Автореферат и диссертация по медицине (14.00.17) на тему:Системность и специфичность в функционировании таламо-кортикальных структур мозга человека при перцептивной деятельности

г > п 90

ЗОЕННО-МВДЩШСКЛЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА КРАСНОЗНАМЕННАЯ АКАДЕМИЯ имени С.М.КИЮВА

На правах рукописи

ЛЫТАЕВ Сергей Александрович

СИСТЕМНОСТЬ И СПЕЦИФИЧНОСТЬ В ФУНКЦИОНИРОВАНИИ ТАЛАМО-КОРТИКАЛЬНЫХ СТРУКТУР МОЗГА ЧЕЛОВЕКА ПРИ ПЕРЦЕПТИВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

14.00.17 - НОРМАЛЬНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

ЛЕНИНГРАД-1990

Работа выполнена в Военно-медицинской ордена Ленина Краснознаменной академии им. С.М.Кирова

Н&у "ный руководитель: доктор медицинских наук профессор В.И.ШОСТАК

Официальные оппоненты: доктор биологических наук профессор А.С.БАТУЕВ доктор медицинских наук профессор В.И.КОПАНЕВ

Ведущее учреждение - Научно-исследовательский институт экспериментальной медицины АМН СССР,

Защита состоится „IV " . ^_ 199 0 г.

в ^ Ц часов на заседании специализированного совета Д.106.03.01 при Военно-медицинской, ордена Ленина Краснознаменной академии имени С.М.Кирова . 194175, г. Ленинград, ул. Лебедева, 6.

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке академии.

Автореферат разослан,, "_V)_шО г.

Ученый секретарь специализированного совета доктор медицинских наук профессор И.ГЛУРСИН

FCT8E5!3i»

KTE'ti .j » i

ОНЦИЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАЮ TU

Одной из актуальных проблей психофизиологии, имеющей теоретическое и практическое значение, остается ее традиционное направление, заключающееся в установлении закономерностей и расшифровке механизмов сенсорных функций человека, представляющих сложный иерархический процесс - ощущение, восприятие образа и его опознание. Применительно к операторской деятельности, а так-жо с учетом потребностей клиники (психиатрии, невропатологии, нейрохирургии, офтальмологии, оториноларингологии и др.) существенной является необходимость уточнения морфофункционального субстрата, ответстпенного за кэлдий из этих этапов, а тагсге тех'внутренних и внешних условий, которые регламентируют сенсорный процесс или влияют на его завершение ( В.И.Шостак и II.В. Захаров, 1989) . .

Согласно современным представлениям, восприятие и, главный образом, его заключительный этал является результатом мульти-сенсорного взаимодействия \ о.И.Айрапетянц и Л.С.Еатуев, 1959; Ю.Конорски, 1970; Л.С.Ыозгяухин и В.И.Шостак, 19-33; M.Kricki, I).Poser a. H.J.MarkowUsh, 1987 ) . С такОП ТОЧКИ Зр^НИЯ ИССЛедО-

валие компенсаторно-восстановительшх возможностей после повреждения головного мозга представляет удобную модель для изучения пластичности центральной нервной систсш и оценки полисенсорной конвергенции. Данный,механизм является вссьма суцествен-м в деятельности таламо-кортикальних интггратпвннх систем, ' пбекольку следовые процессы на коркош-к нейронах' ле.'-.ат з основе кратковременной памяти ( A.C.Батуев, 1961; l.r.Squire, 198") .■

имеете с тем -eencopin-e процоосн яэл;ктся соогавш-гм компонентом или начальнш этапом таких более илочних психических

функций как уровень бодрствования, внимание, речь, мышление, еыот ций, мотивации, а такке базирующихся на них психических свойствах и состояниях (П.Миянёр, 1973; к.з.ргисьага, 1981; р.сцаппигарап!, 1985; Н.П.Бехтерева, 1988; П.В.Симонов, 1990) . Таким образом, оценка высших гностических функций, связанных с последним этапом восприятия - опознание-, образов, позволяет "охарактеризовать не только ¿-нкциональное состояние (5С ) конкретного анализатора, но и головного мозга в целом.

В последнее время стали отмечаться определеннее трудности в применении современных направлений изучения сенсорно-перцептивных процессов - теории обнаружения сигнала и концепции информационного синтеза, к некоторым измененным функциональным состояниям. В первую очередь это било замечено при исследовании оольппх с. органическими пораясениями мозга (А.Р.Лурия, 1969; К.В,Бардин,1976). Впоследствии такое несоответствие теоретических концепций и фактических данных отмечено также и при некоторых психопатологических состояниях'(А.М.Иваницкий, В.Б,Стрелец и-И.Л.Корсаков, 1984; А.РГеГГегЫшш а. В.О.ИепевгаЬ . , 1984 ) . На ЭТОМ ОСНОВаНИИ сформировалось представление о так, называем фантомных функциональных состояниях, возникающих при неадекватном отражении в нашем сознании раздражителей внутренней или внешней среды, вследствие чего человек находится в субъективном иллюзорном мире, заметно отличающемся от реального. Типичным примером такого состояния является некоторые психические заболевания,, в частности, циэофрешш (В.И.Медведев, 1988) .

Актуальность темы диссертационной работы определяется обилием и неопределенностью основных представлений, полученных при изучении сенсорно-перцептившвс процессов. Остают-

ся нерейешыйи. вопросы о последовательных и параллельных' механизмах переработки информации, подвергается известно;! критике классический взгляд о существовании сенсорных кортикальных проекций, что требует адекватной характеристики морфофункционального субстрата, обеспечивающего .те или иные механизмы восприятия. При этом необходимо учитывать, что большая часть, таких результатов получена в исследованиях на животных и нуждается в соответствующей интерпретации Применительно к человеку. В последнем случав сформировавшиеся в нейрофииолопш и психологии концепции обнаруживают существенные недостатки в их приложении н измененным функциональным состояниям человека и, в частости, при психопатологии и при локальных..органических поралениях мозга. Кроме того, появление новых способов регистрации вызванной биоэлектрической активности с составлением топографических карт мозга (ИС.5) требует их дополнительного изучения как с точки зрения информативности в интегральной оценке функционального состояния, так и о позиций уточнения отдельных компонентов вызванных потенциалов (Щ) , И, накбнец, применительно к расшифровке механизмов сенсорного опознания одним из ключевых является вопрос об интеграции перцептивных и шестических процессов.

■Цель исследования заключалась в оценке : значимости таламо-кортикальнбго взаимодействия при опознании человеком зрительных, слуховых и тактильных образов.

Для достижения поставленной цели предполагалось решить с л е д у ю щ и е з а д а ч и:

I. Оценить функциональную значимость- отдельных структур таламо-кортикального уровня при. опознадши человеком зрительных, слуховых и тактильных образов.

и. Охарактеризовать особенности закономерностей и нейро",и-

экологических механизмов процессов зрительной, слуховой и тактильной перцепции у человека.

3. ftu'b психофизиологическую и электрофизиологическую характеристику сенсорного опознания при системных нарушениях перцепции. ,

4. Исследовать гозмокности компенсаторно-восстановительных процессов сенсорных функций в зависимости от модальности сигнала и локализации викличепних ыозговшс структур.

Научная новизна - в настоящей работе впервые: :

1. Проведет комплексные динамические исследования функций сенсорного опознания при локальшж органических поражениях головного мозга и при н-зспеци^ических нарушениях перцепгда ( при шизофрении) с установлением соотношении между показателями ис-следуеинх групп.по отдельны,! нейрофизиологическии механизмам,

. 2. Предлагается разделение неГфоХизиологических механизмов сенсорного опознания на специфические и системные. Причем участвуя в обработке даже конкретной однойодальной информации одни и. те же иехашзш могут бить как систег.ишш, так и специфическими.

3. Посредством регистрации'зрительных вызванных потенциалов ( ЗШ) в ответ на реверсию шахматного поля и проведения топографического картирования мозга установлена неоднозначность разгтшя компенсатор; р-шсстановигольного процесса при выюпоче-

т

нии образований правого и левого полуиарий.

4, Установлена корреляция психофизиологических и электро-i лзиологическта показателей у большгх с вялотекущей шизофренией.

¡Толо.-'сння, ьиносигда на защиту:

'I, CcjicoiHca оногизнке обоспечиваэтсн con'ocwnai ;уцкци6-

нированием как специфических корковых проекционных зон, так и неспецифическими таламо-кортикальными проекциями. Нейрофизиологические механизмы, обеспечивающие процессы перцепции, в свою очередь, подразделяются также на специфические, свойственные определенным' отделам корн головного мозга, без которых опознание в реальный момент времени вообще не возможно, и системные ( не-специфическйе) , характерные для остальных структур неоко'ртекса при обработке заданной стимуляции и являющимися вспомогательными в .конкретном временном интервале. При этом в условиях- динамического восприятия одни и те же механизмы во время анализа дажб моносенсорной информации могут шотупать как в роли системных., так и специфических.

2. Опознание образов, являясь заключительным этапом.перцепции, возможно при определенном уровне абсолютной чувствительности афферентных систем и реализуется посредством конвергенции

• анализаторов на галаш-нортинальном уровне, синхронизации функционирования мозговых образований и сопоставления элементов по-ступаицей информации с хранящейся в памяти. В свою очередь проявлением распознавания является биологически значимое действие, вербальная интерпретация или логическая операция - суждение, или умозаключение.

3. Компенсаторно-восстановительные возможности функций сенсорного опознания находятся в. зависимости от модальности раздражителей и от локализации повреждения. Анализ слодних сигналов при выключении левосторонних височных и теменных образований сопровождается организацией новой системы функцноналышх связей в пределах данной области. В то же время выключение остальное структур коры головного мозга характеризуется перемещением функциональной активности по принципу викариропашл. Этот до

- б -

принцип лежит в основе восстановительных механизмов при анализе простых сигналов независимо от локализации поврездения.

Апробация работы и реализация полученных результатов. Результаты выполненного исследования доложены в 1989 году на научно-практической конференции "Совершенствование подготовки офицерских кадров в свете современна: требований к высшей школе" в Военно-ин-кенерном институте им. А.3?.Можайского. В 1990 году, результата докладывались на 7-й Всесоюзной конференции "Проблемы инженерной ^психологии" в г. Ленинграде, на Всесоюзной конференции "Проблемы нарконаний, токсикоманий и интоксикационных психических расстройств в г, Ленинграде, на 16-м Межр о га ональ ном семинаре "Эргономика и эффективность систем "человек-техника" в Ливе, г, Ишалинт. и в Институте высшей нервной деятельности и нейрофизиологии АН СССР в г, Москве на конференции молодых ученых "От рефлекса к мысли".

Основные теоретические и «практические результаты исследования внедрены:

- в учебном процессе на кафедре нормальной физиологии при изложении разделов центральной нервной системы, анализаторов и высшей нервной деятельности;

- в плановых научных исследованиях, проводимых на кафедрах нормальной физиологии, нейрохирургии и психиатрии;

- в практике проведения нейрореабилитации и оценки функционального состояния сенсорных систем у больных о мор1юфункциональны-ми поражениями иоэга.

Основные направления использования полученных в работе результатов в теории и практике медицины определяется:

- возможностью создания автотгнзироваштх электро*изиологических

комплексов для интегрального анализа биопотенциалов мозга и широкого спектра психофизиологических данных в интересах экспериментальных и клинических исследований ФС мозга с целью оперативного контроля всех сенсорных функций и их внутри- и мексистем-ного взаимодействия;

- возможностью использования методологического аспекта системы

*

комплексной многоканальной регистрации вызванной активности с топографическим картированием- мозга, исследования порогов абсолютной чувствительности и разномодальньос психофизиологических показателей в интересах создания аналогичных комплексов и систем для интегральной оценки и обучения специалистов полисенсорного профиля, в практике профессионального отбора.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 340 страницах машинописного текста и содержит 25 рисунков, 21 таблицу, а также 52 таблица в Приложении. В работе приведены ссылки на 177 отечественных и 129 иностранных источников.

СОДЕРШМЕ РАВОТй Материал и методы исследования

В качестве объекта исследования нами били выбраны несколько категорий больных нейрохирургической и психиатрической клиник. Это были лица с четной топической диагностикой поражений, различных, участков коры головного мозга и таламических структур (область третьего желудочка') с последующим оперативным вмешательством (82 человека) , а также больные с непрерывной вялотекущей шизофренией с преобладанием сенестопатических и де-реализационшх расстройств на фоне формирующейся дефицитарноп

симптоматики ( 27 человек) . Контингент обследуемых лиц рассматривался как модель выключения различных мозговых структур и нарушения перцептивной деятельности* У этих исследуемых изучалиоь, с одной стороны, психофизиологические особенности процессов восприятия (по показатёлян абсолютной чувствительности сенсорных систем и опознаваемое-.! образов) , и с другой, регистрировались вызванные электрические ответы на раздражители, специфичные для изучаемых анализаторов. Исследование проводилось дважды - в момент поступления пациентов в клинику и через один месяц после операции (лечения) . Б идентичных условиях обследовали здоровых испытуемых ( 16 человек, мужчины в возрасте от 18 до 52 лет).

Изучение опознания зрительных образов осуществлялось при помощи оригинальной оптической тахистоскопической установки. Тестовыми объектами послужили фигуры Перрета (е.Perret, 1973) , '"зашумленные" зрительное образы ( Л.И.Вассерыан с соавт, 198?) , изображения с неполным набором признаков (Я.А.Меерсон, 1985i P.Feyereiaen, F.Borght a. X.Seron, 1988) И фигуры ПоШЮЛЬреЙТб-ра (W.Poppelreuter, 1923) .

Психофизиологическое исследование слухового анализатора заключалось в бинауральном тестировании при различных уровнях помех. В качестве акустических сигналов использованы реальные звуковые образы (шум поезда, шум падающей воды, звон ключей, монет и т.д.)1 записанные на магнитную пленку и подаваемые испытуемым бинаурально через головные телефоны.

Для изучения соматосенсорной сиехемы использовали метод активного тактильного.опознания геометрических фигур при закрытых глазах испытуемого.

Исследование абсолютной сенсорной чувствительности осу-

ществлялось посредством проведения 3-х Минутной адаптометрии с применением адаптометра АД», аудиометрии с использованием аудиометра I.ÍA-30 и эстезиометрии по оригинальной методики.

Биоэлектрическую вызванную активность регистрировали двумя способами. В первом случае (у патентов нейрохирургической

КЛИНИКИ) - при ПОМОГИ КОМПЬЮГернОГО неДрОкарТОГраР^а "Brain

surveyor" ( Италия) б 19 монополярных отведениях с поверхности головы по системе 10/20. Бри этом зрительную систему стимулировали посредством предъявления обратимых цахматных паттернов на экране дисплея, а в качестве сигналов для слухового.анализатора служили звуковые сигналы интенсивностью 60 дБ над порогом слышимости, тональностью IOOO Гц и длительностью 60 мс, подаваемые бинаурально через головные телефоны.

Во втором варианте у пациентов психиатрической клиники исследование Ш проводилось при помощи электроэнцефалографа фирмы "Nihon Kohden" (Япония) , накопление, и обработка ВП -на компьютере "piurímat s" (франция) . BII регистрировали в четырех монополярнкх отведениях: двух затылочных и двух срединных. - лобном и вертексе. Зрительная слшуляция осуществлялась вспышками света,, в качестве слуховых раздражителей использовали звуковые сигналы, подаваемые бинаурально, тональностью 1000 Гц, интенсивностью 60 дБ над порогом слышимости и дли, тельноетью - 100 мс.

' ВП анализировали посредством оценки амплитудно-временных характеристик экстремумов и проведения топографического картирования мозга. Для выбора наиболее информативных показателей ВП во всех группах обследуемых использован'пошаговый днснрими-нантньзй анализ.

Статистическая обработка всех данных осуществлялась lía ОЗУ

- IG -

СИ 1420 с применением пакета прикладных программ (bmdp. .. 1975, 1987) . Для аиа-лза всех пскхо,шзиалогических исследований использовали программу Т-статистики Хотеллинга и ее интегральный показатель - Hoteiüng т Square (HTs)- , который, в свою очередь, является многомерным аналогом t-статистики Стьюдента ( А.АЯифи и О.Эйзеь, Т982) и отражает математическое расстояние мезду исследуемыми данными и контрольны;®;. Кроме того был проведен факторный анализ опознаваемости зрительных,, слуховых И' тактильных образов.

РОЛЬ МШ-КОРКШПЕКЬК ОБРАЗОВАНИЙ В МКШЗШС сенсорного ОПОЗНАНИЯ

i. сястелность й спщшчнооть в деяшш0с1и с1рмсш3 'юта при зришыш восприятии

3 настоящее время в теории зрительного опознания образов принято выделять два.основных подхода - классификационный, заключающийся формированием многомерного пространства признаков, которые разграничивают классы определенных объектов, и струк- ■ турный, характеризующийся'тем, что образ описывается при помощи создаваемого словаря признаков (P.O.Дуда и П.Харт, 1976} Глезер, 1985; К.Н.Дудкин, 1985) . Очевидно, что эти два способа распознавания имеют существенные различия и эффективность' их обеспечиваете« за счет интеграции, более тонких нейрофизиологи- ' ческих механизмов перцепции, которые, в свою очередь, реализуются при совокупной деятельности большого количества нейронных образований. В целях исследования морфо^ункционального субстрата, обеспечиьагацзго распознавание в зрительной система, представляется целесообразным полученные результаты интергтретиро-

- п -

вать о позиций двух вышеуказанных вариантов сенсорного опознания к

На основании проведенного исследования установлено, что для обеспечения функционирования механизмов классификации в зрительном восприятии у человека, оцениваемых по показателям опознаваемости изображений с неполным набором признаков, приникает участие определенное количество нейрональных образований. Однако их качественный состав при первичном и повторном (поело оперативного вмешательства) обследовании несколько изменяется.'Во время пер-•вой встречи с тестовым объектом наиболее значимым представляется взаимодействие левой височной (нтвгзозл) и теменной коры \нтб = 260.9)при сохранной деятельности обеих затылочных долей ■ (нтэ = 127.8 и 870.7 - для левой и правой соответственно) » В послеоперационный период левотеыеннке механизмы практически не определяют способность к распознаванию (нтз=1б.о) , что, по ьсей видимости объясняется организацией'новой системы функциональных связей в этой области. Вместе с тем на исследуемых сенсоры:: функциях заметно сказывается повреждение зрительного бугра (нтв = 205.4) , что, вероятно, обусловлено нарушением талы.ю-кортикаль-ных отношений и, в свою очередь, изменяет как поток афферентной импульсации, так и процессы реверберации.

Изучение структурных механизмов перцепции осуществлялось при помощи "зашукленных" зрительных образов, фигур Перрета и Поппельрейтера. Б первом случае преимущественно оценивались ме->. ханизмы помехоустойчивости и избирательного 'внимания. Тестирование фигурами. Поппельрейтера и Перрета позволило проанализировать функционирование механизмов описания пространственных отношений. В последнегл случае кроме того создавалась модель в:лсточекия вербального компонента в опознании (последовательно • разделен-

ными частями фигур Перрета) . Для объективной оценки информационных процессов мозга в такой ситуации использовали метод регистрации ЗЗП в ответ на реверсию шахматного поля.

Установлено, что при опознании "зацумленных" изображений в первую очередь необходимо участие правой затылочной ihts=6398.o) и теменной (HTs=3058.0t коры. По всей видимости, эти структуры принимают непосредственное участие как в механизмах рамной фильтрации, то есть формирования интегрального образа сиг-нал+шум, так и в окончательном выделении распознаваемого объекта (поздняя фильтрация) . В то же время при повторном обследовании (после операции) большую значимость приобретают структуры левой височной доля (hts=906.7) , что объясняется, вероятно, процессами торможения синтеза поступающей и хранящейся информации. Указанное обстоятельство подтверждается локальным увеличением пиковой латентности компонента PI5Q ЗШ при лево-.височной патологии. Кроме того, есть основание полагать, что при повторном тестировании "з^лумлеш-шми" изображениями ведущим становится механизм распознавания по главным признакам, тс есть афферентная информация уже не проходит все стадии обработки в мозговых структурах, а оцениваются лишь наиболее значимые ее элементы при помощи механизма, локализованного в лево-височной коре.

Опознание фигур Перрета и Поппельрейтера в основном опре-

е '

деляется функционирование левой'фронтальной коры (hts=63.2) при одновременной работе.процессов перцепции в правой затылочной доле (hts=42.6)' . Характерно, что успешное распознавание во многом зависит от таломических образований (hts=47.o) . Однако, роль .последних структур в опознании, по всей видимости, !"• явллотсл sncjT/^iiwecKO'í. Сенсорш'о нарушения, имеющие место в

такой ситуации, находятся в зависимости от тклячекия ряда та-ламо-кортикальннх проекций, вследствие чего не происходит (или происходят с опоздание!,! во времени ) возбуждение состзстствуи-щих полей неокортекоа.

Механизмы компенсаторно-восстановительных процессов, оцениваемые посредством регистрации ЗБП в ответ на реверсию зах-матного поля н проведения 'ilGI заключаются в том, что выключение левосторонних височных и темокных структур сопровождается перестройкой локальных связей, то есть за счет организации новой систеглы функциональных связей. Вместе с тем, лозрзвденке остальных отделов ;,;озга, особенно правосторонних, характеризуется диффузными , по всей коре проявлениями гипер- и гипоактивации, что свидетельствует о возможном механизма перемещения функций в соседние или симметричные отделы мозга по принципу викарнрова-ния.

2. ВЗШЮДЕЙШШЗ ТАЖЮ-К0РТКШ1ЬШХ ОЕРАЗОЗА&Й ПРИ ШХОВШ ВОСПРШШ

Следует отметить, что проблема предметности слухового образа в работах по лсихоакустине рассматривается весьма ограниченно (А.В.Беляева и В.Н.Носуленко, 1984; s.AVHackiey, M.woi-dorf a. s.A-Hiiiyord, 1987 ; В.Н.Н"^уленно, 1988). Обычно в исследованиях по слуховому восприятию под образом понимается моделирование всевозможных сложных звуковых раздражителей ( А.З. Бару, 1978; Я.А.Альтман, 1983; w.D.Keidei, 1983 ; Е.А.Радионова, 1S87) . Вместе с тем, психический образ, возникающий под действием объектов окрукающей среды имеет сложную многомерную структуру, которая не мояет бить получена простым сложением и структурированием образов, возникающих з ответ на элементарные

воздействия. 3 этсы смысле формирование слухового образа, происходящее в результате суммацци и оценки дискретно поступающих сигналов, лишь в известной степени шли о сопоставлять с последовательностью при обработке простых звуков структурами мозга. Очевидно, в силу этих причин хотя изменение акустических Ш (АВП) в динамике носит преимущественно симметричный характер, опознаваемость слуховых образов зависит в определяющей степени от локализации повреждения. Это объясняется прежде гсего тем, что анализ сложных звуковых сигналов отличается от восприятия простых, необходимостью описывать такие характеристики как предметность и целостность.

Б такой ситуации для того, чтобы произошло распознавание слухового образа необходимо наличие в памяти принципиально -двух видов информации - в виде акустического эталона и (или) посредством вербальной интерпретации. По аналогии со структурным и классификационным подходами в зрительном восприятии при слуховом опознании синтез информационных потоков осуществляется благодаря сегментному и целостному механизмам обработ*-ки сигналов. Установлено, что при распознавании "чистых" акустических образов первостепенная роль принадлежит левосторонним височным (НТ5=54.2) и теменным (нтб=79.8) образованиям, где ведущим является целостный способ обработки с последующим синтез.а с вербальной характеристикой объекта. Вместе с тем, увеличение интенсивности звуковой маскировки требует участия большего количества иейрональных структур. В таких условиях наряду с отмечешшш выше отделами повышается функциональная значимость правой теменной коры и обеих лобных долей, обеспе-чипакщтх действие сегментного механизма, посредством которого человек па основания своего опыта из отдельных элементов образа

строит гипотезы о возможной предметной принадлежности сигнала ( принцип вероятностного прогнозирования) .

Снижение показателей опознаваемости при повреждении зрительного бугра (нтз=57.1) , как представляется, носит не-специ^ичесвий характер и обусловлено выключением таламо-корти-кальных связей, что, в свою очередь, приводит к нарушению механизмов избирательной фильтрации на нзоксртеко,

Остановлено, что ранний положительный компонент АВП РЗО имеет внекорновое происхождение, однако стабилизация его амплитуды является одним из показателей компенсаторного процесса. На промежуточном этапе восприятия ' 70-200 ыс практически все участки неокортекса в равной степени приншаит участие в переработке информации. Локальное выключение в такой ситуации каких-либо мозговых структур приводит к изменению вызванного ответа практически по всей поверхности.мозга, что свидетельству-' ет о деятельности восстановительных механизмов как по принципу перемещения в другие в другие отделы, 5гак и посредством организации новой системы " функциональных связей, В свою очередь более ограниченный характер изменений волны Р100 при повреждении височной.коры обоих полушарий объясняется, вероятно, локализацией здесь источника генерации промежуточных компонентов АВП с пиковой латентностью 100-150 »«с. Оценка поздних волн АШ, имеющих пиковую латентность 250 ыс и более показывает несомненную важность в их генерации взаимной деятельности височных и 'фронтальных образований, Предполагается, что фильтрация и выделение признаков полезного звукового сигнала происходит при непосредственном участий'обеих лобных долей, а преимущество в опознании целостного слухового образа принадлежит образовании/! левой височной кори.

3. írlIiTPAÜüíIAji AiMildOOib Ш&ЖЧША CiICT&I при TAnTñJíffiOLI опознаем

Ссматосэнсорная система опознания образов по своей способности г. интеграции - комбинированию мультигодальной информации ;;з различных отделов головного мозга зо временной после-, догателькостя, не уступает зрительной и слуховой системам. Вместе с тем установлено, что если у здоровых испытуемых ^познавае-.моста z обеих руках примерно одинаковая, то при выключении • транокортзшальных связей лезополупарныё механизмы "сканирования" оказывается значительно эпо-ективнее. Последнее, впрочем, согласуется с ведущей стратегией левого полупария - распознавания по глазным признакам, которая отмечалась визе в отношении зрительного и слухового восприятия..В свою очередь, в правом полушарии наибольшая значимость принадлелыт процессам в теменной коре (hts=48.7¡ , а в более-широком смысле во взаимодействии с соседними полями-неохортекса и, особенно, височными <hts=i8.з) И ЗаТЫЛОЧНКЫИ íhts=23.8)

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Таким образом, в результате проведенного исследования установлено, что одни и те же нейрофизиологические механизмы сенсорного опознания реализуются посредством одновременного или . почти одновременного участия всех кортикальных проекций, что вновь возирап'дзт нас к проблеме зкзипотенциальпости отделов мозга, с одной стороны, и к вопросу о последовательных.и параллельных процессах'обработки - с другой.

!!а оспоиалыи полученных результатов и учитывая существующие представления, предлагается ¡ларнант ;^«киионирозания меха-

низмов перцепции, который но отрицает существования клиссачссик сенсорных проекций и принимает во внимание тот факт, что в обра»-ботке стимульной информации даже одной модальности параллельно принимают участие практически все отделы коры головного мозга (что особенно наглядно иллюстрируется дапшая топографического картирования) . В такой ситуации ыошо предположить • о сущаотво-вапии так называемых специфических и Системных нейрофизиологических механизмов сенсорного опознания. Как нам представляется, вполне обоснованным является сопоставление распознающих систем мозга с компьютерными программами. Известно, что для успеаной деятельности последних помимо командных файлов существует большое количество ( в зависимости от сложности) дополнительных или вспомогательных, йсли выключение командного файла'вообще нэ позволяет запустить программу, то выключение вспомогательного значительно ограничивает ее возможности. По аналогии с этим функционирование специфических механизмов будет соответствовать 'командному файлу, а системные механизмы, свойственные при обработке информации данной категории всем остальным мозговым структурам, будут функционировать'аналогично вспомогательным файлам.

Очевидно, что полностью отождествлять работу мозга дало с самой совершенной компьютерной программой не представляется возможным. В силу этого выделять главные.и второстепенные механизмы не целесообразно, поскольку в условиях динамического сенсорного восприятия одйи и те же механизмы при анализе даже _одномодальяой (зрительной,- слуховой, .тактильной и т.п.) информации могут быть как системными, так и специфическими. При этом специфичность механизма нэ обязательно определяется его принадлежностью к первичной проекционной зоне.

Подтверждением обоснованности такого подхода к оценке ной-

рофизиологических механизмов сенсорного опознания является снс-тешшй (неспеци.уическпй) характер парулений, установленный при выключении таламо-кортпкалышх связей, а также при вялотекущей шизофрении. В первом случае повреждение одного или нескольких проводников препятствует одновременному параллельному возбуждению неокоргекса, следствием чего является либо развитие инерт-• ности в опознанш, либо вообще отсутствие способности распознавать .

Системный характер нарушений при выключении таламических структур прослеживается и в изменении структуры вызванных ответов, что, в свою очередь, ¿называет на возможную автономность , ' центральных норковых генераторов БП, которые находятся под координирующим влиянием подкорковых образований. При етом не исключается возможность существования пейсмекерного механизма в области зрительного бугра, функционирование которого активируется при выключении талаио-кортикальных связей. Анализ экспериментальных данных позволил доказать внекорковое происхождение положительной волны акустических ВД с пиковой латентностыо 25-50 мс. Нормализация амплитуды этого компонента в послеоперационный период может рассматриваться как один из показателей компенсаторного процесса, что, по-видимому, свидетельствует о восстановлении контролирующего влияния коры на поступление афферентной информации.

О меньней степенью выраженности, но с большей стабильностью прослеживается системный характер Изменений механизмов гнозиса при психопатологических состояниях. В пользу этого го-• ворит отсутствие значимой связи нарушений опознаваемости обра- • зов с модальностью тестовых оО'ъектов. Вместе с тем установлено, что степень в.чрадст госта коррелирует с доиашчосюпш лзменеппя-

ми биоэлектрической вызванной активности, в частности, позитивной волны акустических ВИ с пиковой латентностью 100-150 мс. При этом характерно, что повышение амплитуды данной волны АШ и увеличение ее пиковой латентности з срединно-фронтальном отведении у больных шизофренией свидетельствует, вероятно, о включении компенсаторных механизмов в нейронных образованиях ассоциативной лобной коры, что, в свою очередь, определяется исходным уровнем функционального состояния головного мозга.

ВЫВОДЫ;

1. Инвариантное опознание зрительных образов, а в более широком смысле механизма классификации в процессе ^зрительного восприятия у человека обеспечиваются функционированием совокупности структур мозга. Наиболее значимым при этом является взаимодействие левосторонних височных и теменных образований .при одновременной интеграции с деятельностью обеих затылочных долей, в которых, по всей видимости, осуществляется синтез поступающей и хранящейся в памяти информации о раздражителе .

2. Зрительная перцепция на основе структурных механизмов обусловлена деятельностью преимущественно правосторонних затылочного и теменного отделов неокортекса, а также образований левой лобной доли и зрительного бугра. При этом взаимодействие правой теменной и .затылочной коры в большей степени обеспечивает механизмы фильтрации и помехоустойчивости, а интегра-тивная деятельность левой фронтальной и правой затылочной долей - механизмы описания пространственных отношений.

3. При опознании предметных акустических образов первостепенная роль принадлежит левосторонним височным и теменным образованиям ш основе полостного способа обработки с последую-

цш синтезом с дербияыюЛ харагтзристшсой объекта, Вместе с тем увеличение интенсивности звуковой маскировки требует участия большего количества мозгових структур и, в особенности, правой, тененной кори и обеих лобных долей, обеспечивающих сегментный -механизм, посредством которого человек на основании своего опыта из отдельных элементов образа строит гипотезы о возможной предметной принадлежности сигнала.

4. Система опознания тактильных образов, функциопгрующая благодаря интегративной деятельности зрительного, слухового, кожного, а возможно и других анализаторов обеспечивается преимущественно левополушаршл.м образованиями, что также характерно для зрительного и .слухового восприятия. В свою очередь, в правом полушарии наибольшая значимость определяется для механизмов теменной коры, а в более широком смысле - во взаимодействии с соседними: полями иеокортекса - .¿роиталышми, височными и заТЫЛОЧ-

НиМИ. -

5. Нарушение процессов восприятия при шизофрении носит системный (неспеци£ический) характер, что подтверждается отсутствием значимой связи снилсешя опознаваемости образов с модальностью тестовых объектов. Вместе о тем установлено, что степень выраженности сенсорных нарушений коррелирует' с динамическими изменениями биоэлектрической вызванной активности. Повышение амплитуды компонента акустических вызванных-потенциалов с пиковой латентностыо 100-150 мс в средшшо-^роитальпом' отведении свидетельствует, вероятно, о включении компенсаторных механизмов в неЗрошшх образованиях ассоциативной лобной ■корн, что, в свою очередь, определяется исходит уровнем Т.унк-циоппльного состогашл голодного мозга.

6. Ненро' пз^ологичеекпз тсханизны, обеепечипа'ощие 1гроцесси

перцепции на таламо-кортикальпом уровне, можно разделить на специфические, свойственные конкретным отделам корм головного мозга, и системные (нзспеци.ф.нчзские) , характерные для остальных структур неокортекса при обработке задан лой стимуляции, В условиях динамического сенсорного восприятия при этом одни и' те яе механизмы во время анализа дате одномодалыюй стимуляции - зрительной, слуховой, тактильной и т.д., могут выполнять как"функции системных, так и специфических.

7, Компенсаторно-восстановительные процессы в'ыозгу, оцениваемые посредством регистрации зрителышх вызванных потенциалов ' в ответ на реверсию шахматного поля, в условиях выключения левосторонних височных и теменных структур заключаются в перестройке локальных связей, то есть.за счет организации новой системы функциональных связей. Вместе с тем повреждение остальных отделов мозга, особенно правосторонних, характеризуется диффузными, по всей коре проявления},«г гипер- и гипоактивацш, что говорит о возможном механизме перемещения функций в соседние или сишётричше отделы ¡мозга но принципу викарирования. Аналогичный механизм проявляется танка и при обработке простых акустических сигналов, независимо от локализации.'поврезэдения.

8. Механизмы распознавшшя зрительных, слуховых и тактильных образов у человека тлеют в значительной степени универсальный характер, что проявляется единой левополушарной стратегией опознания по главным признакам и праоополумарпой - По последовательной совокупности элементов образа.

ÜIÜÜCK РАБОТ, ОНУШШВАНШК' íiü ЗОД Лйс:0£Р1АЦй1:

1. Изучение высших психических функций, как составная часть исследований комплексной оценки личности// Тезисы научно-практи-

.ческой конференции "Совершенствование подготовки офицерских кяд- . ров в свете требований к высшей школе",- Л., 1989 .- С. 228.

2. Исследование информациовннх процессов мозга при профессиональном отборе специалистов-операторов// Материалч 7-й Всесоюзной конференции по инженерной психологии.- Л., 1990.-С. 110. '

3. Нейрофизиологическая оценка функционального состояния головного' мозга после различного анестезиологического обеспечения внутричерепных операций// Тезисы докладов Всесоюзной конференции "Проблемы наркоманий, токсикомании и Интоксикационных психических расстройств",- Л., 1990.- С. 15-16 (совместно с В.П.Кобришм и В.К.Еамреем ) . '

4. Оригинальная оптическая тахистоекопическая установка//

о

Сборник изобретений и рационализаторских предложений,- Выпуск , 21.- Л., 1990,- С.60.

5. Топографическое картирование мозга в оценке -функциональных .состояний сенсорных систем// Тезисы докладов/16-го Межрегионального семинара "Эргономика и эффективность систем "Человек-техника",- Вильнюс, JL9S0.- С ЛОЗ-105.

6. О функциональной значимости подкорковых образований

в обеспечении сенсорно-перцептивных процессов у человека// Тезисы /(окладов конференции молодых ученых "От рефлекса к мысли" Института шсасй нервно;"! деятельности и нейрофизиологии All СССР,-

im- с.гэ-зо.

7. Процессы опознания: психо.-изиологитеокпе и эргонсмичес-

■кие аспекты// Тезисы докладов научной конференции "Совершенствование форм и методов медицинского контроля за функциональным состоянием и работоспособностью летного состава4.- Л., 1990,-С. 33-34.

ТМ.П.О 4«-«- ЪШ