Функциональная асимметрия в деятельности парных сенсомоторных органов. Функциональная межполушарная асимметрия мозга. Функциональная асимметрия мозга в антропогенезе

Мозга, выраженная в их специализации, т.е. доминировании в осуществлении какой-либо функции.

Функциональная асимметрия полушарий является важнейшим психофизиологическим свойством головного мозга человека. Выделяют психическую, сенсорную и моторную межполушарную асимметрии мозга.

При исследовании речи было показано, что словесный информационный канал контролируется левым полушарием, а несловесный сигнал (голос, интонация) – правым. Абстрактное и сознание связаны преимущественно с левым полушарием. При условного в начальной фазе доминирует правое полушарие, а во время упрочения – левое. Правое полушарие реализует цели, осуществляет обработку информации одновременно, синтетически, по принципу дедукции, лучше воспринимаются пространственные сигналы и относительные признаки предметов. Левое полушарие определяет цели, производит переработку информации последовательно, аналитически, по принципу индукции, лучше воспринимает абсолютные признаки предметов и временные отношения.

В эмоциональной сфере правое полушарие обусловливает преимущественно более древние, отрицательные , контролирует проявление сильных , в целом оно более «эмоционально». Левое полушарие обусловливает в основном положительные эмоции, контролирует проявление более слабых эмоций.

В сенсорной сфере роль правого и левого полушарий лучше всего проявляется при зрительном восприятии. Правое полушарие воспринимает зрительный образ целостно, сразу во всех подробностях, легче решает задачу различения предметов и опознания визуальных образов предметов, которые трудно описать словами, создаёт предпосылки конкретно-чувственного мышления. Левое полушарие оценивает зрительный образ расчленено, аналитически, при этом каждый признак (форма, величина и др.) анализируются раздельно. Легче опознаются знакомые предметы и решаются задачи сходства предметов, зрительные образы лишены конкретных подробностей и имеют высокую степень абстракции; создаются предпосылки логического мышления.

Моторная асимметрия связана с тем, что мышцы конечностей и туловища одной стороны тела контролируются моторной корой противоположного полушария (некоторые мышцы лица контролируются обоими полушариями).

Однако участие правого и левого полушарий в осуществлении различных функций носит не глобальный, а парциальный характер. Установлено, что каждый вид функциональной асимметрии подразделяется на множество парциальных асимметрий. В частности, различные моторные функции (движение конечностей, глаз, мимических мышц и т.д.) могут осуществляться с доминирующим участием как правой, так и левой части тела. Более того, у одного человека могут быть различные варианты сочетаний доминирования, например, руки в различных действиях (пишет правой рукой, рисует левой), или ноги (правая толчковая, левая маховая). Аналогично сенсорная латерализация функций выражается в том, что один из парных лучше воспринимает стимулы, например, доминантный глаз лучше видит, доминантное ухо лучше слышит и т.д. Высшие психические функции также латерализованы и это выражается в особенностях приёма, переработки и хранении информации, выбора стратегий . «Левополушарные» люди рациональны, последовательны, логичны. «Правополушарные» отличаются непоследовательностью принятия решений, оценивают ситуацию целостно, не дробя её на отдельные фрагменты, не анализируя. От медлительных «левополушарных» людей «правополушарных» отличает мгновенность принятия решения, которое не всегда оказывается верным. У «левополушарных» людей лучше выражены процессы , лучше запоминается вербальная информация, тогда как у «правополушарных» образная, «фотографическая», и непосредственное запоминание выражено лучше, чем отсроченное.

Присущее субъекту сочетание различных видов асимметрии называется индивидуальным профилем асимметрии (синонимы: латеральный фенотип, латеральная конституция, латеральный профиль). Предполагают, что профиль межполушарной асимметрии является одним из важных механизмов сохранения как общевидовых, так и индивидуальных свойств организма и его , сохраняя его уникальность. В разнообразии латеральных фенотипов отражается биологическая устойчивость человека как вида.

Латеральный профиль асимметрии передаётся по наследству, однако, чем выше уровень организации функций, тем дольше период её созревания, тем сильнее её латеральность подвержена средовым и социальным воздействиям. В онтогенезе сенсомоторных функций наблюдается некоторые усиления правосторонней латерализации с возрастом; у маленьких детей чаще отмечают леворукость, левоногость, левоглазость и левоухость.

Существуют данные о половых отличиях в скорости созревания полушарий мозга: у мальчиков к моменту рождения более зрелое правое полушарие, а у девочек – левое. Связывают это с гормональной регуляцией межполушарных асимметрий. Андрогены оказывают преимущественно тормозное влияние на высшие отделы центральной нервной системы. В основном это влияние рецептируется левым полушарием. Эстрогены, возможно, и прогестерон, оказывают преимущественно активизирующее действие как на левое, так и на правое полушарие. Поэтому девочки раньше начинают говорить, а также лучше читают, чем мальчики. Результаты исследований свидетельствуют о том, что мозг мужчин организован более асимметрично, чем мозг женщин и доминирование левого полушария над правым встречается чаще. Клинические данные показывают, что при поражении левого полушария возникает у мужчин в 3 раза чаще, чем у женщин. Эти данные подтверждают представления о том, что у женщин речевые и пространственные способности представлены в большей степени билатерально, а у мужчин более выражена латерализация. Морфологически это может быть обусловлено тем, что величина задней области мозолистого тела у женщин больше, чем у мужчин, что способствует более интенсивному межполушарному взаимодействию. В то же время у большинства женщин выше уровень лабильности . Считается, что тип полушарного доминирования у мужчин является устойчивым и сохраняется в различных жизненных ситуациях. У женщин повышенная лабильность обеспечивает лёгкость перехода из доминирующего правого полушария на левое. Возможно, эта функциональная особенность позволяет женщинам успешно использовать различные способы восприятия и мышления и обеспечивает большую приспособленность к различным жизненным ситуациям. Приобретя большую стабильность в процессе эволюции, мозг женщин теряет в уровне большей дифференцированности полушарий, свойственной мужскому мозгу, а значит и связанной с нею более высокой степенью возможности развития высших психических функций.

С позиций функциональной асимметрии мозга в настоящее время рассматривается учение И.П.Павлова о сигнальных системах действительности. Установленное И.П.Павловым существование людей с преобладанием второй сигнальной системы над первой с хорошо выраженным логическим мышлением, для которых характерно оперирование цифрами, математическими формулами и другими знаковыми системами, – это лица с активным левым полушарием. Те, у которых преобладает первая сигнальная система над второй, – лица с образным типом мышления, для которых характерно использование ощущений, догадок, предчувствий, наглядных жизненных примеров, – доминирует левое полушарие.

Однако, как показали исследования, функциональная специализация полушарий лишь условно даёт право разделять их на доминантное и субдоминантное. По ряду функций у большинства взрослых людей специализировано левое полушарие, за другие отвечает правое, но в реализации психической деятельности оба полушария тесно взаимодействуют.

ДОШКОЛЬНОЕ И НАЧАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

В.П. Дудъев

ЛАТЕРАЛЬНАЯ АСИММЕТРИЯ СЕНСОМОТОРНЫХ ФУНКЦИЙ У ДЕТЕЙ С СИСТЕМНЫМ НЕДОРАЗВИТИЕМ РЕЧИ

Барнаульский государственный педагогический университет

Функциональная асимметрия больших полушарий, начало изучения которой в рамках идеи о доминантности левого полушария восходит к середине XIX в., являет собой фундаментальное свойство головного мозга человека как абсолютно необходимое «для нормального нервно-психического развития ребенка, поддержания достаточной эффективности психической деятельности человека...». Резкое расширение исследований по асимметрии мозга во второй половине прошлого столетия позволило выявить целый ряд специфичных именно для поражения правого полушария патологических синдромов, что привело к переосмыслению существовавшей длительное время точки зрения относительно доминантности (главенства) левого полушария.

В основе современных представлений о межпо-лушарной асимметрии мозга лежит открытие в начале последней четверти прошлого века американским психологом Роджером Сперри функциональной специализации полушарий мозга. Эти представления исходят из признания значимости обоих полушарий, каждое из которых, обеспечивая в норме возможность осуществления необходимых функций в определенной психической деятельности, может выступать в роли ведущего (доминантного) в целостной интегративной работе мозга, тесно взаимодействуя при этом с другим полушарием.

Асимметрия больших полушарий, определяемая генетически обусловленными особенностями их морфофункциональной организации, проявляется, как известно, в выделении у человека одного из парных органов как ведущего, т.е. в виде правшества-левше-ства в широком смысле. В выделении не только руки (праворукость-леворукость), как это еще нередко продолжает пониматься, но также ведущих ноги, уха, глаза, вследствие чего образуются различные комбинации асимметрии. Поскольку межполушарная функциональная асимметрия, как теперь стало известно, охватывает моторную, сенсорную, а также психическую сферы, были выделены соответствующие ее виды. Сочетание сенсорных и моторных асиммет-

рий, присущее конкретному человеку, получило название индивидуального профиля функциональных асимметрий («профиль асимметрии») .

Асимметрия (латерализация) больших полушарий мозга, проявляясь морфологически и функционально уже на ранних этапах онтогенеза , обусловливает становление будущего латерального фенотипа человека, который постепенно складывается на протяжении дошкольного и младшего школьного возраста. От своевременного формирования латерального фенотипа зависят не только особенности развития сенсорных и моторных функций ребенка, его эмоционально-волевой сферы, но также становление индивидуальных особенностей интеллектуальной деятельности и характерных черт поведения. Профиль латеральной организации больших полушарий мозга, определяя индивидуальные особенности познавательного стиля человека, что проявляется в различных стратегиях и тактиках приема информации, ее обработки и принятия решений, оказывает, таким образом, специфическое опосредованное влияние на процесс формирования разнообразных навыков в различных видах человеческой деятельности. В связи со сказанным становится вполне очевидным, что в случаях замедления или нарушения процесса становления генетически заданной асимметрии в межполушарном взаимодействии как основы формирования мозговой организации психической деятельности человека возникает вероятность появления многообразных отклонений в психическом развитии ребенка. Имеются отдельные, хотя и противоречивые, литературные данные о взаимосвязи различных отклонений в развитии детей с наблюдающейся у них леворукостью .

В последние полтора-два десятилетия отмечается значительный прогресс в изучении межполушар-ной асимметрии мозга человека. Выявлены особенности функциональной асимметрии полушарий мозга у левшей в условиях нормы и при различной мозговой патологии , изучены некоторые морфологические особенности лобных областей (речедвига-

В.П. Дудьев. Латеральная асимметрия сенсомоториых функций у детей с системным.

тельных полей 44 и 45) правого и левого полушарий мозга в контексте проблемы межполушарной функциональной асимметрии . Появляются практико-риентированные исследования, направленные на разработку общеобразовательных и коррекционно-развивающих технологий, в которых учитываются особенности функциональной асимметрии мозга разных категорий детей .

Вместе с тем проблема функциональной асимметрии мозга продолжает оставаться еще недостаточно разработанной, в особенности применительно к образовательной практике. И в первую очередь это относится к специальной педагогике как особой сфере педагогической практики, занимающейся проблемами обучения и воспитания различных категорий детей с особенностями развития. Как известно, психический дизонтогенез у этих детей в большинстве случаев изначально обусловлен наличием различной мозговой патологии, тех или иных структурных нарушений в определенных областях головного мозга и возникающими вследствие этого, как представляется в контексте рассматриваемого вопроса, неблагоприятными условиями межполушарного взаимодействия в целостной интегративной работе мозга. В этой связи проблема изучения особенностей функциональной асимметрии при межполушарном взаимодействии в случаях дизонтогенеза разной модальности, в том числе и речевого, представляет несомненный интерес для теории и практики специальной педагогики и психологии.

В настоящей работе изложены некоторые результаты проведенного нами исследования, посвященного изучению межполушарной асимметрии моторных и сенсорных функций у детей с моторной формой алалии. Обращение к изучению данного вопроса определили, с одной стороны, сложившиеся на сегодня возможности методического инструментария для проведения такого исследования, и, с другой стороны, имеющиеся в литературе отрывочные сведения о том, что у детей с нарушением речи, в том числе и с моторной алалией, кроме двигательной недостаточности могут наблюдаться также леворукость и амбидекстрия. Указанные феномены в контексте данного изложения предстают как явления, обусловленные варьированием межполушарной асимметрии головного мозга, как варианты сформированного латерального фенотипа. Это варьирование как раз и выступает в одном случае в виде левшества (леворукости), под которым понимается «левая асимметрия» - преобладание левых органов над парными правыми в их совместном функционировании, в отличие от правшества («правая асимметрия»), когда преобладают в работе правые парные органы; а в другом случае в виде амби-декстрии («симметрии») - функциональной равнозначности парных органов, которая у лиц с нормальным психическим развитием может распространять-

ся лишь на одну-две пары органов при правшестве или левшестве других .

Изучение межполушарной асимметрии сенсомо-торных функций у детей с моторной алалией осуществлялось в рамках проводимого нами исследования особенностей психомоторного развития у указанной категории детей. Цель этого изучения заключалась в выявлении особенностей сформированное™ асимметрии сенсомоторных функций у детей с моторной алалией как проявления латерального фенотипа. В задачи исследования входило: определение степени сформированности функционал ьной асимметрии мозга у детей с моторной алалией; выявление характера варьирования латеральной организации межполушарного взаимодействия и частоты проявлений левшества среди исследуемых детей; выявление типологии функциональных асимметрий по сочетаемости моторных и сенсорных функций (индивидуального профиля асимметрии, функционального латерального фенотипа) при моторной алалии.

Исследованием было охвачено 56 детей старшего дошкольного возраста, в логопедическом заключении которых указывалось на наличие у каждого ребенка общего недоразвития речи, наблюдаемого при моторной форме алалии. Для выявления функциональной асимметрии были использованы описанные в литературе методики обследования , сведенные нами в модифицированный вариант соответственно задач»! исследования и возрастным особенностям испытуемых детей. Набор тестовых заданий и функциональных проб обеспечивал выявление у каждого ребенка моторных (движения рук и ног) и сенсорных (зрение и слух) асимметрий, сочетание которых определяет индивидуальный профиль асимметрии (латеральный фенотип). Кроме специального обследования, изучались анамнестические данные детей, проводились направленные наблюдения за поведением детей в процессе различных занятий и самообслуживания, во время игровой деятельности и прогулок и т.д.

Излагаемые ниже результаты проведенного нами исследования позволяют составить некоторое общее представление об особенностях сформированности функциональной асимметрии мозга у старших дошкольников с моторной алалией.

По литературным данным, варьирование профиля асимметрии у здоровых людей в возрасте от 18 до 2-6 лет (по детской популяции таких данных не обнаружено) представлено четырьмя типами: правый -сочетание только правых асимметрий (38 %), преимущественно правый - левая асимметрия только одного парного органа при правых асимметриях трех других (43 %), смешанный - сочетание двух левых асимметрий с двумя правыми в любой комбинации (13 %) и преимущественно левый - сочетание трех левых асимметрий с одной правой (6 %). Таким об-

разом, 38 % испытуемых являлись полными правшами, а 62 % составляли частичных левшей, так как у них в работе хотя бы одного органа обнаруживалась левая асимметрия. Из приведенных данных следует, что среди обследованных не было выявлено лиц с левым фенотипом - с сочетанием только левых асимметрий и с симметричным (частично симметричным) фенотипом при равенстве функций всех четырех (одной-трех) пар органов.

В результате нашего изучения старших дошкольников с моторной алалией на основе предложенных детям серий проб и заданий на определение ведущей руки, ноги, глаза и уха была выявлена прежде всего разная степень сформированности функциональной асимметрии мозга у испытуемых детей. Так, у 36 обследованных детей, что составило 64 % их общего количества, прослеживалась отчетливо выраженная сенсомоторная асимметрия, т.е. можно сказать, что у этих детей уже в достаточной мере определилось направление формирования генетически обусловленного фенотипа латералиты. Это находило отражение в том, что указанная часть детей выполняла все или почти все задания, предпосланные сенсорным или моторным органам, последовательно одним и тем же из парных органов соответственно с предлагаемыми заданиями.

Характер выполнения тех же заданий у 20 других детей (36 % от всех испытуемых) показал на недостаточную определенность функциональной асимметрии относительно одного или нескольких органов. Это выражалось в непоследовательном использовании испытуемым одного и того же органа при выполнении соответствующих заданий, когда часть этих заданий ребенок выполнял одним из парных органов, например правой рукой, а другую почти такую же часть заданий - противоположным парным органом, соответственно левой рукой; или же при выполнении определенной серии заданий для какой-либо пары органов ребенок применял то один соответствующий парный орган, то другой, т.е. ведущий из парных моторных и (или) сенсорных органов не определился. Такая неустойчивость в использовании парных органов в литературе интерпретируется как незавершенность или несформированность процесса функциональной асимметрии, а применительно к ручной деятельности - как результат переучивания. На наш взгляд, указанные факты могут выступать также показателем формирования симметричного профиля межполушарного взаимодействия, что имеет место при амбидекстрии.

Таким образом, по степени проявления (сформированности) межполушарной асимметрии сенсомо-торных функций старших дошкольников с моторной алалией можно разделить на две неравные группы: одну более многочисленную группу (64 %) составляют дети с более или менее отчетливо выраженным индивидуальным профилем функциональной асим-

метрии; другую почти в два раза меньшую группу (36 %) образуют дети, у которых наблюдается незавершенность процесса становления межполушарной латерализации, несформированность асимметрии моторных и сенсорных функций.

Анализ данных нашего исследования с точки зрения варьирования основных видов профилей асимметрии у дошкольников с моторной алалией привел к следующим выводам. Рассмотрим частотность проявления основных видов функциональной асимметрии в группе детей с отчетливо выраженной латера-литой в том же порядке, в каком они (профили асимметрии) были описаны выше для примера. Правая асимметрия не обнаружена ни у одного ребенка; преимущественно правая имела место в четырех случаях (7 %); преимущественно левая асимметрия выявлена у 24 детей (43 %); смешанный вид асимметрии наблюдался в восьми случаях (14 %); левая асимметрия, как и правая, обнаружена не была. Таким образом, по варьированию основных видов функционал ьной асимметрии испытуемые с отчетливо выраженной асимметрией сенсомоторных функций разделились на три группы: первую наибольшую группу составили дети с преимущественно левым профилем асимметрии (43 %), в три раза меньше детей во второй группе со смешанной латералитой (14 %) и третья группа испытуемых с преимущественно правой асимметрией по сравнению с первой меньше в шесть раз (7 % и 43 %). Как отмечалось выше, отдельную группу составили дети с несформированной асимметрией (36 %).

Как следует из широкого понимания левшества , все дети с моторной алалией, имеющие выраженную сенсомоторную асимметрию, будут относиться к левшам по наличию той или другой моторной или сенсорной левой асимметрии, а имеющие невыраженную (затянувшуюся) латерализацию - к потенциальным левшам. Если исходить из узкого понятия «леворукость», т.е. моторного левшества только по руке, то из всех испытуемых к леворуким может быть отнесено преобладающее большинство детей с моторной алалией - 40 человек (71 %). Четкого проявления симметричного профиля латералиты как показателя амбидекстрии у обследованных дошкольников не обнаружено.

Что касается типологии профилей асимметрии у исследованных детей по сочетаемости моторных и сенсорных функций, то она весьма многообразна. В каждой из указанных выше групп детей выделяется разное количество профилей функциональной латералиты по сочетанию правой и левой асимметрии.

Проведенное исследование показывает яркую межполушарную асимметрию сенсомоторных функций у детей с моторной алалией. Исходя из научно обоснованного положения о том, что функциональная асимметрия высту пает основополагающим свой-

Л. В, Вершинина, МБ. Липатова, С.Г. Сиротская. Методические подходы к организации,.

ством мозга, необходимым в нервно-психическом дах в коррекционно-логопедической работе с деть-

развитии ребенка, представляется важным учитывать ми, имеющими речевую патологию в форме мотор-

соответствующие данные при традиционных подхо- ной алалии.

Литература

1. Доброхотова ТА, Брагина H.H. Левши. М., 1994,

2. Улингс Х.Б.М. и др. Некоторые особенности строения правого и левого полушария мозга человека // I Междунар. конф.

памяти А.Р, Лурия: Сб. докладов / Под ред. Е.Д. Хомской, Т.В. Ахутиной. М., 1998.

3. Безруких М.В. Леворукий ребенок в школе и дома. Екатеринбург, 1998.

4. Вартапетова Г.М. Коррекция нарушений письма у учащихся начальных классов с учетом латеральной организации сенсомоторных функций: Автореф. дне. ... канд. пед. наук. Екатеринбург, 2002.

5. Безруких М.В., Князева М.Т. Если ваш ребенок левша. М., 1994.

Анализ исследований проблемы функциональной асимметрии парных органов и ее роли в обеспечении профессиональной деятельности свидетельствует о том, что широкое практическое использование результатов исследований затруднено в связи с недостаточной разработкой экспресс-диагностики функциональной асимметрии парных органов, ее динамики при воздействии факторов среды в конкретных видах профессиональной деятельности и, в частности, при управлении современными летательными аппаратами.

В связи с этим было проведена работа, целью которой явилось: 1) изучение особенностей функциональной асимметрии парных органов у пилотов с различными профессиональными характеристиками; 2) разработка и экспериментальная проверка экспресс-методик определения функциональной асимметрии рук, ног, зрения, слуха и полушарий мозга у пилотов; 3) изучение динамики показателей функциональной асимметрии у пилотов в процессе их профессиональной деятельности; 4) определение значимости изучаемых показателей и их сочетаний в психической деятельности пилотов .

Для определения функциональных асимметрий рук, ног, зрения и слуха использовались относительно простые тесты . На основе данных об асимметрии слуха определялось доминирование того или иного полушария мозга в восприятии вербальной информации. Для выявления ведущей руки учитывались данные 10 тестов по измерению силы, ловкости, скорости реакций и двигательной координации, определению развитости, предпочтительности той или иной руки в труде и т. д. Интегральный коэффициент доминирования руки определялся по формуле:

где Σ п – общее количество тестов, в которых преобладала правая рука, Σ л – общее количество тестов, в которых преобладала левая рука, Σ ο – общее количество тестов, в которых выявлена симметрия рук.

Для определения ведущего глаза использовался лист плотной бумаги (5x10 см) с отверствием в центре (1x1 см), который размещался перед глазами на расстоянии вытянутой руки. Обследуемый должен был взглядом фиксировать через отверстие небольшой предмет, расположенный на расстоянии 2–3 м. Если при закрывании одного глаза светонепроницаемой заслонкой он продолжал видеть цель через отверстие, то второй глаз считался ведущим. Если смещение объекта наступало при поочередном закрывании левого и правого глаза, то оба они расценивались как равные по прицельной способности.

Функциональную асимметрию слуха в восприятии вербальной информации определяли методом дихотического прослушивания слов. Слова, произносимые диктором, записывались раздельно на двух дорожках магнитной ленты по четыре пары в каждой серии (типа «гол – тир», «бой – май», «мир – том» и т.п). Воспроизводились они стереомагнитофоном и прослушивались обследуемым через стереонаушники. Темп подачи – два слова в 1 сек. Всего предъявлялось 15 серий с перерывом между ними в 20 сек. (для записи воспринятых слов). При прослушивании каждой серии обследуемому нужно было запомнить как можно больше слов независимо от стороны их подачи и правильно записать все запомнившиеся слова. Выраженность функциональной асимметрии оценивали по величине коэффициента правого уха:

где Σ п и Σ л – общее количество правильно воспроизведенных слов, услышанных соответственно правым и левым ухом.

Индивидуальный профиль функциональной асимметрии определялся как правый, если выявлялась правая асимметрия всех четырех изученных парных органов (рук, ног, глаз, ушей), как левый, если обнаруживалась у всех парных органов левая асимметрия, и как смешанный, если правая асимметрия одних органов сочеталась с симметрией или левой асимметрией других парных органов.

Профиль изучался у 330 физически здоровых пилотов в возрасте 19–28 лет, обслуживающих легкие самолеты. Все пилоты были разделены по уровню профессиональной эффективности (качество деятельности, наличие или отсутствие ошибок, аварий и предпосылок к летным происшествиям) на три группы – хороших, удовлетворительных и плохих специалистов. Была обследована также группа пилотов (67 человек), имеющих функциональные заболевания нервной и сердечно-сосудистой системы, но допущенных к летной работе. Проведено изучение деятельности 90 пилотов с различным профилем функциональной асимметрии при ликвидации аварийных ситуаций, моделируемых на комплексном тренажере. Исследование динамики функциональной асимметрии проводилось путем сопоставления ее показателей у операторов наземных систем управления (68 человек) и пилотов с различным уровнем профессиональной подготовки – от курсантов до пилотов высшей квалификации (летчиков-испытателей, мастеров самолетного спорта).

С целью определения возможных различий в характере и степени выраженности функциональных асимметрий парных органов у пилотов по сравнению с лицами нелетных операторских профессий были определены показатели моторной асимметрии рук, ног и сенсорной – зрения, слуха. Результаты показали, что у всех обследуемых функциональные асимметрии по изучаемым показателям значительно преобладают над функциональными симметриями (табл. 28). Из асимметрий отмечается преобладание правостороннего доминирования рук, зрения и слуха. Достоверные различия между группами выявлены только по соотношениям функциональной асимметрии и симметрии слуха.

При сопоставлении показателей функциональной асимметрии с разным уровнем профессиональной подготовки пилотов установлено, что статистически значимое преобладание количества лиц с правосторонней латерализацией функций рук, зрения и слуха отмечается только в группе пилотов высшей квалификации и пилотов 1 -го класса. Данный факт – свидетельство стабильности показателя функциональной асимметрии в однородной профессиональной группе. Выраженное преобладание лиц с правосторонними асимметриями среди пилотов высокого уровня профессиональной подготовки связано, вероятно, с увеличением лате-рализации функций (особенно в полушариях мозга) при формировании профессионального мастерства, а также с дисквалификацией на ранних стадиях профессионального становления преимущественно лиц с левосторонними асимметриями и симметриями парных органов.

Независимо от уровня квалификации (классной подготовленности) качество профессиональной деятельности пилотов различно. В связи с этим проведено исследование показателей функциональной асимметрии у пилотов с хорошим, удовлетворительным и неудовлетворительным качеством деятельности.

Таблица 28

Характер функциональной асимметрии (симметрии) у пилотов и операторов (число случаев, %)

Р≤ Р≤ 0,001.

Полученные результаты показывают, что во всех группах пилотов сохраняется преобладание лиц с правосторонней асимметрией рук, зрения и слуха (табл. 29). При этом средний коэффициент доминирования правой руки (К пр) у них составил 64+1,7%, а коэффициент доминирования правого уха (К п y) – 35+1,6%. Однако отмечается значительное уменьшение таких лиц во 2-й и особенно в 3-й группе, где средний показатель К пр составил 31+7,3%, а К пу = -0,3+1,9%.

Полученные данные позволяют считать, что, во-первых, высокая эффективность профессиональной деятельности пилота в ряду прочих причин определяется преобладанием правосторонней асимметрии рук, зрения и слуха и, во-вторых, функциональная асимметрия зрения и полушарий мозга у пилотов в наибольшей степени дифференцирует лиц с хорошим (удовлетворительным) и неудовлетворительным качеством выполнения профессиональных задач.

Анализ результатов обследования показал, что среди пилотов 2-й и особенно 3-й группы (по качеству деятельности) были лица, показатели К пр и К пу которых значительно отклонялись от средних показателей своей группы.

Таблица 29

Особенности функциональной асимметрии (симметрии) у пилотов с разным качеством деятельности (число случаев, %)

Примечание: * – уровень значимости различий Р ≤ 0,05, ** – уровень значимости различий Р≤ 0,001.

Важным представляется и тот факт, что у различных лиц неоднозначными оказались сочетания асимметрий и симметрии рук, ног, зрения и слуха: у большинства праворукость сочеталась с ведущим правым глазом и правым ухом, но у некоторых, особенно у пилотов 3-й группы и лиц, имеющих функциональные заболевания нервной и сердечно-сосудистой систем, отмечались и другие сочетания функциональных асимметрий. Эти данные позволяют предположить, что качество летной деятельности связано (наряду с другими факторами) не только с характером асимметрии (правая или левая), но и со степенью ее выраженности и определенным сочетанием функциональных симметрии-асимметрии парных органов у одного и того же пилота – индивидуальным профилем функциональной асимметрии.

Анализ индивидуальных сочетаний функциональных симметрии-асимметрии парных органов показал, что у пилотов первых двух групп преобладают сочетания правосто ронних асимметрий всех четырех органов (правый профиль асимметрии), с а также правосторонних асимметрий рук, зрения и слуха с левосторонней асимметрией ног (табл. 30). Для пилотов 3-й группы и пилотов с функциональными заболеваниями характерны отсутствие преобладания каких-либо конкретных сочетаний функциональных асимметрий и симметрии. Так, если среди пилотов 1-й группы имеется всего 4 сочетания, то во 2-й группе – 11, в третьей – 30; у пилотов с функциональными заболеваниями выявлено 18 сочетаний. Только среди пилотов 3-й группы и пилотов с функциональными заболеваниями были лица с левым профилем асимметрии – сочетание левосторонних асимметрий всех четырех органов.

Наличие благоприятного и неблагоприятного для летной деятельности индивидуального профиля функциональной асимметрии подтверждено в экспериментах на пилотажном тренажере при моделировании аварийных ситуаций. Установлено, в частности, что если лица, имеющие первые пять видов индивидуального профиля функциональной асимметрии (см. табл. 30), в моделируемых условиях полета устраняли аварийную ситуацию в среднем за 8 сек., то пилоты со смешанным профилем выполняли эту задачу только за 12–13 сек.

Анализ качества деятельности пилотов показал, что у лиц с сочетанием (индивидуальным профилем) правосторонних асимметрий парных органов наиболее высоки показатели точности восприятия пространства и времени, надежности пространственной ориентировки, скорости и точности считывания приборной информации, принятии адекватных решений по управлению летательным аппаратом. Полученные данные согласуются с имеющимися в литературе сведениями, согласно которым лица с правосторонней асимметрией функций лучше адаптируются к условиям среды, операторы с правосторонней асимметрией слуха в стрессовых ситуациях проявляют уравновешенность, общительность, спокойствие, более точную координацию движений, у праворуких с правым ведущим глазом ориентировка в пространстве лучше, чем у лиц с сочетанием правой руки и левого глаза .

Таблица 30

Сочетания функциональных симметрии-асимметрии у пилотов с различным качество профессиональной деятельности (количество случаев, %)

Сочетания правых (П) и левых (Л) асимметрий и симметрии (С) Профессиональные группы пилотов (по качеству деятельности) Пилоты с функциональными заболеваниями нервной и сердечнососудистой систем
руки ноги зрение слух 1-я (хорошее) 2-я (удовлетворительное) 3-я (неудовлетворительное)
П П П П
П Л П П И
П С П П
П Л С П
П П С П
П П Л П
П Л Л П
П П П Л
Другие сочетания
Всего

Таким образом, результаты проведенных исследований и данные литературы свидетельствуют, что показатели функциональной асимметрии отражают уровень профессиональной подготовленности и пригодности пилотов, а также характеризуют степень их функциональной надежности и устойчивости к воздействию некоторых факторов полета. Все это позволяет считать перспективным использование и дальнейшее развитие методов оценки функциональной асимметрии парных органов в целях отбора и экспертизы пилотов.

Есть органы непарные и парные. Асимметрия первых может быть только морфологической : по их локализации, форме или ориентации. У вторых возможна еще асимметрия размеров и функциональная асимметрия – по эффективности выполнения функций, т.е. она может быть богаче и фигурировать, как полный морфо-функциональный латеральный диморфизм (аналог полового диморфизма) – отклонение от внутрипарной, зеркальной симметрии (одинаковости) .

Среди парных органов человека особое место занимают полушария мозга, как управляющие , а из управляемых руки , как самые многофункциональные из них, асимметричные и изученные. Поскольку, по сравнению с рукостью, вклад других парных органов в асимметрию целого организма мал, то упростив несколько проблему, рассмотрим только внутрипарные асимметрии полушарий , рук , и их межпарные отношения .

Внутрипарная асимметрия органов проявляется в виде доминантности одного и субординатности другого органа по данной функции . D - орган лучше выполняет функцию, поэтому для организма предпочтительный. Конечности умелые, сильнее, ловче, чуть больше размеры костей, ногтей и мышц; рецепторы чувствительнее.

5.1. Асимметрию создают не разные функции, а разные фазы их эволюции.

В настоящее время ФАМ твердо установленное явление. Новая теория рассматривает её в эволюционном плане.

Для чего возникла асимметрия? Почему одни функции управляются лучше левым полушарием, другие – правым? Что дает эта разница? Какова эволюционная логика, смысл этой асимметризации? Конечно, это специализация. Но, по какому принципу? Поиском этого принципа занимались многие, было предложено более двадцати гипотез. Безуспешно. Пришли даже к выводу, что его вообще не существует, или будет открыт в далеком будущем! Потому, что ищут: “какие функции в каком полушарии?” А факты говорят о том, что многие функций и там, и там (см. 2.1.) . Но качество управления функций разное: почти у всех людей лучше левополушарное, примерно у 1% – наоборот, или одинаково.

В процессе адаптивной эволюции, при изменении среды, возникают новые проблемы и новые функции, для их решения. В дальнейшем среда может измениться так, что функция окажется ненужной или даже вредной, тогда она элиминируется отбором. Стало быть, любая функция имеет свою “филогенетическую жизнь”: где-то “рождается”, развивается, проходит становление, усовершенствование, где-то работает и где-то “умирает”.

Все существующие теории исходят из синхронной модели эволюции, поэтому трактуют асимметрию (специализацию) полушарий, как результат локализации в них центров разных функций . По новой же концепции, асимметрия – следствие асинхронной эволюции, поэтому полушария предназначены для разных фаз эволюции любых функции .

5.2. Транслокации и “возрастной принцип” специализации полушарий.

В отличие от моделей, “оседлых” (приписанных по полушариям) центров функций, новая концепция исходит из того, что центры функций “кочуют”, они появляется в левом полушарии (как гены в мужском геноме), проходят там становление, подвергаются апробации и отбору, после чего, оставаясь конечно в левом, попадают и в правое (женский геном). Работают, стареют и, если со временем становятся ненужными, утрачиваются, сначала левым полушарием, потом правым (рис 5).

Стало быть, в филогенезе любой функции можно выделить, три фазы по эволюционному “возрасту” этой функции и, связанные с ними, три разные формы их локализации по полушариям. 1. Молодые (новые) функции только в левом полушарии (онтогенетическом, социокультурном. 2. Зрелые функции, прошедшие апробацию, основная масса, актуальных, рабочих функций одновременно, и в левом (продвинутые “версии”) и в правом (ранние). 3. Старые функции (утраченные уже ЛП ) – только в правом (биологическом). Это – “возрастной принцип ” локализации центров по полушариям, как раз тот, который считали, что не существует, или будет открыт в далеком будущем (Геодакян, 1993).

Центры, которые только в ЛП соответствуют сугубо мужским генам (Y-хромосомным). Это – “карантинная служба” генома. Центры в обоих полушариях соответствуют локализации генов в аутосомах, где они проводят основную часть своего филогенеза, находясь в геномах и того и другого пола. Если же в дальнейшем, какие-то признаки становятся ненужными, их гены покидают аутосомы и становятся сугубо женскими, в виде “архивных” генов, кодирующих атавистические признаки. Их эволюционный смысл – в случае возврата старых условий вернуть эти признаки, не прибегая к сложной и долгой процедуре проверки в мужском геноме. Аналогично, при утрате функций, управляющие ими центры элиминируются в ЛП и остаются только в ПП , как “архивные”, и проявляются, как атавистические функции (например, хватательный рефлекс).

На рис. 5 показаны моменты и направления предсказанных транслокаций при переходах между стадиями симметрии и асимметрии.

5.3. Доминирует не орган, а функция.

Существующие теории оперируют только одной формой асимметрии органов внутрипарно-зеркальной и не учитывают межпарных отношений, т.е. реликтовой асимметрии, и, возникающих на уровне двух пар органов нового вида асимметрии – цис-транс. Обычно доминантность приписывают органам . Тогда непонятно, почему у разных функций одного органа бывает разное направление доминирования? Если у органа не одна функция, их векторы доминантности могут иметь разные направления и величины , т.е. человек может быть по одной функции (скажем, писать) сильно праворук , по другой (хватать) – слабо леворук , а по третьей.– амбидекстр (симметричен). И так по всем органам.

Значит, элементарной единицей (носителем) асимметрии является не орган, а функция . А асимметрия органа – векторная сумма асимметрий разных его функций. Поэтому, доминирует не правый или левый орган, а функция справа или слева , т.е. доминантность атрибут функций, а не органа !

Асимметрия организма такая же сумма асимметрий органов. Чтобы понять адаптивность, нужна еще популяционная асимметрия, т.е. асимметрия численности , дисперсий и латерального диморфизма субпопуляций левшей и правшей. Тогда, полушарность, рукость, правша, левша – некие усредненные характеристики, определяемые суммарно по числу , направлению и степени доминантности их функций. А из 4 уровней асимметрии: функция , орган , организм и популяция , в “чистом” виде доминантность только у функций, остальные – мозаики .

5.4. Что такое доминантность и субординатность?

Доминантность – это форма проявления внутрипарной зеркальной асимметрии, вектор , показывающий её направление и величину . Существующие теории не ставят вопроса: почему органы пары разные, и никак не трактуют смысл доминантности . Новая концепция трактует доминантную и субординатную формы функций, как разные фазы их эволюции по качеству выполнения.

Глубокий изоморфизм явлений пола и асимметрии позволяет думать, что понятия доминантности–рецессивности в генетике, описывающие проявление генов в фенотипе, могут помочь понять близкие явления доминантности–субординатности функций в нейробиологии. Впрочем, и в генетике пока нет четкого понимания природы доминантности.

В конце 30-х годов А.С. Серебровским и, независимо от него, Д.Д. Ромашовым была высказана мысль о доминировании более поздних признаков, приобретенных в процессе эволюции, по сравнению с ранними (Малиновский, 1970). Такая связь, а также связи между явлениями фило-онтогенеза, мутирования и доминирования были вскрыты в экспериментах по наследованию окраски цветков. Трактуя рецессивные мутации в гомозиготном состоянии (аа), как остановки развития признака на той или иной стадии его формирования, тем самым, выявляющие результаты действия предшествующих генов, а более редкие, доминантные мутации – как добавления к существующей цепи развития нового звена, было показано, что в онтогенезе действительно доминируют более, продвинутые в филогенезе признаки (Ратькин и др, 1988; Геодакян, 1984a).

Это можно понять и из более общих соображений. В процессе прогрессивной эволюции объем генетической информации неуклонно увеличивался. Если при оплодотворении, образовании гибридной молекулы ДНК , от отца и матери участвуют молекулы разной длины, то для новой молекулы возможны два варианта: либо она будет иметь длину более короткой цепочки (т.е. непарные звенья не достраиваются), либо – более длинной (достраиваются). Очевидно, что в первом случае полезные эволюционные приобретения не имеют шансов выжить, тогда как второй, наоборот, способствует прогрессу, т.к. доминирует эволюционно более продвинутая форма. Однако этот вывод справедлив, только для прогрессивной эволюции, когда появляется новый признак (более длинная молекула), а для регрессивной, при утрате признака, длиннее будет молекула старой формы. Это значит, что всегда должнадоминироватьформа, обладающая большей информацией . Ведь отсутствующая информация не может доминировать над присутствующей . Следовательно, доминантность определяется, прежде всего, количеством информации : обладающее большей информацией по данной функции – мажорное полушарие доминирует над, обладающим меньшей информацией, минорным .

Если эволюция идет в сторону появления или улучшения функции, то доминантной будет её авангардная форма. Если же функция эволюционно регрессирует: утрачивается или ухудшается (напр., обоняние, хватательный рефлекс у человека), то – арьергардная форма (рис. 5).

5.5. Общая трактовка полового и латерального диморфизма, доминантности и асимметрии.

Идея дихронной эволюции вскрывает полную аналогию в эволюции пола , мозга и генов (рис. 5). Их филогенез состоит из одинаковых, чередующихся во времени стабильных и мономорфных (1,3,5), и, эволюционных и диморфных (2,4) стадий, т.е. и половой диморфизм и латеральный возникают только при эволюции , в результате дихронизма . Вторая общая (для всех БСД ) особенность разная дисперсия фенотипов (ОП>КП) , как следствие разной нормы реакции (КП>ОП) . Это говорит о том, что должна существовать: 1. Общая гормональная основа для определения половых и латеральных фенотипов; 2. Общая трактовка доминантности центров функций в полушариях и D генов в диплоидном геноме, как диморфизмов .

Ведь обе пары М–Ж и ЛП–ПП ведут себя в стадиях эволюции совершенно одинаково. Их “одноколейный” путь превращается в “двухколейный”, образующий “петли” дихронизма (окрашены). По изменеию площади которых со временем можно судить: кто, когда, сколько и откуда получает новой информации, кто за нее платит и кому? А по направлению пути, по углу отклонения () от вертикали, можно судить о скорости эволюции (v = tg) и дисперсии фенотипов , которая растет с ростом скорости и приводит к появлению диморфизмов (полового и латерального). А так как дисперсию определяет норма реакции , а последнюю половые гормоны , то можно сделать вывод, что половые гормоны определяют и латеральные фенотипы .

Согласно ЭТП, полэкономная форма информационного контакта со средой для эффективной эволюции. Тогда половые гормоны , регулирующие интенсивность этого контакта, а так же цис–транс фенотипы, приобретают новый экологический и эволюционный смысл.

Эстрогены , как стабилизирующие гормоны, нормализующие распределение фенотипов (сужающие дисперсию), действующие центростремительно , удаляющие систему от среды и замедляющие эволюцию. А, определяемые ими транс особи, как “стабильное ядро”, эволюционный арьергард (аналог женского пола).

Андрогены, как дестабилизирующие гормоны, аномализирующие распределение фенотипов (расширяющие дисперсию),действующие центробежно, приближающие к среде и ускоряющие эволюцию. А, определяемые ими цис особи – “лабильная оболочка”, эволюционный авангард (аналог мужского пола) (Геодакян, 2000)

По теории БСД, широкая норма реакции (пластичность в онтогенезе, Геодакян, 1974), удаляя КП от среды, превращает её в более устойчивую, ценную и совершенную подсистему (Ж, ПП) , а узкая норма реакции ОП , напротив, приближая к среде, превращает её в “буферную”, более “дешевую”, поисковую подсистему (М, ЛП) .

По теории пола, генотипический половой диморфизм, gsd = I М I Ж = I = I п ,

где: I М , I Ж – количество генетической информации в геномах мужского и женского пола, I их разность, I п – информационный потенциал gsd (Геодакян, 1972, 1975, 1998б), т.е. появившийся в дивергентной фазе под действием экологического потенциала, оплаченный мужским полом, gsd служит для женского пола фактором “бесплатной” (минуя отбор) эволюции. В этом адаптивный смысл пола (Геодакян, 1965, 1972, 1974, 1989, 1991, 2000).

По аналогии , латеральный диморфизм, ЛД = I ЛП I ПП = I = I п = D = Ас,

где: I ЛП , I ПП количества информации в левом и правом полушарии, I их разность, I п информационный потенциал ЛД, D доминанность, Ас – асимметрия.

Это значит, что, все 4 явления (gsd , ЛД, Ас и D ), не что иное, как некие потенциалы , факторы эволюции, движущие более ценные, но инерционные подсистемы (Ж пол и ПП) .

Теория предсказывает конкордантность векторов ПД и ЛД по любой функции. Например, хватательный рефлекс (или обоняние, угасающие признаки) д.б. максимален у девочек слева и минимален у мальчиков справа. А ширина лопаток (чел.) или длина ушей у бассетов и спаниелей (новые признаки), наоборот: максимальны у мальчиков справа и минимальны у девочек слева. Общая формула для всех таких тетрад: (ПМ + ЛЖ)/2 ЛМ ПЖ, где: ПМ, ЛЖ, ЛМ, ПЖ – количественные признаки у мужского и женского пола, справа и слева.

В стадиях эволюции (2,4) доминирует всегда наличие или избыток информации (I ), при появлении или улучшении функции (2), это авангардная форма, а при утрате или ухудшении (4), – арьергардная (напр., обоняние у человека). Это главный критерий доминантности. А в стабильных (1,3,5) стадиях, при равенстве количеств информаций, доминантность определяют динамические характеристики полушарий, т.к. при симметричном отсутствии функции (1,5) – важнее её поиск ,а присимметричном наличии (3) – её совершенство , то в первых случаях доминирует инновационно -поисковое левое полушарие, а во-втором – более совершенное (быстрое) правое (рис.5). Действительно, скорости процессов в правом полушарии выше , чем в левом (Костандов, 1978), даже плотность правого полушария больше , чем левого (Walker, 1980). И то, и другое, видимо, связано с совершенством ПП.

Как видно из графика, информационный компонент для полушарий однозначно определяется логикой дихронной эволюции , полностью аналогичной эволюции доминантности генов и признаков у мужского и женского пола. Стало быть, направление вектора доминантности полушарий определяется вектором латерального диморфизма: он направлен от отсутствия или нехватки информации к её присутствию (окраска темнее) или избытку (светлее), а степень доминантности пропорциональна диморфизму (половому или латеральному) (рис. 5).

Таким образом, полный цикл эволюции, появления и утраты функции, состоит из следующих последовательных стадий : 1. Доэволюционная стабильная стадия симметрично “пустых’’ (по данной функции) полушарий (аналог рецессивной гомозиготы, аа ); 2. Эволюционная стадия появления функции, информационная асимметрия полушарий (аналог гетерозиготы, аА ); 3. Межэволюционная стабильная стадия симметрично “полных” полушарий (аналог D гомозиготы, АА ). 4. Эволюционная стадия утраты функции, информационная асимметрия полушарий (аналог гетерозиготы, аА ); 5. Послеэволюционная стадия симметрично “пустых” полушарий (аналог рецессивной гомозиготы, аа).

Конечно, в случае генов имеем дело с линейной информацией, тогда как в полушариях мозга, она может быть двумерная (об этом говорит развитая поверхность коры: наличие извилин и борозд), или даже трехмерная (голографическая), но приведенные соображения остаются в силе и в этих случаях.

Аналогия ЛП с мужским полом и ПП – с женским не ограничивается только стадиями эволюции (2,4), но прослеживается и для стабильных (1,3,5) когда D определяет поиск или совершенство , а также и в психологии .

В фазе поиска и освоения новых функций лучше М пол и ЛП , которые освоив их, передают Ж полу и ПП , а в фазе совершенства начинают доминировать последние. Так во всем: в скорости и беглости речи (выше у Ж!), по почерку, качеству работы на конвейере и т.д. Есть и эксперименты, подтверждающие это (Landauer, 1981).

Пребывание центров новых функций в левом полушарии (генов в М геноме, “карантинная служба”) необходимо для апробации и отбора. А при утрате старых функций (генов) их утрачивает сначала левое полушарие геном), а потом правое (Ж геном, “архивная служба”) на случай возврата старых условий среды, рис. 5 (Геодакян, 1993, 2000).

Изоморфизм БСД (генотип–фенотип, Ж–М, ПП–ЛП), управляющих и управляемых подсистем в генетике (родители–дети) и нейробиологии (полушария–руки) позволяют трактовать полушарность , как генотип , а рукость , как фенотип . Эта межпарная асимметрия у нас наследство от билатерально симметричных организмов.

Появление внутрипарной асимметрии у триаксиально асимметричных форм, превращает симметричные полушария и руки в два вектора: полушарности и рукости . Если они дискордантны , то доминантное полушарие и доминантная рука будут в транс позиции (на разных сторонах тела), если конкордантны – в цис позиции (на одной стороне), т.е. возникает 4 градаций D- S органов. На рис. 6 доминантные органы пары изображены темнее и чуть выше , чем S органы. Цвет наглядно показывает градации D- S , а высота – конфигурацию D- S .

Реликтовая асимметрия, полушарность и рукость создают у человека 2 генотипа: D -ЛП или D -ПП , а они, в свою очередь, по 2 фенотипа, имеющих две разные друг от друга и от билатерально симметричных организмов, конфигурации D- S . У опоссума квадрат (П =Р =0), у транс особейтрапеция (П , Р дискордантны) у цис особейромб (П , Р конкордантны), выявляющие уникальные свойства цис структур : сверх D (повышенное артериальное давление D полушария от D руки в цис позиции) и сверхобучение (max Iп между D полушарием и S рукой по контра связи, рис. 6).

error: