Немного об основах нейроанатомии

Если вы таковы же, как и многие другие студенты-психологи, то изучение анатомии головного мозга и его связи с различными когнитивными и соматиче­скими функциями способно как отпугнуть, так и за­интриговать вас. Часто оказывается, что из матери­ала первых курсов студенты не вынесли ничего или почти ничего, что можно было бы использовать в качестве системы координат или базовых представлений при разговоре о необычных названиях и терминологии, неизбежных при знакомстве с азами устройства человеческого мозга. В то же время боль­шинство студентов отмечает, что знание даже самых основ строения мозга позволяет получить мимолет­ное, но крайне интригующее представление о том. как наш мозг направляет наши мышление, чувства и действия. Даже обычному обывателю некоторое представление о мозге помогает следить за новостя­ми об исключительно стремительных сдвигах в изу­чении мозга. Наша цель — подойти к подаче этого материала с дружеских и практических позиций По мере чтения справляйтесь с рис. 11.2 и 11.3.

Обзор нервной системы. Нервная система де­лится на два главных отдела: центральную нервную систему (ЦНС) и периферическую нервную систему (ПНС). ЦНС состоит из головного и спинного моз­га. Через ПНС она сообщается с остальным организ­мом. ПНС, состоящая из соматической и вегетатив­ной нервной системы, включает в себя все нервные структуры за пределами головного и спинного моз­га, как то: волокна, передающие информацию от кожных чувствительных рецепторов, или волокна, иннервирующие мышцы.

Вегетативная нервная система (ВНС) управля­ет внутренними органами, например сердцем и лег­кими. Занимаясь в основном непроизвольными со­матическими процессами, ВНС, по сути, представ­ляет собой две системы противоположного действия. Первая, симпатическая нервная система, занимает­ся возбуждением и подготовкой организма к реак­ции «бей или беги». Вторая, парасимпатическая не­рвная система, занимается восстановлением гомеостаза и снижением разнообразных физиологических ритмов (например, сердечного). Эти системы проти­воположного действия важны для глубинного пони­мания представлений о стрессе и релаксации, рас­смотренных в разделе, посвященном психологии здоровья.

Спинной мозг, заключенный в костный позвоноч­ный столб, чуть толще карандаша и отходит от го­ловного мозга, имея длину около 18 дюймов (при­мерно 46 см). Он сообщается с организмом ниже уровня головы при помощи двух типов нейронов — чувствительных и двигательных. Чувствительные нейроны передают информацию о боли, прикоснове­нии и других сенсорных событиях в спинной мозг и далее — в головной мозг. Действия, инициируемые головным мозгом, передаются мышцам и железам через двигательные нейроны.

Мозговой ствол. Головной мозг состоит из двух полушарий и мозгового ствола (продолжение спин­ного мозга в заднем отделе головного). Мозговой ствол подобен огромному распределительному щиту с группами нейронов и трактов, переносящих сигналы между мозговыми полушариями и спин­ным мозгом. Одно крупное скопление ядер образу­ет ретикулярную формацию, которая управляет ос­новными физиологическими функциями, напри­мер, дыханием и сном. Считается, что она также связана с фундаментальным параметром личности — экстраверсией.

Кзади от мозгового ствола находится мозжечок (cerebellum, от латинского «маленький мозг»). Он действительно похож на маленький мозг, имея ис­черченную поверхность и пару миниатюрных долей. Мозжечок объединяет зрительную и слуховую ин­формацию вкупе с обратной связью от наших мышц, суставов и сухожилий для координации движений тела. На рис. 11.3 мозжечок показан сбоку.

Выше мозгового ствола (прямо над ним) находит­ся небольшая область, которая называется средний мозг. Она важна тем, что содержит небольшое скоп­ление клеток, черную субстанцию, которые участву­ют в продукции допамина, помогающего регулиро­вать движения (об этом см. ниже). Сразу над сред­ним мозгом располагаются две крупные структуры, таламус и гипоталамус. Они составляют главную часть промежуточного мозга. Таламус представляет собой симметрично организованную область из двух долей. Его правая и левая доли соединены по сре­динной линии волокнами massa intermedia. Поисти­не будучи главной центральной станцией, таламус передает большие количества информации коре и подкорке, включая зрительную, слуховую и инфор­мацию о тактильной чувствительности.

Ниже таламуса (сразу под ним) находится гипо­таламус. Он играет важнейшую роль в опосредова­нии огромного количества биологических функций нервной системы, например, паттернов поведения, связанных с агрессией и аппетитом (сексуальных и пищевых). Двумя другими структурами промежу­точного мозга являются сосцевидные тела и гипо­физ. Гипофиз управляется гипоталамусом и выделя­ет гормоны, которые в свою очередь стимулируют выделение в организме других гормонов. Насчет со­сцевидных тел считается, что они играют роль в на­учении и памяти.

Корковые и подкорковые ядра. Может быть, вам будет удобнее представить позвоночник в виде тро­сти, увенчанной таламусом-набалдашником. Таким путем подкорковые структуры лимбической системы покажутся едва ли не рукой, возложенной на набал­дашник. Лимбическая система окружает таламус, ведая, главным образом, регуляцией эмоций. С точ­ки зрения эволюции лимбическая система вполне может быть древнейшей частью головного мозга. Хотя образована лимбическая система несколькими ядрами, для нашего рассмотрения, наверное, наи­большую важность представляют миндалина, пшпо-камп и сосцевидные тела.

Миндалина может поражаться при травмах ви­сочной доли, инфекции herpes simplex и некоторых дегенеративных заболеваниях (таких как болезнь Альцгеймера и болезнь Пика). Гиппокамп и сосце­видные тела могут поражаться при травмах, ал­коголизме и дегенеративных заболеваниях. Пора­жение этой области мозга также встречается у па­циентов с Корсакоаским синдромом (состояние, связанное с алкоголизмом или недостаточным пи­танием). Симптомами бывают потеря памяти на недавние события, конфабуляции и трудности с при­обретением новой информации.

Базальные ганглии — второй важный комплекс подкорковых ядер. Миндалина является частью как лимбической системы, так и базальпых ганглиев Базальные ганглии играют значительную роль в дви­жении. Оказывается, что они участвуют в сложных моторных движениях. Поражение этой области на­блюдается у пациентов с болезнями Паркинсона и Гентингтона.

Кора, Последняя часть нашего беглого знаком­ства с анатомией касается части мозга, которая на­зывается церебральной корой. Если вы когда-нибудь видели модель или изображение головного мозга, то сразу замечали наличие двух полушарий. Эти полу­шария соединены друг с другом на субповерхност­ном уровне. Разделяющая их борозда называется продольной бороздой. Далее следует общее описание различных функций основных корковых зон.

Обработка зрительной информации и ее ограни­ченная интерпретация осуществляются в затылоч­ных (задних) долях. Слуховые и языковые функции представлены в височных долях. Соматосеисорная осознанность и мультисенсорная интеграция соот­ветствуют, главным образом, теменным долям. Спо­собностью к абстрактному мышлению, саморегули­рующему поведению (или импульсному контролю) и самообслуживанию заведуют лобные доли. По-ви­димому, у вышеупомянутого железнодорожника Финеаса Гейджа, которому пробило череп стальным стержнем, было тяжелое повреждение лобных долей.

Давно было установлено, что каждая половина мозга получает нервные импульсы от и направляет их к (т. е. контролирует) противоположной стороне тела. Поэтому понятно, почему у Теда, попавшего в автоаварию и серьезно повредившего двигательную область в левом мозговом полушарии, развился пра­восторонний гемипарез. Неврологи и нейропсихологи измеряют право- и левосторонний нерформанс и путем сравнения с нормальными различиями меж­ду правой и левой сторонами могут делать серьезные выводы об эффективности или неэффективности левого и правого полушарий.

Как правило, у правшей речевыми функциями заведует, по всей вероятности, левое полушарие. Левое полушарие также опосредует логическую об­работку информации, особенно действия серийного или последовательного характера. Правое полуша­рие, по всей вероятности, больше ведает простран­ственными отношениями и холистическим решени­ем проблем. Говоря в обоих случаях «по всей веро­ятности», мы имеем в виду, что данное разделение функций не является неизменным — речевые функ­ции у левшей нередко отличаются обратным паттер­ном. Тем не менее «популярная психология» часто сильно преувеличивает асимметричные функции полушарий. Представления, согласно которым «ло­гикой заведует левое полушарие» или «рисованием заведует правое полушарие», похоже, намного опе­режают имеющиеся данные, и следует проявлять осторожность, прежде чем называть конкретные сложные паттерны поведения сугубо «правополушарными» или «левополушарными».

Нейропсихологическая оценка

В историческом плане первые попытки психологов создать один-единственный тест на поражение моз­га, или «органику», выглядят ограниченными или неправильно направленными. Даже из только что представленного краткого обзора мозговых функций явствует наличие их сложного взаимосвязанного набора. Как часто бывает, многие первые нейропсихологичеекие тесты были единичными тестами зри­тельной памяти и зрительно-моторных и простран­ственных способностей. Они испытывались так: па­циентам показывали отдельные фигуры и после паузы просили нарисовать их по памяти или просто засекали время, которое уходило у пациента на то, чтобы локализовать и отметить определенную фор­му в поле отвлекающих или сходных форм. Подоб­ные тесты дают представление о совокупности опре­деленных функций, но упускают из виду крайне важные функции языка, речи, чтения, другие виды памяти и решение сложных задач, если назвать лишь некоторые упущения.

Как упоминалось в главе, посвященной обследо­ванию, нейропсихологическое обследование обычно происходит в сочетании с неврологическим, которое часто выполняет невролог, проверяющий такие фун­кции, как рефлексы, координация деятельности глаз и рук и чувствительность в конечностях. Однако в отличие от кропотливого неврологического осмотра для оценки работы нервной системы как таковой нейропсихологическая оценка стремится охарактери­зовать когнитивные, эмоциональные или двигатель­ные функции и дисфункции. Одна из главных целей этого — определить степень травмированности паци­ента и способствовать составлению оптимального плана лечения, включающего соответствующие реа­билитационные услуги. Определение локализации и прогрессирования повреждения или заболевания является частью задачи такого рода оценки.

До развития современных техник нейровизуализации для установления локализации мозговых по­вреждений широко применялись нейропсихологические тесты. В последнюю половину XX в. появи­лось много новых техник нейровизуализации. При компьютерной аксиальной томографии (КАТ) при­меняются множественные рентгеновские лучи, сово­ купно обрабатываемые компьютером. При магнит­но-резонансной томографии (МРТ) используются безвредные радиоволны, их взаимодействие с моз­гом измеряется компьютером для получения изоб­ражений мозга. При позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ) применяется вводимый внутривенно слегка радиоактивный раствор, после чего измеряет­ся скорость абсорбции (очень активные клетки аб­сорбируют больше), чтобы исследовать метаболи­ческую активность мозга. Все эти техники по-разно­му сензитивны к различным видам мозговой (а также иной тканевой) патологии. Электроэнцефалография (ЭЭГ) неизменно интересует психологов с момента ее открытия в 1920-х гг.; это способ зарегистрировать электрическую активность мозга («мозговые вол­ны») при помощи проводов, прикрепляемых к волосистой части головы. Как явствует из материала мо­дуля 11.4, были разработаны более сложные и эк­стенсивные методы.

Даже при значительном прогрессе в визуализации важным средством определения локализации воз­можных мозговых очагов, или повреждений, а также осмысления и количественной оценки эмоциональ­ного поведения в результате поражения мозга по-прежнему остается нейропсихологическое тестиро­вание. Непосредственно наблюдаемые и доступные проверке паттерны поведения особо важны для раз­работки лечебных и реабилитационных мероприя­тий. Поэтому большинство нейропсихологон при­знает, что, особенно при начальной оценке пациен­та, необходимо последовательно проверить широкий круг функций и лишь потом идентифицировать сильные и слабые качества и потенциальные зоны соответствующих повреждений. Необходимость в оценке широкого круга функций привела к разра­ботке стандартных обойм. Американская ассоциа­ция психологов (ААР, 1985b) установила соответ­ствующие стандарты для развития и использования всех психологических тестов, включая вопросы валидности, надежности и норм.

Тестовые обоймы — Рейтан. Среди стандарт­ных обойм на первый план выступает работа Раль­фа Рейтана и его коллег (см., например. Reitan & Davidson, 1974; Reitan & Wolfson, 1985, 1995). Опи­раясь на ранние труды Уорда Холстеда, Рейтан раз­работал три обоймы — по одной для взрослых, де­тей старшего возраста и младшего возраста. Каждая обойма подразумевает около 10 процедур, многие из которых приносят несколько результатов или пока­зателей. Валидизацию процедур Рейтана для взрос­лых и старших детей нужно назвать впечатляющей. Он и его коллеги, а также другие ученые провели большой объем формальных исследований. Они представили конкретные примеры случаев, когда нейропсихологп правильно предсказывали локали­зацию опухоли до посмертного исследования и на­ходили очаги, которые не удалось увидеть посред­ством КАТ. Стратегия Рейтана для построения тес­тов была изначально эмпирической: сохраняйте процедуры, которые отличают людей без нарушении от людей с независимо установленными нарушени­ями, и отвергайте те, которые этого не делают. Рей­тан настаивает, чтобы нейропсихологнческие ре­зультаты характеризовались посредством четырех методов выведения заключений:

1. Уровень перформанса. Насколько хорошо данный человек выполнил действие по сравнении) с нор­мальным, не имеющим нарушений человеком того же возраста? Уровень перформанса — норматив­ное понятие, знакомое большинству психологов.

2. Паттерны перформанса. Имеются ли у пациента отдельные сферы очевидного упадка или неэф­фективности, не поддающиеся простому объяснению? Аналогично разбросу очков при выполне­нии субтестов Векслера (упоминавшихся в гла­вах, посвященных оценке), рейтановский анализ паттернов перформанса делает выводы из харак­тера низких и высоких показателей.