрослых и тест на афазию, для того чтобы узнать, в какой мере дефициты вербального и невербального характера обусловлены половыми различиями и в какой — стороной повреждения.

Результаты по ухудшению речевых функций были поразительными. Афазия вследствие повреждения левого полушария Возникала у мужчин в 3 раза чаще, чем у женщин. Даже если Из анализа исключали больных с признаками афазии, дефицит При выполнении сложных вербальных задач у оставшихся испытуемых чаще встречался и был тяжелее у мужчин.

В противоположность этому выполнение невербальных задач шкалы Векслера не показало каких-либо существенных Различий, обусловленных полом или стороной повреждения. Однако, когда выполнение невербальных тестов сравнили с выполнением вербальных, снова проявились различия, связанные с полом и стороной повреждения. Полезным критерием является разность между показателями выполнения невербальных и вербальных пунктов теста для оценки коэффициента умственного развития (IQ). У мужчин повреждение левого полушария Ухудшало вербальный коэффициент больше, чем невербальный, а повреждение правого полушария в большей степени снижало уровень выполнения невербальных тестов. У женщин никакого влияния стороны повреждения не обнаружили. Их показатели IQ по вербальным и невербальным тестам при повреждении левой или правой стороны существенно не различались. Эти данные также подтверждают предположение Лэнс-делла о том, что у женщин и языковые и пространственные способности представлены более билатерально, чем у мужчин.
Всегда ли имелись половые различия?

Как можно согласовать эти данные с результатами почти столетних клинических исследований межполушарной асимметрии, которые ничего не говорят о половых различиях? Одним из объяснений, возможно, является то, что многие из более давних исследований проводились на группах больных, составленных преимущественно из мужчин. Интенсивные исследования проводились в госпиталях Управления по делам ветеранов, где больные в основном мужчины. Объектом многих исследований были больные, страдающие от повреждений мозга, связанных с военными травмами, и это в подавляющем большинстве тоже мужчины. В группах больных, перенесших операцию на височной доле, оба пола представлены также не поровну. Большинство операций этого типа предпринималось для ослабления эпилепсии — заболевания, которое значительно чаще встречается у мужчин. Другим важным моментом в объяснении причин, по которым в ранних работах не замечали половых различий, является просто то, что никто их не искал. В отношении последствий одностороннего повреждения мозга среди больных (даже одного пола) существует громадная вариабельность. Повреждение левого полушария у одних праворуких людей может вызвать тяжелые нарушения языковых навыков, тогда как сходное повреждение у других дает минимальные последствия. Эта внутригрупповая вариабельность затрудняет выявление различий между мужчинами и женщинами, если исследователь не работает с большой группой испытуемых и специально не ищет эти различия.

Данные поведенческих исследований
Исследование слуха и зрения

 

Многие ученые, проводившие поведенческие исследования латерализации функций, начали искать связанные с полом различия. В нескольких работах, где применялось дихотическое прослушивание слов, было описано большее преимущество правого уха у мужчин по сравнению с женщинами. Филип Брайден — психолог, который провел многочисленные исследования асимметрии мозга с помощью методики дихотического прослушивания для выявления возможных половых различий, объединил данные нескольких своих работ, где испытуемым дихотически предъявлялись пары чисел [5]. Из 98 испытуемых, обследованных им, 73,6% мужчин (11 леворуких и 42 праворуких) показали преимущество правого уха, а среди женщин преимущество правого уха показали 62,2% (3 леворукие и 42 право-рукие). Половые различия в слуховой асимметрии были обнаружены также в работах, в которых в качестве дихотических стимулов использовались слоги.

Однако не все попытки найти половые различия при выполнении заданий с дихотическим прослушиванием вербальных стимулов увенчались успехом [6]. Это заставило некоторых исследователей усомниться прежде всего в существовании половых различий в латерализации. Они доказывали, что эта область исследований страдает ошибкой 1-го типа.

Под ошибкой 1-го типа имеется в виду тот сорт ошибки, которая совершается, когда исследователь заключает, что различия, наблюдавшиеся им в работе, являются подлинными, тогда как на самом деле они случайны. Исследователи много охотнее представляют для публикации работы, сообщающие о различиях между группами (а редакторы журналов значительно лучше принимают такие работы), чем работы с отрицательными результатами. Критики полагали, что журнальные публикации — это только верхушка айсберга, которому можно уподобить исследования половых различий в латерализации, и что большинство работ, получивших отрицательные результаты, никогда не публикуется.

Те, кто убеждены в реальности половых различий в латерализации, парируют этот довод тем, что ставят под сомнение чувствительность тестов в работах, которые не смогли обнаружить свидетельств половых различий. Они отмечают огромную вариабельность в латерализации в пределах группы испытуемых данного пола и указывают, что эта вариабельность очень затрудняет выявление подлинных, но небольших различий между полами. Это особенно сказывается на исследованиях, выполненных на небольших группах из 10 или 15 испытуемых, а таков объем многих работ.

Исследования половых различий у детей

 

Значительные половые различия в латерализации пространственных функций были обнаружены у детей. Стандартные методики изучения роли правого полушария в обработке пространственной информации оказалось сложно использовать при работе с маленькими детьми. Поэтому Сандра Уайтлсон придумала тест с тактильным восприятием, который можно использовать для исследования разных возрастных групп [7].

Рис. 6.1. Тест с дигаптической стимуляцией. А. Испытуемому дают два не имеющих никакого назначения предмета разной формы — таких, как показаны в рамке. Не имея возможности видеть предметы, он одновременно ощупывает каждый предмет одной рукой в течение 10 с. Б. Испытуемого просят определить эти два предмета среди шести, выставленных для обозрения.

 

Тест, известный как тест с дигаптической стимуляцией, требует, чтобы испытуемый одновременно ощупал разными руками два различных предмета, скрытых от глаз. На рис. 6.1 показаны используемые стимулы. После десятисекундного ощупывания фигур, не имеющих какого-либо назначения, испытуемый выбирает две фигуры из шести, выставленных на его обозрение. Результаты затем оценивают по числу предметов, правильно выбранных каждой рукой.

Уайтлсон проверила 200 детей в возрасте от 6 до 13 лет с ярко выраженной праворукостью. Результаты показали существенную связь между рукой и полом. У мальчиков показатели для левой руки были значительно лучше, чем для правой, а у девочек показатели для обеих рук не различались. Тест с дихотическим прослушиванием чисел, проведенный на тех же испытуемых, не выявил каких-либо половых различий в соотношении детей, демонстрирующих преимущество правого или левого уха.
Результаты работы Уайтлсон говорят о том, что половые различия в латерализации пространственных способностей могут возникать довольно рано. Позже мы обсудим механизмы, которые, возможно, лежат в основе этих различий. В следующем разделе будут суммированы остальные фрагменты информации, которые дают дополнительные свидетельства существования половых различий.

Активность и анатомия. Дополнительные аспекты загадочной проблемы половых различий
Различия в анатомии мозга

 

В гл. 4 мы рассматривали некоторые данные, указывающие на анатомические различия между полушариями. Растущий интерес к проблеме половых различий в латерализации заставил исследователей попытаться узнать, не связаны ли эти различия с полом, и стали появляться данные, говорящие о наличии такой связи.
Хотя некоторые работы не содержали данных относительно пола, в одном крупном исследовании такую информацию получили для большинства изучавшихся посмертно экземпляров мозга [8]. Результаты измерений описывались в виде соотношения между длинами правой и левой височных плоскостей в каждом мозге. Это соотношение почти всегда было меньше 1, что свидетельствовало о большей длине левосторонней плоскости. Однако большинство из тех экземпляров мозга, на которых отмечено обратное соотношение, принадлежало женщинам.

Если предположить, что обратное соотношение отражает большую билатеральность функции, то эти данные согласуются с представленными ранее. У женщин, по-видимому, латерализа-ция менее выражена. Мы должны, однако, еще раз подчеркнуть, что связь между анатомическими,и функциональными асимметриями является в настоящее время непроверенным предположением. Эту связь следует твердо установить, прежде чем можно будет использовать анатомические данные для того, чтобы делать заключение относительно функции. К тому же обратное соотношение (правая височная плоскость длиннее левой) показано для относительно немногих экземпляров, так что мы говорим об эффекте, который наблюдается, возможно, только у небольшой части женщин.
Электрическая активность и половые различия
Некоторые данные, указывающие на половые различия, получены из электрофизиологических исследований. В одной работе изучали корреляцию между степенью асимметрии альфа-активности в ЭЭГ (мощность альфа-активности левого полушария минус мощность альфа-активности правого) и скоростью выполнения различных заданий, которые, как полагают, избирательно вовлекают левое и правое полушарие [9]. У мужчин была обнаружена достоверная корреляция между величиной асимметрии и выполнением «правополушарного» задания. Корреляция при «словарном» задании для левого полушария приближалась, но не достигала статистически значимого уровня; при выполнении задания, затрагивающего, предположительно, оба полушария, какой-либо корреляции не обнаружено. У женщин, однако, ни одна из этих корреляций значимо не отличалась от нуля. Эти результаты говорят о некоторых различиях в латерализации как функции пола, но прямой анализ мощности альфа-активности самой по себе при выполнении разных типов задач не выявил каких-либо половых различий, которые изначально предполагались.

В другой работе исследовали половые различия в ситуации, когда испытуемых обучали (используя обратную связь) генерировать симметричную или асимметричную ЭЭГ-активность [10]. В задаче, где испытуемый может управлять включением или выключением тона, генерируя определенного вида ЭЭГ (например, большую альфа-активность в левом или правом полушарии или одинаковую альфа-активность в обоих полушариях— низкую или высокую), люди быстро приобретают способность производить требуемое распределение активности. Результаты показали, что женщинам лучше удается поддерживать асимметричную активность, чем мужчинам, но в способности поддерживать симметричную активность в двух полушариях половых различий обнаружено не было.

Хотя эта работа указывает на половые различия в асимметрии мозга, они противоположны тем, которые можно было бы предсказать, исходя из гипотезы о меньшей латерализации у женщин. Исследователи предположили, что это явное противоречие может быть связано с тем, что в других работах для изучения асимметрии использовались задания на восприятие; они же применили задачу на генерирование асимметричной альфа-активности. Половые различия в асимметрии, полагают они, могут сильно зависеть от того, что исследуется — восприятие или генерирование.
Таким образом, электрофизиологические работы вносят свой вклад в представление о разном характере латерализации у мужчин и женщин. Эта область исследования, однако, сталкивается с теми же трудностями, что и электрофизиологические работы, рассмотренные в гл. 4. Часто бывает трудно повторить исследования, и даже удачные на вид работы не всегда ясны ло своим результатам или их интерпретации.