Локализация функций и проблема асимметрии больших полушарий мозга

Локализация функций и проблема асимметрии больших полушарий мозга человека

Головной мозг человека Состоит из 5 отделов: • продолговатый мозг • мозжечок • средний мозг • промежуточный мозг • передний мозг

Мозжечок Движения собаки с Удаленным мозжечком

Мозжечковые расстройства Асинергия/дисметрия Атония

Кора больших полушарий Разделение больших полушарий головного мозга на доли

Кора больших полушарий Немецкий анатом Kobinian Brodmann на основании цитоархитектонических исследований выделил 11 областей, включающие 52 поля.

Области и поля коры полушарий по Бродману: больших

Рисунок из книги Грегора Рейша “Margarita Philosophica”, опубликованной в 1504 г. В передней полости расположено “общее чувствилище”, связанное нервами с органами чувств; в этой полости пребывают также фантазия и воображение. Средняя полость – средоточение мыслей и суждений; в задней полости обитает память.

Схема Р. Декарта, иллюстрирующая взаимодействие физических и психических процессов в шишковидной железе. Свет, отраженный от объекта (стрелы), падает на сетчатку обоих глаз и проводится по зрительным нервам к мозгу. В шишковидном теле он захватывается «душой» и оттуда начинаются ответные движения.

Френология Ф. Галль Современный френолог

Френологические карты Галля

Эквипотенциальность К. Лешли экспериментируя на крысах установил (1929), что степень способности крыс к решению сложных поведенческих задач определяется скорее не локализацией повреждения головного мозга, а объемом этого повреждения.

Повреждение памяти в экспериментах Лешли приводит к нарушению поведения

Кора больших полушарий 1. зона Вернике 2. зона Брока 3. лобная кора 4. моторная зона 5. центральная борозда 6. соматосенсорная зона 7. зрительная зона 8. слуховая зона

Соматосенсорная зона Моторная зона

П. Брока (1824 -1880) К. Вернике (1848 -1904)

Речевые зоны левого полушария человека

СПЕРРИ (Sperry), Роджер (1913 - 1994) Американский невролог, Нобелевская премия по физиологии и медицине, 1981 г.

Приспособления, используемые для латерализации зрительной и осязательной информации и для получения от испытуемого ответа, основанного на осязательных ощущениях

Выбор картинок, сходных по назначению или по внешнему виду, выполняемый больным с расщепленным мозгом. Предметы, расположенные в верхнем ряду, предъявляются одному из полушарий. Больного просят подобрать к предъявляемому предмету наиболее подходящую «пару» . Когда изображение видит левое полушарие, оно склонно подбирать пары по смыслу. Когда изображение видит правое полушарие, оно склонно подбирать пары по внешнему виду.

Произвольная деятельность ощущение восприятие, оценка значимости стимула, планирование и подготовка ответной реакции Ассоциативная кора движение Первичная сенсорная и моторная кора

Соотношение проекционных и ассоциативных зон в коре различных видов животных

Ассоциативные области коры Функция Ас. К связана с процессами «познания» окружающего мира и что надо делать, чтобы в нем адаптироваться. Такое «познание» заключается в 1) привлечении внимания к внешним стимулам и внутренним мотивациям (детерминантам поведения), 2) оценке их значимости 3) и осуществлении адекватного ответа. Ас. К получает и интегрирует информацию от многих источников и, в свою очередь, влияет на многочисленные части мозга (другие области коры и подкорку).

Ассоциативные области коры Теменная Ас. К связана со вниманием и перцептивной компетенцией Височная Ас. К обеспечивает распознавание и идентификацию объектов, в частности, сложных стимулов. Лобная Ас. К интегрирует информацию от сенсорных и моторных систем, а также от других функциональных отделов Ас. К (теменной и височной). На основе этой обработки происходит планирование и выполнение адекватного поведенческого ответа

Теменная Ас. К связана со вниманием и перцептивной компетенцией. направление движения, пространственное расположение предметов форма, цвет, лица

путь «ГДЕ» Схема ответа нейрона поля 7 бодрствующего макака-резуса. А. Объект (например, орех) находится в пределах досягаемости и движется; движение возбуждает нейрон (частота его импульсации увеличивается). Б. Животное смотрит на объект; частота импульсации возрастает еще больше. В. Когда животное хватает объект, возбуждение нейрона достигает максимума.

Ассоциативные области коры Теменная Ас. К связана со вниманием и перцептивной компетенцией.

У больных с повреждением верхней теменной коры правого полушария существенно нарушалась ориентация и некоторые типы сознания. У некоторых больных отмечался синдром «односторонней пространственной агнозии» . Для таких больных не существует левой стороны пространства.

Ассоциативные области коры Теменная Ас. К связана со вниманием и перцептивной компетенцией.

Ассоциативные области коры Теменная Ас. К связана со вниманием и перцептивной компетенцией. Кроме классического неглект-синдрома отмечаются также другие зрительно-пространственные нарушения: simultanagnosia – невозможность воспринимать отельные детали зрительной сцены как целое (ventral simultanagnosia) или распознать два или несколько объектов, предъявляемых одновременно (dorsal simultanagnosia) dorsal simultanagnosia ventral simultanagnosia

Ассоциативные области коры dorsal simultanagnosia Examiner: What do you see? Mrs C: I see T. T, T, T, . . . do I keep going? Examiner: Anything else? Mrs C: T, T, T, T … lots of T’s. Examiner: Are there any other letters? Mrs C: No. Examiner: Is there an H? Mrs C: No, just T’s Examiner: Is there a big letter? Mrs C: No I don’t see one. Examiner: Is there a big letter H? Mrs C: No. Examiner: Do the little letters together form the shape of a big letter H? Mrs C: I don’t see how. Examiner: (outlines the H with patient's own finger) Do you see how this is a big H? Mrs C: I don’t see an H. (Shenker, 2004)

Ассоциативные области коры Теменная Ас. К связана со вниманием и перцептивной компетенцией. optic ataxia – невозможность совершить целенаправленное движение под контролем зрения ocular apraxia – нарушено произвольное сканирование взором зрительной сцены

Ассоциативные области коры Височная Ас. К обеспечивает распознавание и идентификацию объектов, в частности, сложных стимулов. Пациент L. H. При повреждении правой височной доли отмечается агнозия. При этом пациенты осознают наличие стимулов, но не могут их распознать (назвать). Нарушено распознавание лиц – prosopagnosia. При этом остается способность различать другие обычные объекты, форму, пол, возраст, способность оценить привлекательность/непривлекательность лиц. Пациент может различить людей по голосу, телосложению, походке

Functional brain imaging of temporal lobe during face recognition. (A) Face stimulus presented to a normal subject at time indicated by arrow. Graph shows activity change in the relevant area of the right temporal lobe. (B) Location of f. MRI activity in the right inferior temporal lobe.

fusiform gyrus (веретенообразная извилина) в левой височной доле отвечает за распознавание языковых конструкций.

Восприятие перечеркнутых фигур больными со зрительной агнозией (По А. Р. Лурия)

Ассоциативные области коры Лобная Ас. К интегрирует информацию от сенсорных и моторных систем, а также от других функциональных отделов Ас. К (теменной и височной). На основе этой обработки происходит планирование и выполнение адекватного поведенческого ответа. Лобная область коры в мозге разных видов млекопитающих

Случай с Phineas Gage в Вермонте в середине XIX в (1848 г. )

Случай Финеаса Гейджа (1848)

Ассоциативные области коры Случай Финеаса Гейджа После этого случая поведение существенно изменилось - совершал необдуманные и опрометчивые поступки, - стал несдержанным, нескладным, грубым, - не мог поддерживать нормальные взаимоотношения.

Ассоциативные области коры Случай Joe A. В возрасте 39 лет (1920 -1930 -е г. г. ) перенес операцию на обеих лобных долях по удалению обширной опухоли. Нет очевидного сенсорного и моторного дефицита, восприятие реальности не было нарушено. Осознавал свой недуг и в высокой степени сохранял интеллектуальные способности. Ранее был сдержанный скромный, а после операции стал хвастливым в самых различных сферах жизни (в области профессиональных, физических и проч. способностей), несдержанным в разговорах и был неспособен оценить правомерность сказанного на публике. Не мог планировать свое будущее (как и Ф. Гейдж), не был как ранее инициативным и творческим, и не смог вернуться к работе и самостоятельной жизни.