ВЛИЯНИЕ ТРЕВОЖНОСТИ НА МЕЖПОЛУШАРНУЮ АСИММЕТРИЮ ПРИ РАСПОЗНАВАНИИ ФРАГМЕНТИРОВАННЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ
В.В. Лавров*, А.П. Герасимов**, Б.П. Пашкевич**, Ю.П. Пушкарев**, А. Хама-Мурад**
Институт физиологии им. И.П. Павлова РАН*,
Санкт-Петербургская государственная педиатрическая медицинская академия**
Одна из проблем, на решение которой направлено изучение межполушарной асимметрии, касается особенностей образного и логического способов анализа сенсорной информации. Предполагается, что первый тип тесно связан с эмоциональным состоянием, а второй – нет. В соответствии с предположением выстраивается гипотеза о прочной связи одного из полушарий с эмоциогенными механизмами мозга и о «беспристрастности» второго полушария. Если бы удалось создать модель мозга, где сенсорная информация посылалась попеременно в правое и в левое полушария, то можно было бы сравнить анализаторный потенциал разных полушарий в условиях изменяющегося эмоционального состояния. Идеальную модель получить не реально, однако возможно создать подобие такой модели посредством разделения правого и левого полей зрения. С помощью такой модели можно приступить к решению вопроса о том, как эмоции действуют на межполушарную асимметрию при анализе зрительной информации, которая доставляется в правое или левое поля зрения, а далее преимущественно в левое или правое полушария.
Цель данной работы была в том, чтобы сравнить успешность распознавания зрительных изображений при посылке информации попеременно в правое и левое полушария мозга в условиях изменяющейся тревожности.
Для зрительной стимуляции использовали метод формирования на темном экране монитора светлых контурных изображений [Шелепин и др., 2000]. Вначале на экране монитора демонстрировали первые фрагменты контурных изображений, а затем в случайном порядке добавляли другие фрагменты до тех пор, пока испытуемый не называл изображаемый предмет. Величина одного фрагмента равнялась 7 пикселям. Набор демонстрационных изображений состоял из 75 предметов, хорошо известных из обыденного опыта. Минимальное количество фрагментов, которые требовались испытуемому для распознавания предмета, служило оценкой успешности распознавания. Количество фрагментов измерялось в процентах от числа фрагментов, составлявших полное изображение. Процентные данные, полученные после тестирования набора изображений, подвергали статистической обработке. Каждый испытуемый участвовал в серии из 5-7 экспериментов. Для того чтобы свести к минимуму влияние обучения, интервал между отдельными экспериментами составлял 7-10 дней.
В экспериментах участвовали 16 здоровых испытуемых (6 мужчин и 10 женщин, возраст от 18 до 66 лет, все правши), не имевших дефектов зрения (зрение оценивали, предъявляя для чтения тексты с различной высотой букв). Голова испытуемого находилась в неподвижном положении, сагиттальная проекция головы перпендикулярна к центру экрана, расстояние от плоскости глаз до экрана равнялось 150 см. Испытуемый по команде фиксировал взгляд в центре экрана или на точках, находившихся в 5 угловых градусах от экрана (то есть изображения предъявляли в центральную, левую или правую части поля зрения). Уровень тревожности оценивали с помощью интегративного теста тревожности [Бизюк и др., 1996], который основывался на ответах испытуемого на 15 вопросов. Параллельно с тестом ситуационной тревожности, то есть состояния на данный момент, испытуемый отвечал на вопросы о личностной тревожности. Повторение результатов личностной тревожности от опыта к опыту свидетельствовало о надежности ответов. При сомнении в надежности ответов применяли опросник ОНРСИ со 158 вопросами, он давал более развернутую характеристику и позволял контролировать надежность ответов. Результаты ответов анализировались, и тревожность оценивалась в условных единицах, которые назывались станайнами.
В экспериментах при демонстрации зрительных изображений в правое и левое поля зрения получены следующие результаты. В среднем, для распознавания изображения испытуемым требовалось от 4% до 12% фрагментов, когда они фиксировали взгляд в центре экрана. В тех случаях, когда взгляд фиксировали на точках справа или слева (то есть, изображения проецировались в правое или левое поля зрения), испытуемым требовалось больше фрагментов для распознавания изображения: от 14% до 26%. Часть испытуемых (7 человек) легче справлялась с задачей, если изображения проецировались в правое поле зрения, другие (9 человек) предпочитали противоположную сторону. У одного и того же испытуемого на протяжении одного эксперимента различие распознавания при экспозиции изображений справа и слева изменялась в пределах от 3% до 8%. При этом разница центральной и латеральной экспозиции составляла 5-12%%. Тревожность испытуемых колебалась в пределах 1-7 станайнов. При сопоставлении двух рядов данных – уровня тревожности, а также величины различий распознавания изображений справа и слева, установлена достоверная корреляция. Коэффициент корреляции r = 0,82. Не выявлено закономерности, определявшей стратегию в предпочтении правой или левой части поля зрения (одни испытуемые легче распознавали изображения, то есть требовалось предъявить меньше фрагментов для распознавания, при правой экспозиции, а другие испытуемые – при левой). Индивидуальная стратегия (предпочтение правой или левой экспозиции) оставалась неизменной в течение всего ряда 5-7 опытов.
ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
Проведенные эксперименты показали, что у испытуемых существует определенная индивидуальная стратегия функциональной детерминации двух полушарий мозга. Такая детерминация, по всей видимости, зависит от эмоционального состояния человека, поскольку прослежена связь степени детерминации и уровня эмоционального напряжения (в наших экспериментах – уровня тревожности). Вместе с тем результаты экспериментов невозможно интерпретировать в свете предположения о двух генетически заданных «механизмах» анализа сенсорной информации и о «доминантности» одного из полушарий.
Изучение так называемых нервных «механизмов» психических функций, заставляет нейрофизиологию постепенно отказываться от механистического подхода и переходить к системному изучению организации структур мозга. Обращается внимание на то, что три интегративные системы мозга, анализаторная, регуляторная и мнестическая (осуществляющая запись и извлечение информации из памяти) используют одни и те же образования мозга, то есть, структурно совмещены [Лавров, 1996]. Последнее мнение опирается на нейрофизиологические сведения об участии одних и тех же структур мозга в работе трех интегративных систем. Изучение целостного мозга не может не учитывать функциональной асимметрии структур мозга и должно ответить на вопрос о принципах распределения функций между правой и левой частями мозга. Многочисленные наблюдения показали, что два полушария мозга отличаются по своей роли в процессе анализа сенсорной информации. При этом вряд ли справедливо мнение о том, что функциональная асимметрия мозга выступает уникальной видовой особенностью человека [Аршавский, 2000]. Явления такой асимметрии, например, удалось наблюдать при анализе ЭЭГ кошки [Лавров, 1997]. А тот факт, что именно в исследованиях на человеке удалось наиболее четко проследить межполушарную асимметрию, не позволяет рассматривать вопросы функциональной асимметрии вне общебиологических проблем. Различие функциональной настройки правых и левых частей мозга совершенно не противоречит представлению о целостности мозга, поскольку установлена комплиментарность и реципрокность взаимодействий полушарий [Егоров, 2000]. Обсуждая проблему функциональной асимметрии, уместно вспомнить причину, почему в ходе эволюции произошла латерализация сенсорных и нервных образований. Задачи, которые эволюция решала тем самым, вполне ясны – обеспечивалось пространственное восприятие мира. При этом была решена задача создания в мозге модели собственного тела с имитацией всех отношений между частями тела, а также создания модели внешнего мира с имитацией связей с моделью тела. Отмеченные задачи по своей сложности не уступают задаче обеспечения так называемых «высших» психических функций. Во всяком случае, каждый человек из личного опыта знает, что при ухудшении самочувствия прежде всего страдает отношение двух пространственных моделей, в то время как способность к «высшим» функциям еще сохраняется. Последний факт говорит о том, что мозгу человека труднее первая задача, а не вторая.
Исходя из вышесказанного о целостности мозга и единстве правых и левых частей мозга, можно реально оценить данные о зависимости функциональной асимметрии полушарий мозга от эмоционального напряжения. Вряд ли справедливо утверждение, что два способа анализа информации (так называемые – образный и логический) обеспечиваются независимыми «механизмами», использующими разные структуры мозга.
Наши данные подтверждают влияние эмоций на функциональную асимметрию мозга, однако это влияние сказывается на работе обоих полушарий. Вполне вероятно, что индивидуальная асимметрия формируется набором факторов (какие факторы и почему доминируют – это особая проблема), и ее природа будет установлена только в том случае, если предварительно будет выяснена суть эмоции. Предложена гипотеза [Лавров, 1996], что эмоции представляют собой инструмент стабильного включения нужных систем мозга и организма к действию в конкретных поведенческих ситуациях (опасности, пищедобывания, полового и стадного общения). Задача эмоции – обеспечение стандартного реагирования в стандартной ситуации. Решение такой задачи (сочетанная настройка мозговых и соматовегетативных систем организма для выполнения поведенческого акта) в отсутствие специализированного «инструмента» осуществляется не экономично и не стабильно. Результаты проведенных наблюдений, продемонстрировавших, что выраженность эмоции (тревожности) влияет на уровень настройки (функциональной асимметрии) мозга, не изменяя при этом паттерна настройки, не противоречат гипотезе, которая предусматривает, что эмоция реализуется в виде стандартной реакции.