Ваш психолог

Т. Н. УШАКОВА, Н. Е. СВИДЕРСКАЯ, Л. А. ШУСТОВА

Поиск связи между электрическими процессами мозга и рече­выми процессами наталкивается на значительные трудности и на­ходится в настоящее время на самом раннем этапе [1, 6].

Мы попытались выявить динамику вовлечения мозговых струк­тур в осуществление речевого процесса, применив вариант ме-- года М. Н. Ливанова [2], который дает возможность определить юны мозга, включенные в протекающий психофизиологический лроцесс. Осуществлялось «сопряженное» исследование электро - физиологической и психологической сторон деятельности. Элек­трофизиологически регистрировались биопотенциалы по всей поверхности головы (48 точек конвенситальной поверхности че­репа, электроды равномерно располагались ото лба к затылку на 8 дугах по 6 электродов на каждой дуге). Все показатели через аналого-цифровой преобразователь вводились в ЭВМ, частота оп­роса составляла 7 Гц. Для каждой точки оценивались дискретные' фазовые позиции, интервал между соседними отсчетами был 17 мс.

Психологическую сторону эксперимента составляла регламен­тируемая условиями опыта психическая деятельность, которая предполагала последовательность включения различных корковых областей, что позволяло выявить соответствующую динамику в - ЭЭГ-показателях; психический процесс протекал во временных масштабах, удобных для сопоставления с ЭЭГ-показателями; пси­хический процесс составлялся из нескольких разнокачественных этапов, время протекания каждого из которых было измерено; в результате возникала возможность совмещения временных то­чек физиологического и психологического процессов.

Задаче отвечала следующая модель речевой деятельности.. Испытуемому, находящемуся в камере с электродами па голове* предъявлялось слово, проецируемое на экран (начальный момент процесса). По предварительной инструкции требовалось приду­мать два однокоренных слова и из всех трех слов составить пред­ложение. Пример: «барабан», «барабанщик», «барабанить» г «барабанщик барабанит в барабан». Составив предложение, ис­пытуемый произносил его про себя, а затем вслух. Этапы проте­кающей деятельности были хронометрированы: 1) восприятие - зрительного изображения, узнавание слова — до 600—800 мс;

2) поиск производных слов, синтезирование фразы — до 1700— 1800 мс; 3) произнесение фразы про себя, подготовка к артику­ляции — до 3000 мс.

При разбиении на этапы мы руководствовались, во-первых* данными, полученными при хронометрировании более простых действий, чем изучаемый поведенческий акт, составляющих каж­дый этап (например, восприятие и узнавание слова). Во-вторых, использовались литературные данные о времени реакции на ре­чевые и наглядные стимулы [2, 8].

Наконец, показательными оказались электрофизиологические данные суммарной глобальной синхронизации, полученные нами в эксперименте. В соответствии с началом каждого этапа наблю­дались значимые подъемы синхронизации по всей поверхности мозга [7].

Для сопоставления результатов была использована еще одна экспериментальная модель, в которой испытуемый синтезировал не вербальные, а наглядные элементы. На экран предъявлялось изображение двух деталей одного предмета, требовалось составить из тшт целую фигуру, назвать ее сначала про себя, потом вслух. Время протекания этапов второй деятельности: 1) восприятие зрительного изображения — до 510—600 мс; 2) составление целого образа —до 2210 мс; 3) называние предмета про себя и подго­товка к артикуляции — до 3000 мс.

Обследовано 20 здоровых испытуемых в возрасте 18—35 лет. Подсчитывали коэффициент совпадения (Кс) фазовых позиций для отведения каждой полудуги в эпохе 170 мс. В результате об­работки был получен ряд значений Кс, меняющихся по ходу дея­тельности. Располагая данными о динамике К0 в разных корковых областях, можно выявить зоны активации в каждый микроинтер­вал времени. Для характеристики специфичности обнаруженных паттернов активации вычисляли вероятность активации данной корковой области (Ва). Ва считалась положительной, если Кс> 5*40%. Далее строили карты динамики Ва для каждого испытуе­мого в отдельности и суммарные (для 20 испытуемых) по каж­дому виду экспериментальной деятельности. В результате обра­ботки были определены зоны с существенным повышением уровня активации в каждый момент времени.

Динамика вовлечения мозговых структур в речевой процесс (первый вид экспериментальной деятельности) представлена на рис. 1. Самые ранние периоды восприятия и узнавания слова связаны с перемещением зон активации: сначала наиболее акти­вированы лобные, центральные и височные зоны левого полуша­рия, а также задне-теменные и центральные области правого. В дальнейшем процесс из левых лобных областей переходил на левые и затылочные зоны, оставаясь в правых задне-теменных с присоединением передне-затылочных и передне-височных об­ластей. Эти особенности динамики активации структур мозга со­гласуются с нейропсихологическими данными [3]. Процесс обра­ботки слов связан с работой левых височных и частично правых областей. Участие левых лобных центральных зон коры объясня­ется, по-видимому, их регуляционными функциями в целенаправ­ленном поведении. Правые задне-теменные области подключаются в ранние моменты деятельности, вероятно, для анализа зритель­ного материала: по современным данным [3], переработка зри-

Рис. 1. Динамика активации мозго­вых структур на разных этапах ре­чевого процесса (составление предло­жения)

Рис. 2. Сравнение динамики актива­ции мозговых структур при речевой (4) и наглядно!! (Б) деятельности

Тельной информации начинается в правом полушарии, а затем пе­реходит в левое. Такую же последовательность событий мы видим в наших исследованиях.

На втором этапе психической деятельности (подбор одноко­ренных слов и составление фразы) фокус активации перемещался в левые теменные и затылочные области с сохранением активности; правых задне-теменных и отчасти височных зон. Левая височная область продолжала доминировать до середины второго этапа, ак­тивность в задних височных отведениях сохранялась до конца

-Этапа. В этот период передне-лобные области не играли домини­рующей роли. В меньшей степени активировались и двигательные зоны, которые подключались периодически то в правом, то в левом полушариях.

Здесь наиболее выражены межиндпвидуальные различия: у од­них испытуемых преимущественно включались задне-теменные области (5 человек), у других — задне-лобные (2 человека). Вы­делен также смешанный вариант, при котором активируются зад­не-лобные и задне-теменные ассоциативные зоны. Вариативность электрофизиологических паттернов на втором этапе может быть объяснена особенностями протекающей деятельности. Здесь про­исходили разнородные операции: поиск производных слов и со­ставление предложения. Возможно, у разных испытуемых эти операции осуществлялись в различной последовательности, с раз­ной трудностью, основное время затрачивалось на выполнение одной из операций. Следствием этого могло явиться преобладание активаций различных отделов мозга.

Третий этап — произнесение предложения про себя и подго­товка к артикуляции — отличался снижением активации левых задне-лобных и задне-теменных зон; правые задне-теменные об­ласти дольше сохраняли активность, однако к концу периода и в них снижался уровень возбуждения. По нашим данным, наиболее активны в этом периоде передне-центральные области, имеющие значение в организации артикуляционного процесса. Так как все испытуемые в наших экспериментах были праворукими, то в •большей степени активированной оказывалась левая моторная область. Отмечалось довольно стойкое удержание возбуждения в левых зрительных зонах, что, вероятно, связано с возникнове­нием зрительных представлений, обусловленных составленной фразой. К концу периода происходило подключение передне-лоб­ных областей, особенно в левом полушарии.

Структура биоэлектрических колебаний во время второго вида экспериментальной деятельности (составление образа до деталям) была существенно иной. Данные по сравнению обоих видов психической деятельности (условно: вербальной и наглядной) представлены на рис. 2. Видно, что каждая деятельность дает спе­цифическую картину синхронизации биопотенциалов по областям. Для вербальных процессов характерно доминирование в началь­ных этапах левой лобной и височных областей. Активны централь­ная и задняя теменная области. В целом вся деятельность преи­мущественно левополушарна. При наглядной деятельности выра­жена активность затылочных областей на 1-м и 2-м этапах, лобных и затылочных, передне-теменных и затылочных — на 2-м и 3-м этапах. На протяясении всей деятельности более активно правое полушарие.

Отмечается известное совпадение в последовательности актива­ции областей при обоих видах деятельности. Это сходство прояв­ляется больше в конце 2-го ~ начале 3-го этапов обоих процессов (речевое оформление задания и подготовка к артикуляции), т. е.

Тогда, когда и по психологической задаче процессы наиболее близки.

Заключение. В работе получены данные о вовлечении в пси­хологическую деятельность различных мозговых структур, т. е. зафиксирована как бы картина «функциональной анатомии». Результаты согласуются с иейропсихологическими представления­ми, одновременно дополняя их. Показано, что при решении пси­хологической задачи мозг работает как целое со специфически меняющейся степенью активности отдельных частей. Следует от­метить, что паши данные получены на интактпом мозге здорового человека, поэтому они свободны от наслоений, встречающихся при исследовании мозговой патологии. При их развитии они могут быть использованы как основа для сравнения функций мозга здо­рового и больного человека.

Литература

1. Бехтерева II. П. Нейрофизиологические аспекты психической деятельно­сти человека. Л.: Медицина, 1974. 151 с.

2. Бойко Е. И. Время реакции человека. М.: Медицина, 1964.

3. Ливанов М. II. Пространствоппая организация процессов головного мозга, М.: Наука, 1972. 182 с.

4. Лурия А. Р. Высшие корковые функции. М.: Изд-во МГУ, 1962. 432 с.

5. Свидерская II. Е., Ушакова Т. II., Шустова Л. А. Электрофпзпологическое исследование рече-мыслительпого процесса.— Физиология человека, 1950, т. 6. № 3, с. 402-422.

6. Тэтчер Р. В. Пространственная синхронизация электрической активности мозга при обработке когнитивной информации.-— В кн.: Нейрофизиологи­ческие механизмы поведения. М.: Наука, 1982, с. 458—470.

7. Ушакова Т. II., Шустова Л. А., Свидерская Н. Ё. Связь сложных психиче­ских процессов с функциональной организацией работы мозга.— Психол. журя., 1983, т. 4, № 4, с. 119—133.

8. Шошолъ Р. Время реакции.—В кн.: Экспериментальная психология / Под ред. П. Фресса, Ж. Пиаже. М.: Прогресс, 1975, с. 231—242.