Мозг как орган сознания

 

оглавление

 

 

Введение

Тема данной работы - Мозг как орган сознания

Головной мозг, с окружающими  его оболочками находится в полости  мозгового черепа. Верхняя вентральная  поверхность головного мозга  по форме соответствует внутренней вогнутой поверхности свода черепа. Нижняя поверхность - основание головного мозга, имеет сложный рельеф, соответствующий черепным ямкам внутреннего основания черепа.

Масса мозга взрослого человека колеблется от 1100 до 2000 г. На протяжении от 20 до 60 лет масса и объем остаются максимальным и постоянным для каждого индивидуума .

При осмотре препарата головного  мозга хорошо заметны три его  наиболее крупные составные части. Это парные полушария большого мозга, мозжечок и мозговой ствол.

Полушария большого мозга у взрослого человека - это наиболее сильно развитая, самая крупная и функционально наиболее важная часть ЦНС. Отделы полушарий прикрывают собой все остальные части головного мозга. Правое и левое полушария отделены друг от друга глубокой продольной щелью большого мозга, достигающий большой спайки мозга, или мозолистого тела.

Коре головного мозга принадлежит  исключительная роль в связи с  осуществлением психической деятельности. Многие современные ученые придерживаются точки зрения, что "сознание возникает в результате совместных действий множества клеток мозга так же, как пищеварение есть результат совместных действий клеток пищеварительного тракта". В коре находятся высшие интегративные центры мозга, осуществляющие сознательную регуляцию деятельности организма. Вообще сознание - это одно из основных понятий философии, социологии и психологии, обозначающее человеческую способность идеального воспроизведения действительности и мышления. В более узком смысле сознание - высшая форма психического отражения , свойственная общественно развитому человеку и связанная с речью, идеальная сторона целеполагающей трудовой деятельности.

Объект исследования: головной мозг

Предмет исследования: мозг как орган  сознания

Цель данной работы: Рассмотреть  мозг как орган сознания

Задачи:

1. Изучить строение и развитие головного мозга
2. Изучить особенности специализации головного мозга
3. Рассмотреть мозг как орган создания

 

 

1. Головной мозг человека: строение  и история развития

Человеческий мозг – это, быть может, самая сложная из живых структур во Вселенной. Но если вы сомневаетесь в этом, то представьте на минуту, что ваш мозг битком набит миллиардами нервных клеток, каждая из которых – это «передающее устройство», соединенное многими милями живых проводов с тысячами заранее определенных «слушателей». Мы называем весь этот комплекс структур нервной системой. Ученые, целиком посвятившие себя познанию того, как «работает» мозг (независимо от того, что подразумевается под словом «работает»), считают, что они сталкиваются здесь с наиболее трудным вопросом: почему и как люди делают то, что они делают?

За последние двадцать лет изучение организации и деятельности мозга  продвигалось ускоренными темпами. В прошедшее десятилетие удалось  найти методы, с помощью которых  можно выявлять взаимоотношения  между различными частями этого  органа. Начали выясняться и некоторые из главных механизмов, регулирующих активность мыслящего мозга. Поскольку в таких исследованиях участвовало множество ученых, исходивших из сходных концепций, результаты каждого из них оказывались полезными и для других, и это обеспечивало быстрый прогресс¹.

Обширная  область исследований, на данных которой  базируется моя творческая работа, получила название нейронауки, т.е. науки  о нервной системе. Этот термин был  введен в конце 1960-х годов американским биологом Фрэнсисом Шмиттом. Специалисты в этой области пытаются проникнуть в молекулярные, клеточные и межклеточные процессы, с которыми связано взаимодействие мозга с внутренней или внешней по отношению к телу средой.

Мало кому известен 1836 год, но именно в этом году никому не известный врач Марк Дакс выступил с докладом на заседании медицинского общества в Монпелье. Как и большинство его современников, Дакс не часто выступал на медицинских конференциях. В самом деле, этот доклад был его первым и последним научным сообщением.

В течение своей долгой службы в  качестве практикующего врача Дакс видел много больных, страдавших от потери речи – состояния, возникающего в результате повреждения мозга  и известного специалистам под названием  афазии.

Это наблюдение было не новым. Еще  древние греки сообщали о случаях внезапной утраты способности говорить. Даксу, однако, пришла в голову мысль о том, что между потерей речи и поврежденной стороной мозга существует связь. Дакс заметил признаки повреждения левой половины, или полушария, мозга более чем у 40 наблюдавшихся им больных с афазией. Ему не удалось обнаружить ни единого случая афазии при повреждении одного только правого полушария. В своем докладе на заседании медицинского общества Дакс суммировал эти наблюдения и сделал следующее заключение: каждая половина мозга контролирует свои, специфические функции; речь контролируется левым полушарием.

Его работа предвосхитила одну из наиболее интересных и интенсивно разрабатываемых  областей научных исследований второй половины двадцатого века – исследование различий в функциях левого и правого полушарий мозга.

Современные представления о функционировании целостного мозга определяют его  как динамичную систему, способную  к функциональным перестройкам своей  текущей деятельности. Функциональные перестройки задают уровни приоритетов и веса связей между мозговыми структурами, вовлеченными в текущую деятельность, таким образом, чтобы наиболее результативно, с точки зрения мотивации, и наиболее минимизировано – в плане энергетических затрат – реализовать текущую деятельность. Возможности для этого заложены в свойствах мозга сочетать жестко закрепленные и пластичные формы структурной организации и функциональной активности. В результате при нормальном развитии организма в процессе взаимодействия с внешним миром складывается определенный тип внутримозговых и межполушарных взаимодействий, что, в свою очередь, формирует определенный тип функциональной асимметрии мозга. Такой нормальный тип функциональной асимметрии мозга (генетически предопределенный) характеризуется у человека формированием доминирования правой руки, правого глаза, доминированием левого полушария при восприятии вербальной информации, а правого полушария – в обслуживании рассудочной деятельности и т.д. Такой видовой (для человека) профиль функциональной асимметрии мозга исследован достаточно подробно.

Как же устроен человеческий мозг? Мы знаем, что головной мозг человека состоит из левого, правого полушария  и мозолистого тела, который служит каналом связи между ними. Управление основными движениями тела человека и его сенсорными функциями равномерно распределено между двумя полушариями мозга, при этом левое полушарие контролирует правую сторону тела (правую руку, правую ногу и так далее), а правое полушарие – левую сторону.

 

2. Специализация полушарий головного мозга

Физическая симметрия мозга  не означает, что правая и левая  стороны равноценны во всех отношениях.

Достаточно обратить внимание на действия ваших двух рук, чтобы увидеть  начальные признаки функциональной асимметрии. Лишь очень немногие люди одинаково владеют обеими руками; большинство же имеют ведущую руку. Во многих случаях на основании того, какая рука является ведущей, можно многое предсказать относительно организации высших психических функций. Например, у правшей почти всегда то полушарие, которое управляет ведущей рукой, контролирует также и речь.

Различия в способности двух рук отражают только один из аспектов в асимметрии функций двух полушарий  мозга.

В последние годы были накоплены  многочисленные данные, свидетельствующие  о том, что левый и правый мозг не идентичны по своим возможностям и организации.

Есть основания полагать, что  сложные психические функции  распределены между левым и правым мозгом.

Можно описать многие аспекты асимметрии головного мозга, но не все еще  получили точного биологического объяснения. Возможно даже, что некоторые стороны этих процессов вообще еще не выявлены.

Переработкой зрительной информации занята значительная часть нашего мозга, но насколько велика эта часть, ученые затрудняются сказать даже приблизительно.

Мы знаем, что у нас два  глаза, но мы почти всегда видим только один внешний мир. Эта способность  объединять информацию, идущую от обоих  глаз, основана на двух важнейших свойствах  зрительной системы.

Во-первых, движения наших глаз, когда мы осматриваем ими окружающее, сложным образом строго скоординированы. Если вы, глядя на острый край какого-нибудь предмета, легонько надавите сбоку на глазное яблоко, то в этот миг увидите оба изображения, из которых складывается одно. Для слияния изображений особенно важны нейроны верхних бугорков четверохолмия. Эти клетки лучше реагируют на движущиеся раздражители.

Во-вторых, проекции видимого мира на сетчатки обоих глаз отображаются в  поле 17 в виде двух почти идентичных проекций, которые затем объединяются межкорковыми связями каким-то еще не вполне понятным образом. Ученым, однако, известно, что, по крайней мере, на уровне коленчатого тела и поля 17 благодаря довольно сложной системе проводящих путей зрительная информация от каждого из двух глаз остается пространственно обособленной. У наркотизированных животных клетки слоя IV поля 17 реагируют на импульсы, идущие от обоих глаз. В клетках, расположенных выше и ниже слоя IV, ответные реакции носят более сложный характер. Здесь, как правило, некоторые клетки лучше реагируют на сигналы от одного глаза, чем от другого; иными словами, влияние одного глаза на такие клетки «доминирует» над влиянием другого глаза.

Зрительные пути правого и левого глаза могут служить наглядной  иллюстрацией параллельных цепей. Зрительная информация от рецепторных клеток сетчатки каждого глаза идет практически параллельными путями до зрительной коры.

Наши два глаза с удвоенными зрительными путями не просто «уравновешивают» лицо или обеспечивают резерв на случай выхода из строя одного глаза. Они работают сообща для достижения суммарного эффекта. Разница в положении глаз обусловливает незначительные различия в идущей параллельными путями зрительной информации, а это  свою очередь позволяет нам видеть предметы в трех измерениях. Когда эта информация объединяется в зрительных интеграционных центрах коры, мы видим один трехмерный мир.

Деятельность других параллельных путей тоже обогащает наше зрительное восприятие. Различные аспекты информации, получаемой от каждого глаза, передаются по трем параллельным каналам. Информация о специфике образа (распознавание «точек») поступает через латеральное коленчатое тело в первичную зрительную кору. Информация, касающаяся движения, по различным аксонам направляется от сетчатки к верхним бугоркам четверохолмия и к полю 17 зрительной коры. Сигналы об уровне рассеянного света идут в супрахиазменные ядра. Вся эта информация, передаваемая по различным, но параллельным путям, в конце концов вновь объединяется в интегрирующих сетях коры и воссоздает полную картину того, что мы видим.

2.1. Левое полушарие и речь

Для определения полушария контролирующего  речь широко применяется тест Вада².

Больной лежит на столе, он в полном сознании, и в его сонную артерию  с одной стороны шеи вставлена  небольшая трубка. Врач просит его  поднять вверх обе руки и начать считать тройками в обратном направлении, начиная от ста (100, 97, 94 …). Затем в артерию вводится наркотизирующее вещество амитал-натрий. Оно доходит до того полушария мозга, которому доставляет кровь эта артерия. Через несколько секунд рука, противоположная той стороне тела, куда была сделана инъекция, бессильно падает. Затем больной перестает считать. Если подвергшееся наркозу полушарие то самое, которое контролирует речь, пациент теряет речь на несколько минут, в зависимости от введенной дозы снотворного. Если же нет, он снова начнет считать через несколько секунд и сможет вести разговор, хотя половина его мозга будет наркотизирована.

Результаты теста показывают, что  у более чем 95% всех праворуких людей, не имевших в раннем возрасте травм или поражений мозга, язык и речь контролируются левым полушарием, а у остальных 5% правым. Большая часть леворуких – около 70%-также имеют речевые зоны в левом полушарии. У половины из остальных левшей (около 15%) речь контролируется одним правым полушарием, а у другой половины (около 15%) – обоими.

Когда тесту Вада подвергались испытуемые, перенесшие, как было известно, повреждение  левого полушария в ранний период жизни, оказалось, что правое полушарие  у них либо полностью контролирует, либо участвует в контроле над речью у 70% леворуких больных и 19% праворуких. Правое полушарие у этих больных явно приобрело способность управлять речью и компенсировало таким образом ущерб, причиненный в раннем возрасте левому полушарию. Такого рода сдвиги ясно свидетельствуют о пластичности мозга в раннем детстве.

2.2. Правое полушарие

Из-за того, что левое полушарие  имеет столь важное значение для  речи и ее понимания, а также для  выполнения жестов, подчиненных законам  языка, его называют «доминирующим». Правое полушарие в таком случае становится «второстепенным». Многие люди все еще пользуются этими эпитетами, хотя, как показали более поздние исследования, правое полушарие имеет свои собственные функции и может даже участвовать в процессе восприятия речи³.

Эксперименты с тахистоскопом  как будто бы выявили прискорбную  неполноценность, если не сказать абсолютную бездарность, правого полушария  в деле понимания речи. Однако совсем недавно Эран Зайдель изобрел  устройство, названное Z-линзой и выполняющее ту же задачу, что и тахистоскоп, но в некоторых отношениях более эффективное. С помощью этого устройства испытуемый может подолгу разглядывать предъявляемый стимул, тогда как тахистоскоп обеспечивает лишь кратковременное восприятие изображения в течение 0,1-0,2 секунды, поскольку любое, даже незначительное движение глаз в сторону от центральной точки приведет к тому, что раздражитель попадет в оба поля зрения. Z-линза гарантирует с полной надежностью, что используемую в экспериментах зрительную информацию получит лишь одно полушарие мозга. Зайдель работал с двумя больными, перенесшими операцию по разделению полушарий. У обоих левое полушарие доминировало в отношении речи. В одном из тестов больные слышали слово, произнесенное экспериментатором, затем видели три изображения, которые с помощью Z-линзы проецировались в левую часть зрительного поля (правое полушарие), и должны были выбрать картинку, соответствующую услышанному вначале слову. В другом эксперименте от них требовалось выполнение устных инструкций, например: «Положите желтый квадрат на красный круг». При этом они видели предметы в левой половине зрительного поля.

Зайдель обнаружил, что правое полушарие  понимало намного больше слов и больше знало о словах, чем думали прежде. Более ранние эксперименты с тахистоскопом указывали на то, что правое полушарие может постигать смысл существительных, но не глаголов. С помощью Z-линзы, позволяющей больным смотреть на изображения слов в течение более длительного времени, чем доля секунды, Зайдель установил, что такое противопоставление существительных глаголам лишено основания: для понимания глаголов просто требовалось больше времени. Как показали результаты соответствующих тестов, словарный запас правого полушария был близок к запасу 10-летнего ребенка. Последовательные цепочки слов, составляющих устные инструкции, воспринимались хуже, чем отдельные слова. И все же, хотя правое полушарие и обладает некоторой способностью к пониманию речи, оно остается «немым», т.е. не может само программировать речь.