АСИММЕТРИЯ МОЗГА И АДАПТАЦИЯ ЧЕЛОВЕКА
Леутин В. П., Николаева Е. И., Фомина Е. В.
Новосибирский государственный
педагогический университет,
Российский государственный педагогический
университет им. Герцена,
Сибирский государственный университет физической культуры и спорта, г. Омск, Россия
leutin_39@mail.ru,
klemtina@yandex.ru, fomin-fomin@yandex.ru
Результаты экспедиционных исследований в районах Сибири, Средней Азии и Дальнего Востока свидетельствуют о том, что адаптационные перестройки затрагивают наиболее общие механизмы регуляции центральной нервной системы, которые контролируют восприятие, память, эмоции, стратегию переработки мозгом информации. Эффективность адаптации определяется сопряженной работой обоих полушарий мозга, активность которых зависит от времени, прошедшего с начала адаптивных перестроек.
Методика. Использовались количественные методы оценки памяти: путем запоминания и контроля воспроизведения вербальных и невербальных, эмоциогенных и неэмоциогенных стимулов оценивалась память в разные дни адаптации. Моноауральное предъявление стимулов позволяло оценить латеральные эффекты переработки информации. С помощью ультразвуковой допплерографии оценивалась скорость кровотока в среднемозговых артериях левого и правого полушарий у левшей и правшей. Профиль латеральной организации определялся с помощью экспериментальных проб. Картирование мозга позволило оценить выраженность ритмов ЭЭГ и их распределение по полушариям мозга у представителей спортивной элиты.
Результаты. В ранние сроки экстренной адаптации резко улучшается запоминание новой и эмоциогенной информации на фоне ухудшения припоминания нейтральной. Следовательно, первой психофизиологической реакцией на изменение потока информации является активная селекция новых, необычных, высоко значимых стимулов эмоциогенными структурами мозга. В более поздние сроки адаптации человека (11-21 дни) выявлено улучшение запоминания сигнальной информации.
В норме для любых вербальных стимулов, будь то слова, цифры, слоги, характерен «эффект правого уха». Оказалось, что улучшение воспроизведения необычных слов на начальных этапах адаптации происходит практически исключительно за счет лучшего припоминания слов, услышанных правым ухом (переработанных в левом полушарии), а несколько позднее эффективное запоминание эмоциональных слов или гудков, сопровождаемых ударом тока – за счет припоминания слов, услышанных левым ухом (правое полушарие). Итак, в первые дни пребывания в новой среде отмечена выраженная селекция двух типов информации: необычной и эмоциональной. Первая осуществляется благодаря активации левого полушария, вторая – правого. В процессе адаптации реализуется принцип максимума, то есть полнее используются возможности каждого полушария.
Зафиксированное позднее улучшение фиксации и воспроизведения тех стимулов, которые предшествуют экологически значимой информации и заблаговременно сигнализируют о ней, обеспечивая опережающее отражение, создает условие для устойчивого воспроизведения нового функционального стереотипа.
Обнаруженные закономерности универсальны, т. к. проявляются при переработке информации, относящейся как к первой, так и ко второй сигнальным системам и свойственны адаптации человека в различных климатогеографических условиях. [Леутин, Николаева 1988]
Биологическую организацию лево- и праворуких индивидуумов не следует рассматривать как зеркальные отображения: результаты многочисленных исследований и клинические данные указывают на большую, чем у правшей, билатеральность представительства функций у левшей и амбидекстров. Столь существенные отличия в функциональной организации мозга людей с разными латеральными фенотипами не могут не проявиться в процессе адаптации организма к изменившимся условиям окружающей среды, поскольку именно функциональная асимметрия мозга является решающим фактором, обеспечивающим адаптацию человека в новых климатогеографических условиях.
Вместо выделения лево- или праворукости, т.е. описания людей как левшей и правшей, мы перешли к интегральной оценке парных показателей, характеризующих сенсорную и моторную сферу человека, на основании использования экспериментальных проб. Таким образом, оказалось возможным выявить достаточно тонкие градации латерального фенотипа: от абсолютного левостороннего профиля сенсомоторной асимметрии, до полного правостороннего профиля. При этом оказалось, что большинство людей имеет смешанный тип асимметрии. Экспериментальное выявление градуальности индивидуальной сенсомоторной асимметрии позволило обнаружить связь особенностей адаптации к экстремальным климатогеографическим условиям с латеральным фенотипом, которые определяются характером включения полушарий головного мозга в регуляцию процесса приспособления.
Испытуемые дышали несколько минут газовой смесью, содержащей всего 10 % кислорода и 90 % азота. У всех обследованных происходило увеличение скорости линейного кровотока в обоих полушариях, хотя у левшей эти сдвиги в каждом полушарии были более выражены. Наиболее значимым результатом было то, что при длительном вдыхании газовой смеси, приводящим к падению оксигенации артериальной крови до 80 %, линейная скорость кровотока в левом полушарии у правшей снижалась, а у левшей нет.
Таким образом, у людей с правым профилем функциональной сенсомоторной асимметрии активация полушарий мозга в процессе адаптации осуществляется поочерёдно, при этом вся нагрузка по обеспечению гомеостаза ложится на правое полушарие. У людей с левым и симметричным профилем нагрузка равномерно делиться между полушариями, поэтому в экстремальных условиях Севера, сопровождающихся гипоксией, не возникает срыва центральных механизмов регуляции. Люди с левым и симметричным профилем эффективно адаптируются в экстремальных климатогеографических условиях. В комфортных климатогеографических условиях, в стереотипной среде, преимущество получают правопрофильные индивидуумы. [Леутин, Николаева 2005]
Спорт высших достижений можно рассматривать как уникальную модель адаптации к экстремальным воздействиям: организм спортсмена, с одной стороны, безусловно, вынужден эффективно справляться с периодически возникающей «гипоксией нагрузки», с другой, должен проявлять максимальную быстроту реагирования.
Выявлены типы функциональной асимметрии спортсменов, которые способны проявлять максимальную быстроту реагирования на фоне гипоксии нагрузки. Это оказались юноши-правши с ведущим левым глазом и девушки-правши с левосторонним сенсорным доминированием. Победители отличались большей выраженностью бета-ритмов правого полушария и низкими показателями мощности медленноволновых ритмов ЭЭГ. [Фомина 2006]
Заключение. Социальные стрессоры лучше переносят люди с правым профилем, а природные – с левым. Поскольку разные условия проживания человека включают разные виды стрессоров, то и число людей с «чистыми» вариантами распределения сенсорных и моторных признаков невелико, большинство составляют лица со смешанной сенсомоторной асимметрией. Уникальные варианты адаптации, например, такие, как нам предлагает спорт высших достижений, лучше всего преодолевают лица с мозаичным типом асимметрии. Исследования поддержаны фондом РГНФ, грант.№ 06-06-00431-а.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Леутин В. П., Николаева Е. И. Психофизиологические механизмы адаптации и функциональная асимметрия мозга. Новосибирск, Наука СО, 1988. 192 с.
2. Леутин В. П., Николаева Е. И. Функциональная асимметрия мозга: мифы и действительность. Санкт-Петербург, Речь, 2005. 366 с.
3. Фомина Е. В. Функциональная асимметрия мозга и адаптация к экстремальным спортивным нагрузкам. Омск, Сиб ГУФК, 2006. 195 с.