Уровни мозговой организации ВПФ

Помимо описанного выше деления мозга на анатомические и функциональные отделы, существует также его деление на уровни организации ВПФ. Оно было проведено выдающимся отечественным нейрофизиологом Н.А. Бернштейном. Несмот­ря на то, что труд Н.А. Бернштейна посвящен описанию мозго­вых механизмов произвольных движений, его содержание выходит далеко за рамки описания двигательных функций. Труд Н.А.Бернштейна дает представление об иерархии уровней мозговой организации психической деятельности человека в целом. По Н.А. Бернштейну, мозговые структуры, участвующие в организации произвольных движений человека, анатомически представлены пятью основными уровнями, обозначенными по восходящей латинскими буквами А, В, С, D и Е. Помимо этого, каждому уровню организации движений дано название, отра­жающее его анатомический и функциональный радикал:

Уровень А

— анатомически: субкортикальный руброспинальный; функционально: палеокинетических регуляций;

Уровень В

— анатомически: субкортикальный таламо-паллидарный; функционально: двигательных синергии и штампов;

Уровень С

— анатомически: кортикальный пирамидно-стриальный; функционально: пространственных координации;
Уровень D

— анатомически: кортикальный теменно-премоторный; функционально: гностико-праксический;
Уровень Е

— анатомически: кортикальный; функционально: символический (языковой).

Разным уровням мозговой организации двигательных и ВПФ соответствуют разные типы полей коры мозга.

Уровни А и В являются подкорковыми, уровни С, D и Е — корковыми. На уровне С расположены первичные поля коры, уровень D представлен вторичными полями, а Е — третичными. Каждый последующий уровень (тип полей мозга) сложнее пре­дыдущего по анатомическому строению, выше по функциональ­ной иерархии и моложе по филогенетическому возрасту.

Уровень А принимает непосредственное участие в обеспече­нии иннервации мышц тела, снабжает нервной энергией и мыш­цы речевого аппарата. Н.А. Бернштейн назвал его уровнем палеокинетических регуляций (pale — от лат. слова «древний»).

Уровень В, обеспечивающий способность совершать коорди­нированные синергические движения, выполняет эту же функцию в отношении речевых актов, включая произнесение звука речи. Благодаря нервным структурам этого уровня вырабатываются Двигательные штампы, стереотипы, в том числе речедвигательные.

Уровень С предназначен для выработки умения совмещать внутреннее пространство тела и внешнее, находящееся вне него. Рамках речевой деятельности он осуществляет соотнесение, совмещение речевых движений с пространством (сила голоса, степень интенсивности артикуляционных движений и т.п.).

Следующие два уровня мозга — D и Е (высшие) — имеют еще большее отношение к речевой и другим ВПФ. Их функциональ­ные роли распределяются следующим образом: символический языковой уровень ответственен за способность приобрести зна­ние об абстрактных символах — буквах, цифрах, геометриче­ских, алгебраических знаках и пр., а гностико-праксический — за операции гнозиса (распознавания) конкретных стимулов и праксиса (воспроизведения) поз, например, кистей руки, паль­цев, артикуляции по их обобщенным топографическим схемам.

Функции гностико-праксического уровня в значительной мере конкретны (предметны) по своей психологической сути, а символического (языкового) — абстрактны, и, следовательно, выше по степени сложности.

Таким образом, уровень А, по Н.А. Бернштейну, является стволовым, а уровень В — подкорковым; уровни С, D и Е — кор­ковыми.

2.2.7. Роль подкорковой области мозга в реализации ВПФ

Кора является высшим отделом мозга, поэтому играет основ­ную роль в формировании и реализации ВПФ. Однако нельзя не учитывать и тот вклад, который вносит подкорковая область. Анатомически она является чрезвычайно сложной, составлен­ной разными структурами мозга Кроме того, подкорка много­функциональна, поскольку участвует в обеспечении:

- координации сложных двигательных актов;

- процессов ауторегуляции в организме (обмен веществ, иммунная, гормональная системы, биоритмические процес­сы и т.п.);

- подсознательных и бессознательных процессов психиче­ской деятельности.

Основные анатомические структуры подкорки образованы скоплением серого вещества в толще полушарий большого мозга и называются базальными ядрами.К ним относят хвоста­тое ядро, скорлупу, ограду и миндалевидное тело. Хвостатое ядро и скорлупа хотя и разделены внутренней капсулой, пред­ставляют собой одно ядро и имеют одинаковую гистологиче­скую структуру. В функциональном отношении они составля­ют единую систему — полосатое тело (striatum — стриатум). Полосатое тело является центром высшего порядка среди структур, составляющих экстрапирамидную систему,в которую также входят и другие структуры серого вещества: бледный пар субталамическое ядро, черная субстанция, красное ядро.

Они расположены вне основных пирамидных двигательных путей, и поэтому названы экстрапирамидными (extra — от лат. «над, вне») (рис. 15, цв. вкл.)

Полосатое тело и бледный шар составляют чрезвычайно важ­ную стриопаллидарную систему. Эта экстрапирамидная структу­ра включается в деятельность пирамидного пути, который идет из коры головного мозга, и тем самым принимает участие в ре­ализации произвольных движений. Филогенетически паллидум старше стриатума. Говоря обобщенно, паллидум отвечает преимущественно за «макромоторику», а стриатум — за «микромо­торику».

Принцип действия паллидума соответствует, по выражению Н.А. Бернштейна, характеру движения рыб — «все или ничего», т.к. рыба движется от головы до хвоста, всем телом. Принцип действия стриатума соответствует характеру движений птиц. Их движения дифференцированы, рассчитаны, точны.

Паллидум старше стриатума по филогенетическому возрасту, поэтому он контролирует его работу (тормозит). Это способству­ет соблюдению природно запрограммированного принципа «экономии усилий».

Стриопаллидарная система в целом обеспечивает сложные двигательные координации. Важно, что она имеет тесные связи с корой мозга, мозжечком, со спинным мозгом, а также много­численными базальными ядрами. Только при совместной деятельности всех этих структур мозга возможно выполнение нормативных движений.

Слаженная работа всей экстрапирамидной системы обеспе­чивает регулировку мышечного тонуса, установку всей мускула­туры для выполнения тонких целенаправленных движений.

В противоположность передней центральной извилине, где имеется тонкая локализация отдельных двигательных функций, подкорковыми узлами обеспечиваются целые комплексы движе­ний. Поражение базальных подкорковых ганглиев сопровожда­ется развитием двигательных нарушений.

Роль подкорки (экстрапирамидной системы) в осуществле­нии речевой и других ВПФ весьма значительна. Она ответствен­на за речевую микро- и макромоторику, и другие сложные двигательные координации. В ее функции входит также регуляция подсознательных и бессознательных психических процессов, о которых писал известный немецкий психиатр З. Фрейд. Кроме того, в состав подкорки входит энергетический блок мозга, вы­деленный и описанный А.Р. Лурией (см. выше), поэтому она участвует в активации коры мозга, поддерживая в ней необходимый тонус.

Другие базальные ядра — ограда и миндалевидное тело — яв­ляются составными частями так называемого лимбико-ретикулярного комплекса.

В продолговатом мозге, распространяясь на гипоталамус, серое вещество покрышки среднего мозга и варолиев мост, рас­положена ретикулярная, или называемая иначе сетевидная, фор­мация (рис. 12, цв. вкл.). Она играет главную роль в корково-подкорковых взаимоотношениях. Она получает также импульсы из мозжечка, подкорковых ядер и лимбической системы, а следовательно, принимает участие в обеспечении поведенческих реак­ций в плане их эмоционального обеспечения и адаптации к раз­личным жизненным ситуациям. Кроме того, ретикулярная фор­мация принимает важнейшее участие в обеспечении мышечного тонуса, регулируя положения тела, в обеспечении сердечного ритма и дыхания. Еще более значимо то, что эта система оказы­вает возбуждающее воздействие на кору головного мозга, приво­дя ее в состояние активности.

Лимбическая система ответственна за подсознательное, инс­тинктивное поведение человека, сходное с поведением живот­ных (выживание, размножение). Однако люди в определенной степени сдерживают лимбическую активность, поскольку у них кора мозга, в которую заложены культорологические мораль­но-этические нормы, оказывает регулирующее воздействие на «животные» побуждения.

На подкорковом уровне мозга расположены также таламус и гипоталамус, составляющие таламо-гипоталамический комп­лекс (рис. 12, цв. вкл.). Он предназначен для адаптации основных процессов внутренней среды организма к условиям внешнего мира. Иначе говоря, этот комплекс поддерживает гомеостаз — равновесие внутренней и внешних сред организма. К гипотала­мусу плотно примыкает главная гормональная железа — гипо­физ. Он также участвует непосредственно в регуляции деятель­ности вегетативной нервной системы (кровообращения, дыха­ния, обменных процессов и т.д.).

По Н.А. Бернштейну, функциональная активность этой об­ласти мозга поддерживается простейшими (итеративными, т.е. равномерно повторяющимися) ритмическими импульсами. К ним относится дыхание, сердцебиение, перистальтика ки­шечника и кровеносных сосудов, акты сосания, ползания, ходь­бы, бега. Не менее важны для здоровья ребенка простейшие ритмические действия, начиная с самых ранних периодов онтогенеза. В частности, чрезвычайно важно, чтобы акт сосания проходил активно и в течение 1-го года жизни, чтобы осуществ­лялись активное ползание, ходьба и т.д. Недостаток ритмиче­ских «допингов» нередко приводит к извращенным способам их «добора». Так, всем известны дети, которые долго сосут палец, пеленку, рукава одежды, грызут ногти, онанируют в младенче­стве и прочее.

Следовательно, деятельность таламо-гипоталамического комп­лекса имеет непосредственное отношение к формированию пси­хики ребенка, составляя важное звено онтогенеза в целом.

Мозжечок расположен над продолговатым мозгом (рис. 1, цв. вкл.). Он составлен двумя полушариями и червем. Червь моз­жечка гораздо старше его полушарий по филогенетическому возрасту. Основной функцией мозжечка является обеспечение точ­ности целенаправленных движений, поддержание равновесия, координация взаимодействия мышц антогонистов и антагонистов. Для выполнения этих задач мозжечок имеет разветвленные свя­зи с самыми различными отделами мозга.

Большую роль мозжечок играет и в координировании слож­ных речевых движений. В сложных из них мозжечок выступает как главный указатель точности движений органов речевого ап­парата (объема, силы, направленности).

Ствол мозга включает: ножки мозга и четверохолмие, мост мозга, мозжечок и продолговатый мозг. Совместно с другими базальными ядрами структуры ствола мозга участвуют в осу­ществлении актов поддержания сердечного ритма, кровяного давления, пищеварения, дыхания, глотания, рвоты. Последние три функции имеют прямое отношение к речевой деятель­ности. Особенно серьезную проблему составляют нарушения глотания — дисфагия (апалический синдром), наиболее часто возникающая у больных с нарушением мозгового кровообра­щения. Помимо медицинской, таким больным необходима экстренная логопедическая помощь. Методики, используемые в этих случаях, составляют отдельный самостоятельный раздел логопедии.

Продолговатый мозг имеет длину 2,5—3 см и расположен между мостом и местом отхождения корешков С, сегмента спинного мозга. По обе стороны от средней борозды расположены про­дольные валикообразные возвышения, называемые пирамида­ми. Здесь проходят нисходящие волокна картикоспинальных (пирамидных) путей.

Из продолговатого мозга берут начало черепные нервы: IX пара — языко-глоточный нерв; X пара — блуждающий нерв;

XI пара — добавочный нерв; XII пара— подъязычный нерв. Именно они имеют прямое отношение к иннервации органов речевого аппарата (рис. II).

III Глазодвигательный нерв

V Тройничный нерв

VI Отводящий

 

VII Лицевой нерв

 

IX Языкоглоточный нерв

 

X Блуждающий нерв

 

XII Подъязычный нерв

 

XI Добавочный нерв

 

Рис. II

 

 

Остальные черепные нервы расположены в других отделах ствола — ножках и мосте мозга: III пара (ядра глазодвигательно­го нерва) и IV пара (ядра блокового нерва) расположены в сред­нем мозге, представленном ножками мозга и четверохолмием. Ядра V пары — тройничный нерв, VI — отводящий нерв, VII - лицевой нерв, VIII — слуховой нерв — располагаются в Варолиевом мосте.

За исключением X пары (блуждающий нерв), все черепные нервы предназначены для иннервации области голова — шея. Сами названия нервов в этом смысле весьма показательны: обо­нятельный, лицевой, тройничный, подъязычный и прочие. Если бы не упомянутая выше X пара (блуждающий нерв), снабжаю­щая нервной энергией область голова— шея, а также бронхи, трахею, легкие, сердце и живот (эпигастральную область), то сказки о говорящей голове вполне могли бы быть реальностью. Благодаря черепным нервам голова имеет отдельную, мощную иннервацию.

Даже не прибегая к метафоре о говорящей голове, можно констатировать, что специальное, по сути, автономное снабже­ние области головы нервной энергией, — чрезвычайно важный факт для понимания мозговых механизмов психики человека.

Следует отметить, что ядра черепных нервов анатомически принадлежат к нижней части головного мозга, а проводящие пути имеют значительную вертикальную протяженность: они простираются от коры мозга до ствола и спускаются далее в спинной мозг.

Несмотря на такое различие в анатомическом представительстве этих систем («по высоте»), обе они относят­ся к одному и тому же (по функциональной иерархии) уровню, поскольку выполняют одну и ту же задачу — снабжают мышцы нервной энергией. Часть проводящего пути, которая относится к черепным нервам, носит название корково-ядерного, или, иначе, кортиконуклеарного пути (cortic — «кора», nucleus — «ядра»), остальная часть обозначается как пирамидный путь (рис. 18, цв. вкл.). Он обеспечивает нервной энергией конечнос­ти тела и вместе с экстрапирамидной системой способствует развитию и исполнению различных по степени сложности дви­жений.

Раздельная иннервация речевой мускулатуры и конечностей тела объясняет то, что при наличии грубых параличей и парезов речевых органов могут отсутствовать параличи или парезы ко­нечностей, и наоборот. Этот факт важен в диагностическом от­ношении не только для врачей, но и для дефектологов и психо­логов, занимающихся восстановительной и коррекционной работой с больными (и детьми, и взрослыми).

Кровоснабжение мозга

Кровь, омывающая мозг, составляет 20% всей крови, несмот­ря на то, что вес его — 2% от общего веса тела человека. Кровь переносит жизненно важные вещества — кислород и глюкозу. 4—8 минут отсутствия кислорода (гипоксия) повреждает мозг или приводит к летальному исходу.

Кровь поступает к головному мозгу по двум парам артериаль­ных стволов: внутренним сонным (аа. carotes interims) и позво­ночным артериям (аа. vertebrales). Эти четыре отдельных питаю­щих мозг сосуда после вхождения в полость черепа образуют анастомотическую сеть, состоящую из Виллизиевогокруга и ос­новной артерии(аа. basilaris). Собственные мозговые артерии яв­ляются продолжением этой системы анастомозов.

Передняя мозговая артерия отходит от внутренней сонной артерии и отдает пять основных ветвей: орбитальную, лобнопо-люсную, перикаллёзную, каллёзомаргинальную и теменную. После отхождения передней мозговой артерии внутренняя сон­ная артерия превращается в среднюю мозговую артерию— самую большую из всех церебральных артерий.

Средняя мозговая артерия кровоснабжает большую часть конвекситальной поверхности полушария. Она ответственна за все те участки лобной, височной и теменной долей, поражение которых в доминантном полушарии вызывает такие важные очаговые симптомы, как моторная и сенсорная афазия, алексия, аг­рафия, апраксия, акалькулия и нарушения схемы тела.

Задние мозговые артерии являются концевыми ветвями ос­новной артерии. Они кровоснабжают средний мозг, зрительные бугры, покрышку моста, теменно-затылочную область.