5 курс / Психиатрия детская (доп.) / Нейропсихология / Govard_Gardner_Struktura_Razuma

объяснить, как происходят все более сложные умственные процессы, тем самым формируя, по выражению Кейндела, "клеточную грамматику", которая лежит в основе различных видов обучения. Это значит, что те же процессы, которые объясняют простейшие формы габитуации, как бы служат алфавитом, с помощью которого можно составить более сложные виды обучения, как, например, классическое обусловливание. Кейндел так обобщает свои открытия.

силу... Это позволяет предположить, что потенциал многих моделей поведения, на которые способен организм, закладывается при формировании мозга и контролируется генами и самим процессом развития. Факторы окружающей среды и обучения пробуждают эти латентные способности, изменяя эффективность первоначальных соединений, тем самым приводя к появлению новых паттернов поведения.

Благодаря Кейнделу и простейшему моллюску некоторые основные формы обучения, которые

уровне, в том числе и некоторые возможные химические взаимодействия. Похоже, что наконец- то перекинут мост через пропасть между поведением и биологией, которая раньше казалась непреодолимой. Работа Кейндела и его коллег объясняет также вопросы, касающиеся специфичности определенных видов деятельности, которые будут интересовать нас в последующих главах. Кажется, что одни и те же принципы

20 Сенсибилизация (от лат. sensibilis — чувствительный) — повышение чувствительности организмов, их клеток и тканей к воздействию какого-либо рода. — Примеч. ред.

действуют для всех нервных клеток, независимо от видовой принадлежности организма или формы научения, что подтверждает "горизонтальный" взгляд на последнее. Кроме того, Кейндел утверждает, что организмы сами по себе способны на одни модели поведения, а не на другие, поэтому с этим явлением тоже придется считаться, если придерживаться биологического подхода к феномену познания.

В отличие от генетики, где связей между основным направлением науки и вопросами человеческого познания совсем немного и они Не очень убедительны, интересы нейробиологии оказались намного ближе к нашей теме. Были сформулированы четкие принципы пластичности и гибкости, предрасположенности и канализирования. Вполне справедливо будет предположить, что при известной модификации эти же принципы можно применить к тому, каким образом развиваются когнитивные системы человека, как он овладевает определенными интеллектуальными навыками, следуя в одном направлении, а не в другом. Явное и несомненное воздействие обогащенного (и обедненного) раннего опыта, оказываемое на общие функции организма, также было убедительно доказано. А из исследований, посвященных влиянию на человека недостаточного питания, мы уже знаем, что аналогичный эффект наблюдается и у нашего вида, причем он приводит к разрушительным последствиям как для эмоционального, так и для когнитивного функционирования. Например, благодаря изучению таких непохожих на нас животных, как певчие птицы и калифорнийский моллюск, мы получили обнадеживающие свидетельства того, как различные формы обучения проявляются в нервной системе, а также на клеточном и биохимическом уровне. Хотя между

этими простейшими формами поведения и разнообразием обучения и развития сложнейших способностей человека по-прежнему существует огромный разрыв, но по крайней мере некоторые из результатов, полученных в ходе исследований, можно применить и в изучении человека.

ЭЛЕМЕНТЫ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ

относительно недифференцирована, а различия в размере, плотности и соединениях можно рассматривать безотносительно того, где именно они имеют место. Однако изучение нервной системы

четкостью внешнего вида и строения. Более того, различия в организации, похоже, тесно связаны с различиями в функциях, которые контролируют те или иные участки мозга. Например, понятно, что те участки коры, которые формируются раньше других, вовлечены в первичные сенсорные функции (восприятие отдельных образов и звуков), в то время как формирующиеся позже ассоциативные зоны коры головного мозга отвечают за выявление смысла стимула и связывают между собой различные

нервной системы можно рассматривать на двух отдельных уровнях: с точки зрения молекулярной структуры и более крупной, или молярной, структуры. Хотя такая аналогия достаточно удобна, она далеко не случайна. Правильность такой точки зрения признали в 1981 году, когда Нобелевскую премию разделили между собой Роджер Сперри, в течение последних лет занимавшийся

молярной структурой, а также Дэвид Хьюбел и Торстен Байзл, исследовавшие молекулярную структуру. Кроме того, такой взгляд имеет непосредственное отношение к нашим поискам ответа на вопрос о функциях человеческого интеллекта.

МОЛЕКУЛЯРНЫЙ УРОВЕНЬ

Как утверждает Верной Маунткастл из Университета Джонса Хопкинса, можно считать, что кора головного мозга человека состоит из столбиков, или модулей. Эти столбики, длиной и шириной около 3 мм, высотой от 0,5 до 1 мм, расположены у поверхности коры. Ученые все больше склонны рассматривать их как отдельные анатомические образования, которые развивают различные квазинезависимые функции. Восприятие и память могут быть распределены по нервной системе "в лице" этих "когнитивных демонов" специального назначения.

Впервые такие столбики обнаружили в том участке коры головного мозга, который отвечает за зрение. Д. Хьюбел и Т. Вайзл говорят следующее.

Учитывая то, что уже известно о первичной зрительной коре, становится понятно, что ее элементарной частицей можно считать блок площадью около одного и глубиной два миллиметра. Поняв организацию этого участка ткани, мы поймем организацию всего [зрительного участка коры]; целое должно представлять собой интегрированный вариант этой элементарной частицы.

В свете последних открытий кажется вероятным, что и другие сенсорные зоны тоже состоят из подобных столбиков. Было даже высказано предположение, что лобные доли головного мозга — участок, отвечающий за более

абстрактные и менее топографически соотнесенные знания — также обладают сходной структурой.

Чему соответствуют эти столбики или составляющие их нейроны? В случае со зрением они отвечают за ориентацию — горизонтальную, вертикальную, наклонную, а также за глазное доминирование — разную степень предпочтения, "оказываемую" одному или другому глазу. Менее изученные кортикальные клетки в зрительной системе, возможно, отвечают также за цвет, направление движения и глубину. В соматосенсорной системе столбики заведуют восприятием размеров участка тела, который подвергается стимуляции, и расположением рецепторов на коже. В лобных долях мозга

репрезентируемого мира. Когда информация от органов зрения, слуха или осязания передается от одного участка коры к другому, карта все больше

протяжении всего процесса эволюции. Они не отличаются по размеру и форме не только внутри одного вида, но и между различными видами животного царства. Например, у различных видов обезьян мозг может быть разного размера и содержать разное количество столбиков, но размеры непосредственно самих столбиков остаются неизменными. Патриция Гольдман и Марта Константин-Патон предположили, что когда

количество однонаправленных аксонов21 превышает критический уровень, столбики являются проверенным временем и эффективным средством заполнить пространство. И действительно, если в период зародышевого развития лягушке привить еще один глаз, то у нее сразу же образуется соответствующий столбик.

Но правильно ли будет думать о нервной системе только как о совокупности столбиков или модулей? Верной Маунткастл, чьи работы привели к открытию столбиковой организации нервной системы, выделяет мини-столбики (которые могут состоять всего лишь из сотни клеток и, таким образом, представлять собой неделимую единицу коры обонятельного мозга) и макростолбики, объединяющие несколько сотен мини-столбиков каждый. Переходя к следующему уровню организации, Франсис Крик высказывает мысль о существовании более крупных отдельных участков. Например, у одного из видов обезьян выделяют как минимум восемь первичных зрительных зон коры головного мозга, причем все они имеют очень четкие границы. По мнению ученого, в коре мозга человека насчитывается от 50 до 100 отдельных зон. С оттенком юмора он заявляет: "Если бы каждую зону можно было постмортально тщательно изучить, то мы бы точно увидели, сколько их, каковы их размеры и как именно они связаны друг с другом. Таким образом, мы сделали бы большой шаг вперед". Сейчас уже понятно, что нервную систему можно разделить на составляющие разного размера. Для нашего исследования важно то, что с

21 Аксон (греч. axon — ось) — иначе нейрит — отросток нервной клетки (нейрона), проводящий нервный импульс от тела клетки к иннервируемым органам и другим нервным клеткам; совокупность аксонов составляет нерв; от каждой клетки отходит только один аксон. — Примеч. ред.

помощью различной структуры и расположения этих

головного мозга, мы переходим к тому, что в изучении мозга получило название молярного уровня, — он состоит из участков, различимых невооруженным глазом. Если молекулярные исследования во многом полагаются на наблюдения за отдельными клетками, видимыми лишь при многократном увеличении, то основной источник информации о молярности мозга — это клинические исследования пациентов с травмами мозга.

В результате удара, травмы или других несчастных случаев в мозге человека может пострадать значительный, но все же ограниченный участок. Могут разрушиться, полностью или частично, лобные доли мозга, травма может затронуть височную или теменную долю. Результаты таких повреждений можно заметить с помощью радиологического исследования (сканирования мозга), и, конечно же, детально их можно изучить при вскрытии. Вот когда приходит время науки. Теперь возможно соотнести потерю значительной части мозговой ткани с определенными нарушениями поведения и познавательной деятельности.

На сегодняшний день наибольший ажиотаж вызвало открытие, что два полушария мозга выполняют неидентичные функции. Хотя каждая половина контролирует моторные и сенсорные

доминирование предопределяет, будет человек правшой (если главенствует левое полушарие) или

левшой (если доминирует правое). Для нашего исследования еще более показателен, чем это относительное механическое разделение труда, тот факт, в котором сейчас уже не осталось сомнений: левое полушарие отвечает за речь у большинства правшей, а правое доминирует (хотя и в меньшей степени) при выполнении пространственно- зрительных функций.

Это известно всем биологам. Менее распространено понимание того, что специфичность когнитивной функции можно намного точнее связать с отдельными участками коры головного мозга человека. Данное положение лучше всего было изучено в речевой сфере. Мы выяснили, что повреждение лобных долей мозга — особенно того участка, который называется зоной Брокя — вызывает трудности с воспроизведением грамматической речи, хотя при этом понимание относительно сохранено. В свою очередь травма височных долей (на участке под названием зона Вернике) позволяет говорить довольно бегло и сохранять знание грамматики, однако в этом случае наблюдаются значительные трудности с пониманием речи. Другие лингвистические нарушения, к которым относятся проблемы с повторением, перечислением, чтением и письмом, тоже можно связать с отдельными участками мозга.

Таким образом, нет сомнений, что у нормального взрослого человека когнитивную и интеллектуальную функции можно соотнести с определенными зонами мозга, которые во многих случаях сохраняют четкие границы. Дэвид Хьюбел убедительно доказывает такую точку зрения.

Мы должны понять, что каждый участок центральной нервной системы ставит перед нами свои проблемы, которые требуют индивидуального решения. В случае со зрением нас интересуют контуры, направление и глубина. В случае с аудиальной системой, с другой

стороны, множество проблем связано с временным взаимодействием звуков различной частоты, и трудно представить, что один и тот же механизм нервной системы имеет дело со всеми этими явлениями. [...] Для большинства аспектов функционирования мозга не существует универсального решения.

Многие из этих давно известных вопросов снова возникли в контексте человеческого познания. Например, левое полушарие "обязано" отвечать за речь, но если на раннем этапе жизни эту половину мозга приходится удалять, большинство людей по-прежнему могут относительно нормально говорить. Конечно, у такого пациента речь несколько нарушена, но обнаружить это можно только с помощью специальных тестов. Другими словами, при овладении речью очевидна пластичность, но такая гибкость резко идет на убыль сразу после достижения половой зрелости. Даже сравнительно небольшое повреждение левого полушария у мужчины в возрасте около 40 лет

обязательно приведет к постоянной истощающей афазии22.

Возможно, речевые зоны формируются со временем, чтобы выполнять функции слушания и говорения, при этом не сворачивают свою деятельность, даже если человек глух. На самом деле те зоны, которые изначально отвечают за речь, могут различными способами активизироваться, чтобы воспринимать язык жестов или другие замещающие коммуникативные системы. Например, глухие дети, которые живут в семье, не знающей языка жестов, будут его изобретать

22 Афазия (от греч. а — отрицание, phasis — речь) — нарушение речи, возникающее при локальных поражениях коры головного мозга доминантного полушария. Системное расстройство различных видов речевой деятельности. Различают амнестическую, моторную, семантическую, сенсорную и транскортикальную афазии. — Примеч. ред.

самостоятельно или в группе. Тщательные лингвистические анализы обнаружили явные аналогии между таким общением и естественной речью слышащих детей — например, в способе построения сочетаний из двух слов. Таким образом, похоже, канализирование имеет место не только в использовании определенных участков

испытывает речевую депривацию вплоть до начала пубертата, а затем получает возможность научиться говорить, то возможен прогресс в некоторых аспектах речи. Но в одном тщательно изученном случае такое продвижение в овладении речью стало возможным благодаря участию правого полушария мозга. Вполне возможно, что некий критический период для мобилизации структур левого полушария был упущен, поэтому наибольшее количество нарушений в речи этого человека будет наблюдаться в таком аспекте деятельности левого полушария, как грамматика.

ВЗГЛЯДЫ НА СТРОЕНИЕ МОЗГА

Хотя другие когнитивные функции понятны еще не настолько хорошо, как та, что относится к овладению речью, существуют особые корковые структуры, отвечающие и за все остальные функции высшей мозговой деятельности. Нарушение этих функций также происходит по предсказуемой схеме. Предоставление данных об остальных видах интеллекта человека — задача, которую я постараюсь решить в последующих главах книги. А сейчас было бы уместно затронуть некоторые противоборствующие мнения относительно связи между интеллектом и строением мозга, а также вспомнить о попытках соотнести познание с