СТАНОВЛЕНИЕ НЕЙРОПСИХОЛОГИИ КАК НАУКИ

Установление взгляда на головной мозг как на орган психической деятельности можно причислить к величайшим научным открытиям человечества. Доказательства того, что душевная деятельность является проявлением функциональной активности мозга и особенно коры больших полушарий, черпаются из различных источников: из сравнительной анатомии, эмбриологии, из физиологии, антропологии, клинических наблюдений, патологической анатомии и гистологии. Исторически первые попытки решить проблему соотношения между душевными процессами и телом человека производились в рамках существующих до нашей эры философских и религиозных воззрений и на самом обобщенном уровне сводились к поиску органа, которому можно было бы приписать роль «вместилища» психики. В наиболее ранних взглядах в таком качестве выступало все тело, но позднее в Древнем Вавилоне, Египте, Китае, Индии и Греции начало разрабатываться представление о кровообращении как главном факторе телесной и психической жизни. Особую роль сыграло древнегреческое учение о пневме как особом тончайшем веществе, циркулирующем по кровеносным сосудам и выполняющем функцию носителя психики.

Направленность мышления медиков того времени преимущественно на гуморальный носитель психики вовсе не означала, что игнорировались другие органы, предположительно предназначавшиеся для выполнения душевных функций. В античной науке Востока и Греции в подобном контексте долгое время конкурировали между собой две теории — «сердцецентрическая» и «мозгоцентрическая».

Мысль о том, что мозг есть орган ощущения и мысли, принадлежит древнегреческому врачу Алкмеону из Кротоны (6 в. до н. э.), который пришел к подобному выводу в результате хирургических операций и наблюдений за поведением больных. В частности, он утверждал, что ощущение возникает благодаря особому строению периферических чувствующих аппаратов, которые имеют прямую связь с мозгом. Ощущения, по Алкмеону, являются исходным пунктом всей познавательной работы: «Мозг доставляет (нам) ощущения слуха, зрения и обоняния, из последних же возникают память и представление (мнение), а из памяти и представления, достигших непоколебимой прочности, рождается знание...». Тем самым все психические процессы, возникающие из ощущений, связывались с мозгом. Однако мозг в качестве органа, поражение которого обусловливает душевную болезнь, еще не рассматривался, и дифференцированный подход к его различным участкам не осмысливался.

Алкмеон был современником Пифагора— философа и основателя «союза», признававшего бессмертие души и ее переселения из тела в тело в конце физической жизни. В рамках системы своих представлений о мироздании как воплощенном свойстве чисел пифагорейцы помещали разум в мозгу, а душу в сердце. Процесс познания становился процессом числового выражения познаваемого. «Сердцецентрических» взглядов на локализацию души придерживался и Эмпедокл.

Вслед за Алкмеоном мозг как орган психики трактовался и Гиппократом(5 в. до н. э.), считавшим его большой губчатой железой. В соответствии с ранними взглядами Гиппократа, мысли приходят в голову при посредстве воздуха, который поддерживает неразрывную связь организма с миром и приносит извне разум, а в мозгу выполняет психические функции. Позднее учение о единой стихии (воздухе) заменяется учением о четырех жидкостях (крови, слизи, черной и желтой желчи), сочетание которых определяет здоровье и психические качества человека. Чувства и страсти помещаются Гиппократом в сердце.

Как в античные времена, так и позднее решение вопроса о телесной локализации души непосредственно зависело не только от анатомических знаний, но и от философско-психологических, а также религиозных представлений. Основатель идеалистического направления в философии, ученик Сократа — Платон— разделил бессмертную, божественную и невидимую душу на три части и определил для каждой из них свой орган. Умственную, господствующую часть он располагал в голове (потому что она ближе к божественным небесам), «гневливую», борющуюся за справедливость — в груди, а чувственную, низшую и общую с животными — в брюшной полости.

Взгляды Алкмеона на мозг как основной орган психики в течение нескольких столетий рассматривались только как гипотеза. Два века спустя Аристотель,находившийся под сильным влиянием учения Гиппократа, вновь возвращается к идее неделимости души и начинает трактовать последнюю как способ организации живой материи, форму живого органического тела, а также состояние его активности. Аристотелю принадлежит учение об «общем чувствилище», просуществовавшее вплоть до XIX в. Суть его состоит в том, что для восприятия образов вещей необходимо, чтобы тело обладало двумя специализированными устройствами: органами чувств и центральным органом, который одновременно выполняет и роль органа осязания. Тело как бы прирастает к этому органу и становится его инструментом. Хотя душа бестелесна, ее носителем является особое органическое вещество — пневма, которая вырабатывается в крови. Органом души у Аристотеля вновь становится сердце, амозг рассматривается как железа, выделяющая слизь для охлаждения «теплоты сердца» и крови до нужной нормы.

В 3 в. до н. э. александрийскими врачами Герофиломи Эразистратом,производившими вскрытие человеческих тел, были дифференцированы нервы, ранее не отличаемые от связок и сухожилий, а также обнаружены различия между чувствительными и двигательными волокнами. Кроме того, ими детально описан мозг и обращено внимание на кору с ее богатством извилин, отличавшую человека по умственным способностям от животных. Герофил считал, что «животная душа» (в отличие от «витальных духов», образуемых воздухом, поступающим из легких в сердце и разносимых по артериям) локализуется в отдельных частях мозга, причем главное значение в этом отношении придавалось мозговым желудочкам.

Схожих в отношении локализации души представлений придерживался и римский врач Гален(2 в. н. э.), также полагавший органами души мозг с его желудочками, сердце и печень. С каждым из них он связывал части психических функций, по описанию похожие на предложенные Платоном. Опираясь на гуморальную концепцию в возникновении различных психических свойств (темпераментов), Гален представлял нервную систему в виде ветвистого ствола, каждая из ветвей которого живет самостоятельной жизнью. Мышца приводится в движение нервом посредством проносящейся по нему психической (душевной) пневмы — своеобразной эфирной субстанции, подобной разогретому воздуху, — в учении Галена впервые появляются зачаточные представления о психическом факторе как возможном источнике движения. В 4в. н. э. Немези-дийеще продолжал рассматривать передний желудочек мозга в качестве «вместилища» восприятия и воображения, а средний и задний — как «вместилища» мышления и памяти. Подобные взгляды продержались до конца XVII— начала XVIII вв., когда впервые стали искать материальный субстрат психических процессов в плотном веществе мозга, детально исследованном главой итальянской анатомической школы Везалиемеще в XVIв. Это позволило ученым того времени вновь вернуться к представлениям о неделимости психических процессов и предпринять попытки найти для них единый «мозговой орган».

Параллельно на этом же этапе становления науки французским философом и математиком Р.Декартом,занимавшимся физиологическими исследованиями, разрабатывается понятие о рефлексе (хотя сам термин еще отсутствует). По его схеме, взаимодействие организма с окружающими телами опосредуется нервной машиной, по сути автоматом, состоящим из мозга как центра и «нервных трубок», расходящихся от него. Внутри каждой из трубок находится натянутая нить, сокращающаяся, когда на ее периферический конец воздействует какой-то внешний предмет. Результатом этого становится открытие клапанов, благоприятствующих перемещению «животных духов» от мозга к мышцам, и сокращение последних. Душа соединена со всем телом, и особенно — с небольшой шишковидной железой, находящейся в середине мозга. Эта железа улавливает малейшие движения живых духов и даже может под воздействием впечатлений направлять их к мышцам. Таким образом, действия внешних предметов на окончания нервов признавались приоритетными в качестве причины двигательных актов.

Р. Декарт

Впервые источником возникновения психического стал стимул, вынесенный за пределы организма. В XV11в. экспериментальное изучение мышц и нервов, а также удаление отдельных участков мозга, равно как и вся неврологическая практика, значительно продвинули представления о связи психических процессов с их возможным материальным носителем. Нотолько в конце XVIII— начале XIX вв., ознаменовавшихся развитием психологических представлений о разложимости психических процессов на некие изначальные психические «способности», клиницисты и анатомы того времени начали искать мозговой субстрат этих «способностей». Уже в середине XVIIв. английский анатом Т. Уиллис[Thomas Willis] указывал на роль «серой материи» коры и полосатого тела в качестве носителя животного «духа», в то время как «белая материя» мозга, по его мнению, обеспечивает доставку «духа» к другим частям тела, снабжая их ощущениями и движением. Ему же принадлежит и одно из первых мнений относительно объединительной роли мозолистого тела в работе двух полушарий. В 1779 г. немецкий анатом И. Мейер[1.Ch. Mayer] подтверждает гипотезу о том, что интеграция всех психических функций осуществляется мозолистым телом и мозжечком, а отдельные психические «способности» локализованы в коре головного мозга, в белом веществе и в базальных областях мозга.

К числу наиболее известных относятся попытки крупнейшего австрийского анатома начала XIXв. Ф. Галля [Franz Josef Gall] локализовать моральные и интеллектуальные качества человека в различных частях головного мозга. В своих работах (1823 г.) он попытался представить его кору в виде совокупности «органов» или многочисленных психических способностей (смелости, честолюбия, инстинкта продолжения рода и т. п.). К этому присоединилось предположение, что развитие отдельных участков коры, борозд и мозга в целом якобы влияет на форму черепа и поэтому исследование его поверхности позволяет диагностировать индивидуальные особенности личности. Подобные представления, не имея ничего общего с наукой, носили умозрительный и полуфантастический характер, но идеи Галля о роли коры и связи умственных функций с лобными долями являлись важными и прогрессивными для своего времени и оказали существенное влияние на медицинскую общественность.

Взгляды Галля в 1824 г. были серьезно оспорены французским ученым П. Флоуренсом[Marie-Jean-Pierre Flourens], занимавшимся хирургическим изъятием различных областей коры в основном у птиц и имевшем возможность по их поведению судить о возникших последствиях. Эксперименты Флоуренса были важны для его времени, но его несколько механистические выводы о том, что «кора функционирует как единое целое», с позиции сегодняшнего дня не могут рассматриваться как корректные из-за того, что проводимые им операции касались мозга низших позвоночных, имевших лишь зачатки элементарных психических процессов.

Ф. Галль

В первой половине XIX в. в публикациях Ж.-Б. Буйо |Jean-Baptiste Bouillaud] и М.Дакса [Marc Dax], выполненных по результатам медицинских наблюдений, впервые привлекается внимание специалистов к возможности потери речи в результате локальных поражений мозга. В 1861 г. французский анатом и хирург П. Брока[Paul BrocaJ, выступая в Парижском антропологическом обществе, представил материалы изучения двух больных с потерей речи, обратив внимание на ее связь с поражением нижней лобной извилины левого полушария. Вызвав горячую дискуссию, эти наблюдения стимулировали целую серию исследований по локализации функций в коре головного мозга, в том числе связанных с раздражением отдельных участков мозга электричеством. В 1874 г. немецкий психиатр К. Вернике[Karl Wernicke] описывает 10 больных с нарушениями понимания обращенной речи, имеющих локализацию очага поражения в задних отделах верхней височной извилины также левого полушария.

Примером иного методического подхода явились опыты немецкого врача Э. Гитцига[Eduard Hitzig], работавшего в 60-х гг. XIX в. в военном госпитале и имевшем доступ к пациентам с травмами черепа. Раздражая мозг этих больных слабым электрическим током, он установил, что подобные воздействия, приложимые к задней части мозга, заставляли глаза двигаться. С 1870 г. Гитциг к работам привлекает своего коллегу — Г. Фрича[Gustav Fritsch], совместно с которым ставит ряд аналогичных опытов на мозге живых собак и подтверждает возможность инициирования определенных грубых движений при раздражении конкретных участков мозга.

Конец XIX века ознаменовывается и другими крупнейшими успехами ло-кализационистов, полагавших, что ограниченный участок мозга может являться «мозговым центром» какой-либо психической функции: было замечено, что поражения затылочных отделов мозга вызывают нарушения зрительного восприятия, а поражения теменной области — утерю способности правильно строить предметное действие. Позднее возникает мысль, что в коре головного мозга можно выделить «центр письма», «центр счета» и др.

Одновременно в качестве контраргумента появляются исследования другого плана, указывающие на неполноту потери тех или иных психических функций при локальных поражениях мозга, обратимый характер их нарушений, на связь их масштабности с общей потерей массы мозга. Так, известный английский невролог X. Джексон[John Hughlings Jackson], проанализировавший накопленные к тому времени противоречия в исследованиях потери речи, на основе динамического подхода выдвигает идею о трехуровневой организации работы центральной нервной системы.

П. Брока

К. Вернике

X. Джексон

По его представлениям, никакая психическая функция не является результатом деятельности ограниченной группы клеток мозга, а имеет сложную «вертикальную» организацию: первый низший уровень представлен стволовыми отделами мозга, средний уровень —двигательными и сенсорными отделами коры, а высший — его лобными отделами. Важнейшим выводом из этого несколько устаревшего к сегодняшнему дню, но опережавшего свое время взгляда, являлась невозможность прямого отождествления локализации симптома с локализацией функции. Он также высказал предположение, что патологические процессы в мозгу должны проявляться не только выпадением каких-то функций, но и активизацией других функций за счет высвободившейся активности нервных образований этих уровней. Таким образом, оценивать расстройство надо не только по симптомам выпадения функций, но и по симптомам высвобождения и реципрокной (взаимно-антагонистичной) активизации.

В середине XIX в. широкое распространение в биологии и медицине получает концепция основателя современной патологической анатомии, немецкого ученого Р. Вирхова[Rudolf Virchow] о так называемой целлюлярной патологии — несколько одностороннем представлении о роли отдельных клеток в жизнедеятельности организма. Вирхов утверждал, что любой патологический процесс является суммой нарушений, происходящих в каждой клетке. Несмотря на известную механистичность, эти идеи, а также возросшая техническая оснащенность подобных работ послужили толчком для различных исследований клеточной структуры мозга и мозговой коры. В частности, австрийский невро- и гистопатолог Т. Мейнерт[Theodor Meynert] производит тонкое описание клеток коры (1867), приписывая им функцию носителя психических процессов; киевский анатом В. А. Бецв 1874 г. в коре передней центральной извилины обнаруживает гигантские пирамидные клетки, связываемые с исполнением моторной функции, а испанский гистолог и нейроанатом С. Рамон-и-Кохаль[Santiago Ramon у Cojal], опираясь на более ранние достижения, своими работами (1894) обосновывает нейронную теорию строения нервной системы и показывает высокую степень ее сложности и упорядоченности.

Дальнейшие годы характеризовались накоплением и детализацией клини-ко-анатомических наблюдений с выделением некоторых новых форм нарушений высших психических функций, критикой и пересмотром ранее полученных материалов, как со стороны локализационистов, так и их противников. Заметным явлением в первой трети XX в. становятся исследования (1929) американского психолога К. Лешли[Carl Spenser Lashley], проводившего опыты на крысах и обратившего внимание на работу мозга как целого. Итогом этих работ стала формулировка закона эквипотенциальное™, провозглашавшего равноценность различных мозговых структур и коры больших полушарий во всех ее отделах. Постепенно в неврологии и психологии формируется направление, получившее название «ноэтической школы», считавшее, что при мозговых поражениях в первую очередь нарушается «символическая функция» или «абстрактная установка», в частности выражающаяся и в речевых расстройствах. Наиболее ярким ее представителем являлся К. Гольдштейн[Kurt Goldstein], попытавшийся разделить кору на «центральную» и «периферическую» (1934-1948), механически связав с этими отделами общий психический фон, живущий по эквипотенциальным законам (это и есть «абстрактная установка»), и «средства» психической деятельности, приуроченные к конкретным участкам мозга. Подобный теоретический подход по сути являлся разновидностью эквипотенциального взгляда на соотношения мозга, и психики.

Однако попытки непосредственной локализации самых сложных психических функций в ограниченных участках мозга сопровождались получением такого обширного материала, что в 1934 г. немецкий психиатр К. Клейст [Karl Kleist], изучавший главным образом нарушения высших психических функций вследствие военных травм головного мозга, составляет локализационную карту мозга, которая приурочивает отдельные, в том числе и социально обусловленные функции к деятельности конкретных участков коры (вообще из попыток картирования полушарий на основании различных принципов наибольшую известность получает цитоархитектоническая карта коры мозга К. Бродмана[Korbinian Brodmann], построенная на основании гистологических исследований, проведенных еще в начале века и включавшая несколько десятков участков, имеющих различное клеточное строение). Так или иначе, система взглядов на работу мозга того времени сводилась к представлению о нем как о собрании «органов», или «центров», в которых локализуются имеющие самостоятельный характер «способности».

Физиологическое направление в изучении локализации высших психических функций начало зарождаться с середины XIX в. и наибольшее развитие получило в России. И. М. Сеченов,опубликовав «Рефлексы головного мозга» (1863), высказал предположение о роли чувствительного возбуждения при мышечных сокращениях в формировании двигательных актов, а также о роли слуховых, мимических и зрительных ощущений в речевой деятельности. Он выступил против анатомического локализационизма, предложив заменить его механизмом «функциональной системы» — одного из основных понятий современной психо- и нейрофизиологии.

Среди зарубежных исследований первой половины XX в., способствующих пониманию роли мозга в психических процессах, наибольшую известность получили работы (1897-1900) английского физиолога Ч. Шеррингтона[Charles Scott Sherrington] по анализу интегративных принципов деятельности нервной системы и его учение о нейронных контактах — синапсах. Свойства изучаемого поведения впервые были отнесены на счет свойств соединения между нейронами, а не их проводниковой части. Ему же принадлежат одни из наиболее ранних опытов по установлению связей между раздражаемыми слабым электротоком зонами моторной коры и реакциями строго определенных мышц на противоположной стороне тела (1903—1917).

К. Бродман

И. М. Сеченов

Позднее развитие подобных методических принципов, приложимых к экспериментам по исследованию функциональной организации коры, было продолжено (1945— 1959) канадским нейрохирургом В. Пенфилдом [Wilder Graves Penfield].

Существенный вклад в психофизиологические исследования по проблеме локализации функций был внесен И. П. Павловым,разработавшим учение о динамической локализации функций, об образовании в коре головного мозга «динамических стереотипов», о мозговой изменчивости в пространственной приуроченности возбудительных и тормозных процессов. В его работах формулируются и обосновываются представления о первой и второй сигнальных системах, выдвигается и разрабатывается понятие об анализаторах, о их ядерной и периферических частях. Не меньшее значение имеют и исследования морфологии мозга и его рефлекторного функционирования, проведенные в начале века организатором и первым директором двух крупнейших научных учреждений — Психоневрологического института и Института по изучению мозга (1908—1918) В. М. Бехтеревым.

Первые нейропсихологические исследования в нашей стране начали проводиться в 20-х гг. Л. С. Выготским.На основании изучения различных форм психической деятельности он сформулировал основные положения о развитии высших психических функций и смысловом системном строении сознания. Опираясь на разработанные теоретические положения, Л. С. Выготский отследил и проанализировал изменения, возникающие в высших психических функциях при локальных поражениях мозга, особенности этих системных нарушений у ребенка и взрослого. В результате этих исследований им были найдены и описаны принципы динамической локализации функций, отличающие работу мозга человека от работы мозга животных.

Дальнейшее развитие представлений о системном строении высших психических функций в коре головного мозга получило развитие в трудах А. Р. Лурияи его учеников, превративших этот раздел отечественной нейропсихологии в стройную систему теоретических воззрений. Ими накоплен и систематизирован огромный фактический материал о роли лобных долей и других мозговых структур в организации психических процессов, обобщены многочисленные предшествующие исследования и продолжено изучение нарушений отдельных психических функций — памяти, речи, интеллектуальных процессов, произвольных движений и действий при локальных поражениях мозга, проанализированы особенности их восстановления. Ассимиляция опыта отечественных и зарубежных авторов в области разработки нейропсихологических исследовательских приемов позволила А. Р. Лурия создать комплекс методов клинического исследования лиц с поражениями мозга.

В. Пенфилд

И. П. Павлов

В. М. Бехтерев

Л. С. Выготский

Одним из результатов теоретического обобщения клинического опыта стала сформулированная им концепция трехблочного строения функциональной организации мозга. Большое место в творчестве А. Р. Лурии занимали вопросы ней-ролингвистики, разрабатываемые в неразрывной связи с проблемами афазиологии. Указанные многочисленные исследования в области нейропсихологии создали предпосылки для выделения этой науки в самостоятельную дисциплину.

Существенное влияние на понимание отношений между психическими функциями и мозгом оказали экспериментальные и теоретические работы Н. А. Бернштейна(с 20-х гг.) по биомеханике и физиологии организациидвижений, содержащие одну из первых четких формулировок принципа обратной связи, П. К. Анохина по общей теории функциональных систем, афферентного синтеза и связанного с ними понятия акцептора действия. Большой цикл экспериментальных работ, посвященных изучению роли билатерального мозгового регулирования в психической деятельности, был выполнен под руководством Б. Г. Ананьева. Начатые с изучения функции парных рецепторов, эти работы привели к формулированию ряда важных положений относительно роли парной работы больших полушарий в пространственной ориентации, а затем и в общих процессах управления жизнедеятельностью и поведением живого организма. Б. Г. Ананьевым выдвинуто важное теоретическое положение о том, что большие полушария представляют собой особый горизонтальный контур системы мозгового регулирования, существующий наряду с вертикальным, иерархически организованным контуром мозгового управления. Им же разработаны концепции теории ощущений и генеза функциональной структуры анализаторной системы человека.

A. P. Лурия

П. К. Анохин

Н. А. Бернштейн

Б. Г. Ананьев

Н. П. Бехтеревойна протяжении многих лет предпринимались работы по изучению роли подкорковых образований в реализации различных психических процессов. Применение метода долгосрочно и краткосрочно имплантированных электродов для диагностики и лечения больных позволило с помощью непосредственного контакта с мозгом человека получить новые данные о его функциональной организации. Важнейшим выводом, полученным на основании всей совокупности проведенных Н. П. Бехтеревой и ее сотрудниками исследований, было то, что нейрофизиологическое обеспечение психических процессов имеет системное строение, реализуемое через корково-подкорковую структурно-функциональную систему, включающую в себя звенья разной степени жесткости. Часть из этих звеньев работает независимо от внешней среды (в пределах данного психического процесса), другие — гибкие, — напротив, необходимы лишь в каких-то определенных условиях. Таким сочетанием достигаются высокая экономичность и исключительная пластичность мозговых процессов, адекватная условиям их протекания.

Значительный вклад в современные нейропсихологи-ческие представления внесен учениками А. Р. Лурия — Е.Д. Хомской, Т. В. Ахутиной, Л. С. Цветковой.Относительно самостоятельное научное направление — детская нейропсихология — начало складываться благодаря систематическим нейропсихологическим исследованиям детей Э. Г. Симерницкой,показавшей, что на разных этапах онтогенеза поражения одного и того же участка мозга проявляются неодинаково. Существенную роль в становлении отечественной нейропсихологии сыграли такие выдающиеся ученые и организаторы ленинградской нейропсихологической школы, как Н. Н. Трауготти И. М. Тонконогий.Совершенствование современного нейропсихологического методического арсенала связано с именами Л. И. Вассерманаи Я. А. Ме-ерсона.Благодаря сотрудничеству со специалистами в области сенсорных систем и математического моделирования, теории информации и распознавания образов понятийный аппарат нейропсихологии был обогащен новыми представлениями о мозге как о системе, воспринимающей, хранящей и перерабатывающей информацию. В его состав были введены новые, ставшие ныне классическими, понятия, такие как оперативная память, фильтрация сообщений, помехоустойчивость, статистическое кодирование информации, принятие решений и ряд других.

Неизменно велик научный интерес к нейропсихологической тематике и среди современных западных медиков, физиологов, психологов и педагогов, что подтверждается наличием специальных отделений, факультетов и обществ в различных исследовательских и учебных заведениях Европы и Америки. Среди зарубежных исследований, переведенных на русский язык, заслуженной популярностью пользуются работы X. Дельгадо [Jose M. R. Delgado], Дж. Миллера [Georg A. Miller], Ю. Галантера[Eugen H. Galanter], К. Прибра-ма[Karl H. Pribram], Э. Голдберга [Elkhonon Goldberg] и др.

Е. Д. Хомская

Н. Н. Трауготт

К сегодняшнему дню благодаря усилиям отечественных и зарубежных ученых, сделавших предметом своих исследований столь сложную и неоднозначную проблему материальных основ психики, можно очертить область нейропсихологии как специальной теоретической и прикладной дисциплины.