Что удалось узнать из исследований зрительной и слуховой асимметрии?

Втечение последнего десятилетия было проведено великое множество исследований на нормальных людях с применением методики дихотического прослушивания и латерализованного тахистоскопического предъявления. Как и при исследовании больных с расщепленным мозгом, здесь происходила постепенная эволюция представлений о природе межполушарной асимметрии, так как новые данные указывали на возможность иной интерпретации результатов более ранних работ.

Различия, связанные с вербальными и невербальными стимулами

Многие ранние работы по изучению левого и правого мозга у нормальных людей позволяли исследователям считать, что различия между двумя полушариями связаны в основном с типами стимулов, для обработки которых они лучше приспособлены. Типичная зрительная задача включала латерализованное предъявление стимулов, которые испытуемому нужно было идентифицировать. Сходная процедура применялась также при ди-хотической стимуляции: одновременно предъявлялось два со-

Глава 3

общения, и испытуемого просили сказать, что он слышал. Иногда основная задача видоизменялась так, что испытуемому требовалось узнать определенный стимул, а не идентифицировать каждое сообщение, а иногда экспериментатора интересовало, главным образом, насколько быстро испытуемый может ответить на стимул, а не насколько точен этот ответ. Часто в одной и той же работе определяли и скорость, и точность ответа.

Считали, что стимулы обнаруживают преимущество левого полушария, если выполнение теста было лучше при подаче сообщений на правое ухо иди правое поле зрения. Если тесты выполнялись лучше при предъявлении стимулов на левое ухо или левое поле зрения, предполагалось, что преимущество имеет правое полушарие. Различия между сторонами при выполнении задания были достаточно малы: часто с заданием на идентификацию одно полушарие справлялось лучше другого только на несколько процентов или реагировало быстрее на несколько миллисекунд. Но примерно у 70—90% праворуких, исследованных обычным образом, выявлялась асимметрия.

В большинстве ранних работ, установивших правостороннее преимущество, использовались стимулы, которые явным образом были связаны с языковыми функциями. Предъявлявшиеся тахистоскопически слова и даже отдельные буквы выявляли преимущество правого поля зрения [11]. Предъявлявшиеся дихотически однозначные числа и слова также выявляли преимущество левого полушария [12]. Преимущество, однако, относилось не только к имеющим смысл устным высказываниям.

Исследования показали, что такие бессмысленные слоги, как «па» и «ка», также дают преимущество правого уха, равно как и речь, проигрываемая на магнитофоне в обратном направлении [13]. Звучание речи в обратном направлении можно вызвать, переставив подающую и приемную кассеты, перемотав пленку и включив прибор на воспроизведение. Такая речь звучит как какой-то экзотический язык. Совокупность этих данных говорит о том, что для выявления преимущества левого полушария стимулам не обязательно нести смысловую нагрузку, но они должны быть каким-то образом связаны с языком, быть вербальными.

Подвести итог картины, складывающейся для правого полушария, труднее. Множество различных зрительных стимулов выявляли превосходство левого поля зрения, т. е. правого полушария. Мы уже упоминали об исследованиях, в которых использовали изображения лиц и набор точек и наблюдали преимущество левого поля зрения. Разного рода работы, применявшие методику дихотического прослушивания, также показали преимущество правого полушария. В одной из наиболее ран-

Изучение асимметрий нормального мозга

них работ выявлено преимущество левого уха в узнавании отрывков мелодий [14]. В каждой пробе одновременно предъявлялись две различные мелодии, .исполнявшиеся на фортепиано и звучавшие в течение четырех секунд. Испытуемого просили указать, какие из четырех отрывков, проигрываемых один за другим сразу же после пробы, входили в дихотически предъявлявшуюся пару. Другие исследователи обнаружили преимущество левого уха в задачах с дихотическим предъявлением хорошо знакомых шумов [15]. В обычном опыте испытуемого просили определить пару звуков, таких как собачий лай и свисток поезда.

Все эти «правополушарные» стимулы объединяет то, что они не являются вербальными-, и многие исследователи доказывали, что различия между функциями двух полушарий лежат именно в плоскости восприятия вербальных и невербальных сигналов. Согласно этой точке зрения все связанные с языком стимулы обрабатываются, главным образом, в левом полушарии, а правое специализируется на обработке определенных типов невербальных стимулов.

Это, по-видимому, лаконичный и вполне удовлетворительный вывод из данных, которые мы рассматривали до сих пор. Однако проблемы, вставшие в связи с более поздними работами, заставили исследователей искать другие объяснения фундаментальным различиям между левым и правым мозгом.

Подход с точки зрения способов обработки информации

Рассмотрим следующий опыт. Испытуемому дают короткий список букв для запоминания, а затем он рассматривает хорошо знакомый предмет, предъявляемый в левом или правом поле зрения. Испытуемый должен решить, есть ли среди букв запомненного им списка первая буква названия этого предмета. С какого поля зрения ответ получится быстрее?

Предположим, что испытуемый вместо изображений предметов рассматривал отдельные буквы и должен был решить, были ли эти буквы в запомненном им списке. Что можно предсказать относительно скорости ответа в этом случае?

Было бы разумно ожидать превосходства левого поля зрения в первом случае и правого — во втором. В конце концов, изображения являются невербальными стимулами, а буквы несомненно относятся к области вербальных. На самом деле полученные результаты были совершенно противоположными. Изображения вызывали более быстрые ответы, если предъявлялись левому полушарию, а более быстрые реакции на буквы наблюдались тогда, когда они вначале проецировались на правое полушарие [16]. Почему так происходит?

Глава 3

Исследования типа только что описанного дают вполне убедительные свидетельства неадекватности анализа межполушар-ных различий просто с точки зрения участия полушарий в обработке вербальных и невербальных стимулов. Более важным, чем природа стимула, представляется, очевидно, то, что испытуемый делает со стимулом. В случае с невербальными, по общему мнению, стимулами — изображениями — испытуемому нужно было опознать каждый предмет и извлечь из памяти первую букву его названия — а это уже совершенно определен* но языковая функция. Вместе с тем отдельные буквы являлись вербальными по своей природе стимулами, но в данной задаче к ним не нужно было подходить, как к вербальным. Испытуемый легко мог выполнить задание, сопоставляя мысленный образ буквы с образами набора запомненных букв. Теоретически испытуемый мог делать это, не зная даже названий предъявлявшихся букв.

Такого рода объяснение придает особое значение задаче, которую должен выполнять испытуемый, а не природе стимула самой по себе. Оно отражает перенос внимания с лево- и пра-вополушарных стимулов на лево- и правополушарные способы обработки информации.

В другом исследовании, проливающем свет на важность подхода к проблеме асимметрии мозга с позиций способов обработки информации, воспользовались тем фактом, что существуют разные способы запоминать пары слов. Один состоит в повторении слов вслух или про себя, второй заключается в создании образов двух предметов, как-то взаимодействующих друг с другом. Например, столкнувшись с задачей запомнить слова «флаг» и «цыпленок», испытуемые могут повторять их снова и снова по отдельности или создать единый образ из двух слов — например, цыпленка, несущего флаг. (Использование образов такого рода, как было показано, является очень эффективным средством запоминания.)

Исследователи выдвинули гипотезу об участии разных полушарий мозга в вербальной и образной стратегиях запоминания. Они предполагали, что можно обнаружить это различие в ситуации, когда испытуемые должны указать, соответствует ли изображение, вспыхивающее в левом или правом поле зрения,, одному из ранее предъявлявшихся слов. Результаты исследования показали, что, когда испытуемых просили запомнить пары слов, повторяя их про себя, время ответа было короче для изображений, предъявляемых в правом зрительном поле. Когда испытуемых просили создать образы подлежащих запоминанию пар слов, время ответа было короче для стимулов в левом поле зрения. Эти данные согласовались с предсказаниями [17].

Способ подхода испытуемого к решению конкретной задачи, таким образом, существенно сказывается на результатах экс-

Изучение асимметрий нормального мозга

лериментов по изучению участия различных полушарий. В двух работах, которые мы только что рассматривали, стратегией испытуемых прямо управляли, давая им четкую инструкцию относительно способа обработки стимулов. Возможно, что стратегии, которые разные испытуемые сами выбирают для решения определенной задачи, также могут влиять на результаты исследования.

Трудности в интерпретации данных дихотических и тахистоскопических исследований

Исследования, в которых применялись методики тахисто-скопического предъявления стимулов и дихотического прослушивания, послужили основой для многих наших современных представлений об основных свойствах левого и правого мозга у нормальных людей. К сожалению, некоторые трудности мешают им стать теми идеальными методами, которые хотелось бы иметь исследователям.

Одна из трудностей заключается в том, что эти поведенческие тесты обычно дают заниженную оценку встречаемости левополушарной локализации речи у правшей по сравнению с испытаниями в условиях введения амитал-натрия (тест Вада). В поведенческих исследованиях обычно находят преимущество правого уха или правого поля зрения в отношении языковых стимулов примерно у 80% правшей; испытания же при введении амитал-натрия показывают, что более 95% правшей имеют речевые центры в левом полушарии. Чем вызвано это расхождение?

Одно из возможных объяснений состоит в том, что тесты не являются чистой мерой асимметрии мозга и что здесь замешаны еще какие-то факторы. Возможно, на результатах исследований сказываются индивидуальные различия в нервных путях, соединяющих глаза и уши с мозгом.

Стратегия, которую выбирают испытуемые при решении этих задач, также может вносить существенный вклад в результаты испытания [18]. При дихотическом прослушивании, например, испытуемые могут концентрировать внимание на стимуле, предъявляемом левому или правому уху. Если вследствие меж-полушарной асимметрии сообщения, подаваемые на левое ухо, воспринимаются хуже, некоторые испытуемые, возможно, пытаются сконцентрировать внимание на более слабом сигнале, что приводит к выявлению меньшего превосходства правого уха, чем можно было бы обнаружить в иных условиях. В противоположность этому другие испытуемые могут концентрировать внимание на более отчетливом из двух стимулов в любой из проб, не пытаясь услышать оба. Эти испытуемые покажут большее превосходство правого уха, чем можно было бы ожи-

Глава 3:

дать. В настоящее время у нас нет какого-либо действительно надежного способа обойти эту трудность.

Следует также отметить, что расхождение между результатами тестов Вада и поведенческими показателями асимметрии может быть обусловлено тем, что эти тесты «прозванивают» разные аспекты функциональной асимметрии. Тест Вада используется для определения полушария, контролирующего речевой выход. Возможно, что задания с тахистоскопическйм предъявлением стимулов и дихотическим прослушиванием, которые являются в основном тестами на восприятие, отражают функции, латерализованные в меньшей степени¹.

Другая трудность состоит в том, что зрительные и дихоти-ческие способы определения латерализации не дают между собой высокой корреляции. Если эти тесты измеряют одни и те же латерализованные функции, разумно было бы ожидать от них хорошо совпадающих результатов. В исследованиях, в которых у одних и тех же испытуемых сопоставляли асимметрии, выявляемые при дихотическом прослушивании и тахистоскопи-ческом предъявлении стимулов, была обнаружена некоторая степень взаимосвязи, но не высокая [19]. Почему? Возможно, эти тесты, в конце концов, измеряют не одно и то же.

Другой момент, также имеющий отношение к двум предыдущим, заключается в том, что повторное тестирование испытуемых не всегда дает те же результаты. Тест надежен тогда, когда повторные испытания приводят к сходным результатам. Некоторые исследования показали, что достоверность тахисто-скопических тестов и тестов с дихотическим прослушиванием ниже, чем можно было ожидать [20]. Например, у некоторых испытуемых, у которых при дихотическом предъявлении речевых сигналов в первой пробе отмечалось преимущество правого уха, испытания через неделю выявляли преимущество левого уха. По всей видимости, организация мозга индивидуума является стабильным свойством и не изменяется за короткие периоды времени. Признаки индивидуальной вариабельности могут означать, что тесты на латерализацию «прозванивают» функции, которые могут изменяться через короткие интервалы времени — такие, как формирование стратегий, используемых при выполнении заданий.