 |
Морфофункциональный уровень
|
|
|
|
Мозг современного человека высоко дифференцирован. Он состо-
ит из множества относительно мелких и крупных структурных образо-
ваний, объединенных в ряд морфофункциональных блоков. В соответ-
ствии с данными многих экспериментальных и клинических исследо-
ваний каждому из блоков приписываются разные функции.
Так, в стволе и подкорковых структурах мозга локализованы цен-
тры, регулирующие витальные функции организма. Кроме того, к их
функциям относятся: обеспечение тонизирующих и модулирующих
влияний на разные уровни ЦНС, формирование биологических по-
требностей и мотиваций, побуждающих организм к действию (голод,
жажда и др.), а также эмоций, сигнализирующих об успехе или не-
удаче в удовлетворении этих потребностей. Кора больших полушарий
играет определяющую роль в обеспечении высших психических фун-
кций человека. В самом общем виде она (1) осуществляет прием и
окончательную переработку информации, а также (2) организует на
этой основе сложные формы поведения, причем первая функция свя-
зана преимущественно с деятельностью «задних» отделов коры, а вто-
рая—с деятельностью «передних». Разные функции выполняют левое
и правое полушария. Например, у «правшей» центры, управляющие
ведущей правой рукой и речью, локализованы в левом полушарии.
Обобщенной морфологической характеристикой мозга служит его
вес. Индивидуальные различия абсолютного веса мозга взрослых лю-
дей очень велики. При средних значениях 1400—1500 г диапазон край-
них индивидуальных значений (из изученных) колеблется в пределах:
от 2012 г (у И.С. Тургенева) до 1017 г. (у А. Франса). Коэффициент
вариативности, по обобщенным данным, составляет приблизительно
|
|
|
8%. У мужчин вес мозга в среднем на 200 г больше, чем у женщин. Вес
мозга почти не зависит от размеров тела, но положительно коррели-
рует с размерами черепа.
Различия по весу мозга, по-видимому, в определенной степени обуслов-
лены генетическими факторами. Об этом свидетельствуют специально выве-
денные линии мышей — с «высоким» и «низким» весом мозга. У первых мас-
са мозга приблизительно в 1,5 больше, чем у вторых. Попытки установить
связь между весом мозга и успешностью обучения мышей однозначных ре-
зультатов не дали.
Вариабельность борозд и извилин на поверхности мозга чрезвы-
чайно велика. Как подчеркивают морфологи, не обнаружено двух оди-
наковых экземпляров мозга с полностью совпадающим рисунком по-
верхности. Например, С.М. Блинков пишет: «Рисунок борозд и изви-
лин на поверхности коры больших полушарий мозга у людей столь же
различен, как их лица, и также отличается некоторым семейным сход-
ством» [17, с. 24]. Одни борозды и извилины, в основном наиболее
крупные, встречаются в каждом мозге, другие не столь постоянны.
Вариабельность борозд и извилин проявляется в их длине, глубине,
прерывистости и многих других более частных особенностях [17].
Индивидуальная специфичность характерна и для подкорковых об-
разований, глубоких структур мозга, а также проводящих путей, соеди-
няющих разные отделы мозга [139]. В то же время многообразие индиви-
дуальных различий в строении коры и других образований мозга всегда
находится в пределах общего плана строения, присущего человеку.
Индивидуальные различия в строении мозга дают основания для
попыток связать их с индивидуально-психологическими различиями.
Большое внимание уделялось поиску морфологических и цитоархи-
тектонических (клеточных) оснований индивидуальных особеннос-
тей умственного развития, в первую очередь одаренности. Было уста-
|
|
|
18-1432 273
новлено, что вес мозга не связан с умственным развитием человека.
Наряду с этим при анализе особенностей клеточного строения коры
больших полушарий обнаружили, что индивидуальным особенностям
психической деятельности соответствуют определенные соотношения
в развитии проекционных и ассоциативных областей.
Так, постмортальные исследования мозга людей, которые обла-
дали выдающимися способностями, демонстрируют связь между спе-
цификой их одаренности и морфологическими особенностями мозга,
в первую очередь — с размерами нейронов в так называемом рецеп-
тивном слое коры. Например, анализ мозга выдающегося физика
А. Эйнштейна показал, что именно в тех областях, где следовало ожи-
дать максимальных изменений (передние ассоциативные зоны левого
полушария, предположительно отвечающие за абстрактно-логичес-
кое мышление), рецептивный слой коры был в два раза толще обыч-
ного. Кроме того, там же было обнаружено значительно превосходя-
щее статистическую норму число так называемых глиальных клеток,
которые обслуживали метаболические нужды нейронов. Характерно, что
в других отделах мозга Эйнштейна особых отличий не выявлено [418].
Предполагается, что столь неравномерное развитие мозга связано
с перераспределением его ресурсов (медиаторов, нейропептидов и т.д.)
в пользу наиболее интенсивно работающих отделов. Особую роль здесь
играет перераспределение ресурсов медиатора ацетилхолина. Холинэр-
гическая система мозга, в которой ацетилхолин служит посредником
проведения нервных импульсов, по некоторым представлениям, обес-
печивает информационную составляющую процессов обучения [82].
Эти данные свидетельствуют о том, что индивидуальные различия в
умственной деятельности человека, по-видимому, связаны с особен-
ностями обмена веществ в мозге.
Структурная индивидуализированность мозга, неповторимость
топографических особенностей у каждого человека складывается в
онтогенезе постепенно [171, 172]. Вопрос о том, как влияют генети-
ческие особенности на формирование индивидуализированности моз-
га, пока остается открытым. По-видимому, в формировании этих мор-
фологических характеристик играют роль генетические факторы. На-
|
|
|
пример, отмечается семейное сходство в рисунке борозд коры мозга.
Кроме того, при сравнении мозга МЗ близнецов обнаружено доволь-
но значительное сходство морфологических особенностей, причем в
левом полушарии больше, чем в правом [427].
Наряду с этим существуют традиционные и разработанные мето-
ды неинвазивного изучения функциональной активности мозга. Речь
идет о методах регистрации биоэлектрической активности мозга, в
первую очередь коры больших полушарий. Методы регистрации энце-
фалограммы и вызванных потенциалов позволяют зарегистрировать
активность отдельных зон коры больших полушарий, оценить инди-
видуальную специфичность этой активности как качественно, так и
количественно и применить к полученным результатам генетико-ста-
тистический анализ. По совокупности таких данных можно судить о
роли генетических факторов в происхождении индивидуальных осо-
бенностей функциональной активности отдельных областей коры как
в состоянии покоя, так и в процессе деятельности. Итоги конкретных
исследований изложены в гл. XIII и XIV.
СИСТЕМНЫЙ УРОВЕНЬ
В широком понимании живая система представляет собой сово-
купность взаимосвязанных элементов, которые обладают способнос-
тью к совместному функционированию и приобретению свойств, не
присущих отдельным входящим в ее состав элементам. В настоящее
время принято считать, что мозг представляет собой «сверхсистему»,
состоящую из множества систем и сетей взаимосвязанных нервных
клеток и структурных образований более высокого уровня.
Морфологически в строении мозга выделяются два типа систем:
микро- и макросистемы. Первые представляет собой совокупность
популяций нервных клеток, осуществляющих относительно элемен-
тарные функции. Примером микросистем могут служить нейронный
модуль (вертикально организованная колонка нейронов и их отрост-
ков в коре больших полушарий) или гнезда взаимосвязанных нейро-
нов и глиальных клеток в подкорковых структурах. Предполагается,
|
|
|
что таким микроансамблям свойственна преимущественно жесткая ге-
нетически детерминированная форма конструкции и активности [176].
Сходные по своим функциям микроансамбли, или микросисте-
мы, объединяются в макросистемы, сопоставимые с отдельными струк-
турными образованиями мозга. Например, отдельные зоны коры
больших полушарий, имеющие разное клеточное строение (цитоар-
хитектонику), представляют собой разные макросистемы. Сюда же от-
носятся системы подкорковых и стволовых образований, корково-под-
корковые системы мозга [139].
Современная наука располагает методами, позволяющими экспе-
риментально изучать некоторые аспекты функционирования мозго-
вых систем. Речь идет об уже упоминавшихся ранее электрофизиоло-
гических методах: электроэнцефалограмме и вызванных потенциалах.
Исходно энцефалограмма характеризует специфику функциональной
активности той зоны мозга, где она регистрируется. Однако наряду с
этим разработаны способы оценки взаимосвязанности локальных по-
казателей биоэлектрической активности мозга при регистрации ее в
разных отделах. В основе данного подхода лежит простая логика: если
мозг работает как целое (система), то изменения в активности от-
дельных элементов системы должны иметь взаимосвязанный характер.
Подробнее речь о них пойдет в гл. XIII, здесь же подчеркнем, что
электрофизиологические показатели взаимодействия разных зон коры
18* 275
в покое и при реализации той или иной деятельности демонстрируют
значительную межиндивидуальную вариативность. Последнее дает ос-
нование ставить вопрос о роли факторов генотипа и среды в проис-
хождении этой вариативности. Другими словами, используя генети-
ко-статистический анализ, можно выявить причины межиндивиду-
альной вариативности не только локальных электрофизиологических
показателей, но и производных от них показателей, отражающих сте-
пень взаимосвязанности последних, т.е. работу мозговых систем.
|
|
|
