Исследования функциональной асимметрии полушарий головного мозга позволяют нам лучше понять причины и механизмы, лежащие в основе отклонений в познавательной деятельности детей, страдающих различными формами аномалий развития. Каждое полушарие вносит свой вклад, играет свою собственную роль в реализации высших психических функций. Анализ практически любого психического процесса позволяет выделить компоненты, обеспечиваемые структурами, как левого, так и правого полушария. Функциональную специализацию полушарий определяют по способу обработки информации, по когнитивному стилю: левое полушарие вербальное, логическое, «рассудочное», обработка информации происходит аналитически, последовательно; правое полушарие первично невербальное, образное, зрительное, сенсорное, ассоциативное, обработка информации происходит глобально (холистически). К функциям правого полушария относятся точная перцепция и память о стимулах, которые не могут быть легко вербализованы или слишком сложны, чтобы их можно было обозначить словами. Тесная взаимосвязь двух полушарий является необходимым условием для обеспечения нормального функционирования мозга, для обеспечения всех видов деятельности.
Электрофизиологический анализ функциональной специализации полушарий и их взаимодействия в процессе разных видов деятельности позволил выявить особенности структурно-функциональной организации мозга у детей с нормальным и с задержанным развитием, а также у умственно отсталых детей одного календарного возраста (8-9 лет). Проводилось исследование зрительных вызванных потенциалов (ВП) — ответов мозга на сигналы, предъявляемые зрительному анализатору. Анализировались ВП в проекционных и ассоциативных структурах левого и правого полушарий, возникающие в ответ на предъявление целевых значимых) и нецелевых (незначимых) зрительных структурированных стимулов. Выделение значимого целевого стимула в ряду предъявленных сигналов характеризует познавательные возможности ребенка, его способность к целенаправленному, адаптивному поведению, умению выделить существенную информацию. Для оценки возрастной нормы чрезвычайно важным показателем является диапазон адаптационных возможностей организма, в основе которых лежат приспособительные свойства физиологических систем.
Наши исследования показали различный характер реакций структур левого и правого полушарий при выделении значимых стимулов. В норме выявляется преимущественная активация левого полушария при опознании целевых стимулов. В отличие от взрослых испытуемых, у которых лобные отделы коры играют ведущую роль в выделении значимых сигналов, у детей в возрасте 9 лет в анализе и выделении значимой информации играют роль и другие структуры. Анализ стимулов сначала происходит в затылочной и височно-теменно-затылочной областях левого полушария и в интегративно-пусковых областях обоих полушарий. Судя по развитию компонентов ВП, ведущее участие центральной области левого полушария отмечено и на последующих этапах обработки сенсорной информации. Эти данные согласуются с представлениями о том, что активный поиск существенных элементов информации, их сличение определяются включением в процесс восприятия интегративных областей. В 8—9 лет дети четко выделяют значимую информацию, что играет важную роль в познавательной деятельности. Избирательность кихических процессов зависит не только от деятельности лобных долей, но и в значительной мере определяется высоким уровнем бодрствования, ведущую роль в котором играют глубинные структуры мозга.
У детей с ЗПР выявлены существенные отличия от нормы при разных видах перцептивной деятельности, наблюдается ослабление включения в деятельность ассоциативных структур левого полушария. Выделение значимых сигналов, оценка значимости сигнала, судя по сдвигам амплитудно-временных параметров ВП, осуществляются, в основном, в структурах правого полушария. В левом полушарии характеристики ВП на значимые и незначимые сигналы одинаковы.
Физиологами, нейропсихологами и морфологами получены данные, свидетельствующие о более позднем формировании в онтогенезе функций лобных долей левого полушария. По-видимому, у детей с ЗПР структурно-функциональное созревание левого полушария, особенно его высших отделов, замедленно по сравнению с нормой.
Одним из нервных механизмов выделения значимых стимулов является подавление (оттормаживание) незначимых стимулов. Исходя из этого представления, можно предположить, что одинаковая реакция на значимые и незначимые стимулы в структурах левого полушария, наблюдаемая у детей с ЗПР, обусловлена недостаточным развитием тормозных механизмов левого полушария. Можно полагать, что отсутствие или ослабление различий ВП при предъявлении двух типов стимулов (значимых и незначимых) обусловлено нарушением регуляции включения тормозных механизмов при появлении «ненужного» стимула. Кроме того, нарушение выделения значимых стимулов может быть связано с несформированностью процессов локальной активации, контролируемых лобными структурами коры.
В ходе онтогенеза у ребенка существенно изменяется способность к выделению значимости сигнала, В возрасте 6—7 лет развивается возможность оценки информационной значимости стимула, что связано с появлением возможностей оценки более отвлеченных и абстрактных характеристик стимула. У детей с задержанным развитием в 9 лет еще недостаточно, по сравнению с нормально развивающимися сверстниками, сформирована способность к определению значимости предъявляемой информации. Это выявляется как при психологических наблюдениях, так и при анализе вызванной электрической активности мозга на целевые и нецелевые стимулы. Измененное участие ассоциативных структур мозга, особенно левого полушария, в анализе зрительной информации приводит к иной, чем в норме, системной организации процесса восприятия. Это согласуется с результатами психологического изучения детей с ЗПР, свидетельствующими о нарушении у них формирования системных связей при восприятии.
Исследование структурно-функциональной организации мозга в процессе перцептивной деятельности у олигофренов выявило существенные отличия, как от нормы, так и от данных, полученных у детей с ЗПР, обусловленные специфическими для данной категории детей нарушениями церебральной организации.
При электрофизиологическом анализе установлено значительное удлинение времени развития ВП, особенно выраженное в задачах на опознание структурированных стимулов. Можно полагать, что одним из нейрофизиологических механизмов замедленного восприятия зрительных стимулов, отмечаемым при психологическом обследовании умственно отсталых детей, является более длительная, чем в норме, обработка сложной сенсорной информации, особенно в структурах левого полушария.
Зрительные ВП умственно отсталых детей в проекционной, височно-теменно-затылочной и теменной областях левого полушария характеризуются большим сходством амплитудно-временных параметров. Это отражает однотипность, недифференцированность их реагирования на разнородные зрительные стимулы, кой «гештальтный» тип реагирования в норме более характерен для правого полушария. Это согласуется с данными многих исследователей, отмечающих недифференцированность, глобальность зрительного восприятия у олигофренов, затруднения в целении отдельных признаков предметов. Глобальное, кодифицированное реагирование левого полушария многие авторы тали причиной умственной отсталости. Поскольку левое полушарие занято невербальной деятельностью, характерной для правого полушария, оно не может заниматься присущей ему абстрактно-логической деятельностью. Однако, согласно нашим наблюдениям, у олигофренов имеется также и значительная дефицитарность функций правого полушария. Выраженные нарушения интегративной функции мозга у олигофренов выявляются также при анализе функциональной организации мозга в процессе выделения значимой информации. Нарушение отбора значимой информации является одной из причин дефекта познавательной деятельности при олигофрении. Как показывают исследования ВП у детей этой категории, нарушения оценки значимости стимулов наблюдаются в структурах, как левого, так и правого полушария. При умственной отсталости более грубо, чем при ЗПР, выявляется нарушение тормозных функций коры, препятствующее оттормаживанию значимых стимулов. Это обусловлено как общим недоразвитием мозга, в первую очередь — коры больших полушарий, нарушением регуляторных функций мезрдиэнцефальных стволовых структур, так и нарушением регулирующих и контролирующих функций лобных отделов.
Особенности мозговой интеграции сенсорной информации у детей с разным уровнем умственного развития установлены также при анализе взаимодействия левого и правого полушарий в процессе зрительного восприятия. Эксперимент был поставлен таким образом, что позволял одновременно регистрировать ВП не только в том полушарии, куда поступали сигналы, но и в про-мтоложном полушарии, где ВП появлялись вследствие переинформации по межполушарным связям. Это давало воз-жность анализировать передачу информации из одного полушария в другое, оценивать время передачи информации, характеристик межполушарного взаимодействия.
У нормально развивающихся детей при стимуляции левого полушария в правом, нестимулируемом, полушарии возникают высокоамплитудные ответы (так называемые «непрямые» ВП), по форме схожие с ВП в стимулируемом левом полушарии (с «прямыми» ВП). При стимуляции правого полушария в левом полушарии также возникают хорошо выраженные ВП, но их амплитуда значительно меньше, чем у «прямых» ВП в правом полушарии. Это обусловлено большим количеством межполушарных связей левого полушария с правым, чем правого с левым. Вследствие этого при стимуляции левого полушария происходит более активное вовлечение структур правого полушария. Это отражает и большую роль левого полушария в мозговой интеграции в процессе восприятия. Интеграция полушарий в процессе восприятия обусловливает их взаимную дополнительность, являющуюся необходимым условием для осуществления любого вида деятельности.
У детей с ЗПР, судя по характеристикам ВП, активация левого полушария при стимуляции правого полушария значительно ослаблена по сравнению с нормой. Это отражает снижение реактивности левого полушария на информацию, приходящую из правого полушария. Анализ времени межполушарной передачи информации в процессе восприятия указывает на замедление развития ВП в структурах правого полушария при стимуляции левого полушария, что отражает в известной степени замедление передачи информации из левого полушария в правое. По данным психолого-педагогических исследований, у детей с задержкой психического развития нет нарушений элементарных сенсорных процессов, однако прием и переработка сенсорной информации замедленны.
Абсолютные пороги чувствительности, различительные возможности слуха и зрения у детей с ЗПР такие же, как у нормально развивающихся детей. Отклонения от нормы выявляются при усложнении восприятия, что объясняется, в частности, несформированностью отдельных систем внутри анализаторов.
Недостаточность функций преимущественно левого полушария, выявленная при электрофизиологическом исследовании функциональной организации мозга, находит подтверждение в ряде психологических исследований. При сохранности возможностей развития интеллекта у детей с ЗПР наблюдается недостаточная сформированность умственных операций, отставание развития словесно-логического мышления. Высказываются предположения, что трудности школьного обучения детей с минимальной мозговой дисфункцией обусловлены тем, что большинство заданий имеет вербальный характер, а дефицитарность функций левого полушария создает затруднения в их адекватной переработке.
При умственной отсталости нарушение межполушарного взаимодействия проявляется в выраженном изменении передачи сенсорной информации из левого полушария в правое. Судя по данным анализа ВП, афферентные сигналы из структур левого полушария поступают в правое более дисперсно, асинхронно вследствие замедления переработки информации в левом полушарии или изменений системной организации сенсорной обработки в левом полушарии. Из полушария в полушарие по межполушарным связям передается сложная, переработанная в «своем» полушарии информация, сообщающая другому полушарию о событиях в этом полушарии, подготавливающая его к приему и переработке адресованной непосредственно ему информации. Нарушение такой передачи, несомненно, приводит как к нарушению деятельности правого полушария, так и к изменению интеграции полушарий мозга в процессе перцептивной деятельности. Удлинение времени развития ВП на сложные стимулы, замедление межполушарной передачи информации отражают специфику олигофренического дефекта восприятия. Замедленность зрительного восприятия, требующую большего, чем в норме, времени для узнавания предметов, отмечают и психологи.
Дефицит функций правого полушария у умственно отсталых детей, по данным психологов и педагогов, проявляется в нарушении целостного характера восприятия и нарушении зрительно-пространственного восприятия. Наряду с этим, характерной является трудность установления вербальных связей и вербального опосредования, что отражает нарушение левополушарных функций, выявляемое при электрофизиологическом исследовании.
Нарушение межполушарного взаимодействия при умственной отсталости проявляется и в ограниченности познавательной деятельности. Знания, приобретенные в словесной форме, не оказывают существенного влияния на развитие умственно отсталого ребенка вследствие того, что чувственное познание и практическая деятельность недостаточно осмысляются и оформляются в слове. Можно полагать, что изменение межполушарного взаимодействия в процессе обработки сенсорной информации отражает в определенной степени нейрофизиологические механизмы нарушения мозговой интеграции в процессе деятельности. Учитывая Функциональную специализацию полушарий, а также роль совместной деятельности обоих полушарий в осуществлении высших психических функций, можно полагать, что нарушение межполушарной передачи информации искажает когнитивную интеграцию при интеллектуальной деятельности.
Изменения, как механизмов функциональной специализации полушарий, так и межполушарного взаимодействия, лежащего в основе интеграции мозговых функций, обусловливают сложные нарушения познавательной деятельности, наблюдаемые у детей с отклонениями в умственном развитии. Различия в характере отклонений от нормы функционирования системы левого и правого полушарий у детей с задержанным развитием и с умственной отсталостью отражают особенности нейрофизиологических механизмов, обеспечивающих интегративную деятельность мозга (М.Н. Фишман, 1996).