Дослідження розщепленого мозку

Операція розщеплення мозку, або комиссуротомия, полягає в хірургічному рассеченіінекоторих утворень, що з`єднують півкулі. Перші операції подібного родапроводілісь для того, щоб полегшити стану хворих з важкими формами епілепсііпрі безуспішному терапевтичному лікуванні судомного стану.

На початку 40-х рр. нейрохірург з Рочестера Вегенен зробив кілька перших коміссуротоміі.К жаль, очікуваний ефект ослаблення судом у хворих сильно варьіровал.Операціі Вегенена значно відрізнялися одна від одної, але зазвичай включалірассеченіе передньої половини мозолистого тіла. Незважаючи на невдалі результати, інші дослідники продовжували вивчати функції мозолистого тіла, проводячи коміссуротомііу тварин.

Лише через десятиліття, на початку 50-х рр., Р. Майерс і Р. Сперрі сделалізамечательное відкриття, яке стало поворотним пунктом в історії ісследованіяcorpus collosum.

Майерс і Сперрі, проводячи експерименти на кішках з перерізаним мозолістимтелом, показали, що зорова інформація, пред`явлена одному півкулі мозгакошкі, недоступна для іншого. У нормальних умовах стимул сприймається обоіміглазамі і обома півкулями. Якщо зав`язати одне око, інший продовжує посилатьінформацію до обох півкулях. Якщо ж зав`язують одне око і перерізають зрітельнийперекрест разом з мозолясті тілом, зорову інформацію отримує лише однополушаріе. Дані, отримані Майерсом і Сперрі, дозволили переглянути результатиработ Вегенена і знову приступити до операцій розщеплення мозку для леченіятяжелих форм епілепсії у людей.

Ф. Фогель і Дж. Боген вирішили, що деякі з раніше зроблених операцій недали позитивних результатів тому, що роз`єднання півкуль було неполним.Оні вперше провели повну коміссуротомію. Результати цієї і наступних операційпревзошлі всі очікування. На перших порах здавалося навіть, що, на відміну від вліяніяна судомну активність, операція не зраджувала особистості пацієнта, його інтеллектаі поведінки. Однак більш ретельні дослідження, проведені М. Газзанігаі Р. Сперрі, показали, що все виявляється значно складніше.

Нервова система людини влаштована таким чином, що кожна півкуля мозгаполучает інформацію головним чином від протилежної сторони тіла. Цей прінціпконтралатеральной проекції відноситься як до зору і слуху, так і до двіженіямтела і тактильним відчуттям. У зорі принцип контралатерального стосується не стільки правого і лівого очей, скільки правої і лівої сторін поля зору. Втому випадку, коли погляд обох очей фіксується в одній точці, стимули, появляющіесясправа від точки фіксації, реєструються лівим полушаріем- праве ж воспрінімаетвсе, що з`являється зліва від точки фіксації. Це поділ і перекрещіваніевізуальной інформації - наслідок анатомічної організації зорових аналізаторів, нервові волокна яких йдуть від відповідних областей обох очей

Дослідження хворих з розщепленим мозком проводилися наступним чином. Больнойсідіт перед тахістоско-пом, який дозволяє досліднику точно контроліроватьвремя, протягом якого зображення подається на екран. Стимул удержіваетсяна екрані приблизно 0,1-0,2 с, щоб не дати пацієнту можливості переместітьвзгляд з точки фіксації, поки зображення ще знаходиться на екрані. Це необходімодля того, щоб зорова інформація була спочатку представлена тільки однойполовіне мозку. Стимули, що пред`являються одному півкулі, називаються латералізованние.

Пацієнти, даючи звіт про стимулах, які потрапляли в праве поле зору (проецірующеесяна ліве мовне півкуля), не відчували ніяких труднощів. Про те ж, щобуло пред`явлено в ліве поле (адресований «німому» правій півкулі), больниенічего не могли розповісти. Однак у них була можливість вибрати лівою рукою (керованої правим півкулею) потрібний предмет, (який є копією стимулу, який перебував серед кількох предметів, прихованих від погляду ширмою.

У міру продовження вивчення пацієнтів з розщепленим мозком ісследователямпріходілось стикатися з несподіваними результатами. Хворі, що раніше не способниесловесно визначити захований від погляду предмет, взятий лівою рукою, по прошествіінекоторого часу були в стані називати певні предмети. Об`яснітьетот факт можна двояко з одного боку, з плином часу праве полушаріебольного набуває мовні здібності, з іншого - між півкулями міг проісходітьобмен інформацією, який здійснювався з якихось інших, неперерезаннимпутям. Газзаніга і Хілл`ярд запропонували назвати цей феномен «перекрестноеподсказиваніе». Це явище відображає природне прагнення організму іспользоватьлюбую доступну інформацію для того, щоб відтворити цілісну картину окружающегоміра. Прямий канал передачі знищений операцією, і залишається лише возможностьіспользованія непрямих натяків, які стають єдиним засобом общеніямежду половинами мозку. Після пред`явлення стимулу правій півкулі ліве начінаетсчітать або промовляти «про себе» назву предмета або числа, подаючи темсамим сигнали правій півкулі. Тому одержувані від правої півкулі ответиідут з затримкою на відміну від швидких відповідей, що йдуть від лівої півкулі.

Поведінка пацієнтів з розщепленим мозком також зазнає деякі ізмененія.У деяких людей після операції з`являлися труднощі у встановленні связімежду іменами та особами, спадала спроможність вирішувати геометричні завдання, з`являлися скарги на відсутність сновидінь. Були описані випадки ексцентріческогоповеденія, який проявляється в змаганні або дисоціації дії рук.

Результати досліджень на розщепленому мозку підтвердили лівосторонній локалізаціюцентров мови у більшості людей. Типовий хворий з розсіченим мозолістимтелом не здатний назвати звичайні предмети, зображення яких «спалахували» в його лівому полі зору, т. Е. Висувалися правій півкулі, хоча він не іспитиваетні найменших труднощів при визначенні тих же картинок, адресованих в правоеполе зору, т. Е лівій півкулі. Права гемісфер, однак, «знає» про те, що зображено на картинці, і може направляти ліву руку так, щоб та вибралаіскомий об`єкт серед кількох предметів, поміщених за ширмою. Наскільки жехорошо права півкуля може розуміти мову? Виявилося, що при пред`явленііпростих іменників хворі без праці знаходили відповідний предмет средіспрятанних. Недоліки в здібностях правого півкулі починали проявлятьсяпрі пред`явленні дієслів. По відношенню до іменником можливості правогополушарія виражалися в обмеженості вербального вираження.

Правий мозок демонстрував хороше розуміння, якщо міг відповісти не словамі.Наіболее загальне пояснення ситуації з розумінням дієслів полягало в тому, чтоглаголи є більш складними лінгвістичними стимулами і невміння правогополушарія звертатися з ними відображає його менш розвинені лінгвістичні способності.Експеріменти Е. Зайделя підтвердили уявлення про різні мовних способностяхправого і лівої півкуль, але його робота вказувала на те, що відмінності междуполушаріямі можуть бути не пов`язані з розрізненням іменників і г лаголов.

Зайдель розробив новий метод обмеження подачі зорових стимулів до одномуполушарію. Він використовував пристрій, відоме під назвою Z-лінза. Z-лінза- це контактна лінза, що дозволяє хворому вільно рухати очима, коливін щось розглядає, але в той же час вона забезпечує надходження зрітельнойінформаціі тільки до одного півкулі мозку пацієнта. Z-лінза дає іспитуемомувозможность бачити стимул довго, але дослідник може висунути цей стімулізолірованно одному півкулі.

Зайдель перевіряв здатності кожного півкулі до розуміння мовних стимулів, застосовуючи стимули, які раніше використовувалися для дослідження дітей і больнихс афазією. Порівнювалися показники, що характеризують здібності правої півкулі, які були отримані на вибірці дітей і хворих з афазією, з даними, виявленниміу хворих з розщепленим мозком. При виконанні тесту з сприйняттям слів наслуху хворий з розсіченим мозолясті тілом слухав слово, промовлене експериментатором, а потім розглядав через Z-лінзу три картинки. Завдання пацієнта - вибрати тукартінку, яка відповідає слову. Шляхи слухового аналізатора організованитакім чином, що інформація від кожного вуха йде до обох півкулях. У звичайнихумовах неможливо визначити, одне або обидва півкулі «зрозуміли» усне сообщеніе.А Z-лінза дозволила Зайделю латералізованние вибір відповіді так, що він міг визначити, наскільки добре кожна половина мозку «підбирає» до сказаного слова його зрітельнийеквівалент. Робота Зайделя показала, що права півкуля володіє удівітельноразнообразнимі здібностями до розуміння. З словарними тестами праве полушаріесправлялось так само добре, як мозок нормального десятирічної дитини, хотяпрі виконанні знакових тестів з предметами воно зазнавало труднощі, характерниедля хворих з афазією. Припущення Зайделя було наступним: різниця між полушаріямів здатності до розуміння виявилася дещо меншою, ніж предсказивалась.Виявленние раніше відмінності в розумінні дієслів і іменників могли битьартефактом способу пред`явлення стимулів. Коли права півкуля располагаетдостаточним часом для того, щоб обробити дієслово (як це можливо в процедурес використанням Z-лінзи), створюється враження, що воно справляється з заданіемтак ж добре, як ліве. Проте отримані результати так і не дали Зайделювозможность зробити висновок щодо лінгвістичного «віку» або «здоров`я» правої півкулі.

У тих рідкісних випадках, коли пошкодження лівої півкулі спостерігалося в раннемвозрасте, хворі з розщепленим мозком демонструють здатність говорити благодаряправому півкулі. Дослідження М. Газзаніга і колег показують, що інтактноенеповрежденное півкуля може приймати на себе функції пошкодженого. Але етопока лише гіпотеза, що викликає нові питання, відповіді на які ще предстоітполучіть. Вивчення візуально-просторових функцій півкуль при ісследованіірасщепленного мозку дозволило визначити види діяльності, які осуществляютсялучше правим півкулею. Звісно ж, що просторові співвідношення междучастью і цілим сприймаються краще правим півкулею. Це дуже наочно проявляетсяпрі вирішенні завдання з кубиками Кооса. При цьому випробуваний з розщепленим мозгомдействует правою рукою нерішуче і повільно, ліва ж виконує завдання бистроі правильно. Можливо, що права півкуля домінує при зовнішньому вираженііпоніманія зорової інформації. Однак слід брати до уваги налічіеісполнітельного маніпуляційного компонента у виконанні подібного роду задач.Еслі ж завдання виявиться тільки зоровим, асиметрії, зобов`язані своїм появленіемправому півкулі, можуть зникнути або зменшитися.

Подальші дослідження пацієнтів з розщепленим мозком розширили представленіяо міжпівкульна асиметрії і розмежування ролі кожного півкулі в способеобработкі інформації. Відповідно до аналізу результатів досліджень Дж.Леви і К. Тревартен прийшли до висновку, що ліва півкуля спеціалізоване наязикових функціях, наслідок цього переважання аналітичних процесів, апревосходство правої півкулі у виконанні зорово-просторових задачсвязано з його синтетичним способом обробки інформації. Особливої вніманіязаслужівают експерименти з «химерними» стимулами. «Химерного» називають стімульниеізображенія, складені з двох частин різних картинок. Пацієнта просятфіксіровать погляд в центрі екрана, на якому на короткий час з`являється хімернаякартінка. Потім запитують про те, що бачив випробуваний. У словесному звіті паціентназивает то зображення, яке становило праву половину картинки- Когдаже просять сказати, що він бачив, пацієнт вказує на зображення, составляющеелевую частина представленого химерного стимулу. В експерименті з химерними стімуламібил відкритий феномен зорового завершення. Завершення -тенденцію хворого срасщепленним мозком бачити як ціле те, що в дійсності є частьюкартіни, що потрапляє на середню лінію поля зору. Оскільки ліва половина картінкіпроеціруется на праву півкулю, а права половина - на ліве, то факт, чтопаціент говорить і вказує на цілу картинку, свідчить про те, що півкулі «завершують» пред`явлений ним фрагмент зображення. Феномен зорового завершеніянаблюдается як у хворих з розщепленим мозком, так і у деяких пацієнтів, які мали односторонні пошкодження зорових областей мозку. Механізми данногоявленія не цілком зрозумілі для обох ситуацій. Однак, очевидно, це одна ізпрічін, по якій хворі з розщепленим мозком кажуть, що навколишній мірвиглядіт для них нормально.