Міністерство освіти і науки України

Волинський національний університет імені Лесі Українки

Кафедра фізіології людини і тварин

Курсова робота

Особливості кореляційних зв’язків слухових ВП кори головного мозку при фізичній та когнітивній стимуляції

Луцьк 2010

Зміст

Вступ

Розділ 1. Огляд літератури

1.1 Причини і фізіологія ліворукості

1.2 Викликані потенціали мозку

1.3 Особливості викликаної активності у ліворуких і праворуких

Розділ 2. Контингент та методика досліджень

2.1 Контингент досліджуваних

2.2 Метод реєстрації викликаних потенціалів кори головного мозку

2.3 Метод колекційного аналізу слухових викликаних потенціалів великих півкуль головного мозку

2.4 Статистико-математичне опрацювання результатів дослідження

Розділ 3. Результати досліджень та їх обговорення

Висновки

Список використаної літератури

Вступ

Актуальність роботи. Останнім часом увагу дослідників щораз більше привертає проблема ліворукості. Це відбувається внаслідок причин як соціального, зокрема зміни поглядів на застосування педагогічних методів роботи з ліворукими дітьми, так і суто фізіологічного плану. З огляду на це ставить інтерес дослідження електричної активності мозку як точного показника мозкової діяльності. В окремих працях наведено дані про кірковий електрогенез за умов ліворукості, проте в них нема чіткої порівняльної характеристики параметрів електроенцефалограми ( ЕЕГ), зокрема, їхнього зв’язку із типом виконуваної діяльності. Дослідження особливостей діяльності мозку ліворуких і відмінностей фізіологічних параметрів роботи кори великих півкуль у людей з лівим типом мануальної асиметрії від осіб з провідною правою рукою може надати цінну інформацію для поглиблення поглядів на міжпівкулеву функціональну асиметрію. У літературі майже не описано досліджень електрофізіологічної діяльності мозку людей з провідною лівою рукою [13].

Мета: вивчити особливості кореляційних зв’язків слухових ВП кори головного мозку при фізічній та когнітивній стимуляції.

Завдання:

1. Дослідити рівень кореляційних зв’язків за умов пасивного прослуховування звуків різної частоти.

2. Дослідити рівень кореляційних зв’язків при підрахунку значимих стимулів з частотою 50:50.

3. Дослідити рівень кореляційних зв’язків при підрахунку значимих стимулів з частотою 25:75.

Об’єкт дослідження: слухові ВП на основних етапах сприйняття та обробки інформації.

Предмет дослідження: взаємозв’язки коркових структур в умовах фізичного та когнітивного навантаження.

Розділ 1. Огляд літератури

1.1 Причини і фізіологія ліворукості

У більшості людей найкраще розвинена права рука, вона переважає ліву по силі, швидкості реакції. В наш час не існує чіткого визначення понять “праворукий”, “ліворукий”. Багато вчених вважає “ліворукими” тих людей, які в житті користуються лівою рукою при виконанні значної кількості мануальних завдань. Домінування лівої руки над правою не означає домінування лівої сторони тіла (ноги, ока, вуха) над правою. Таким чином можна говорити лише про функціональну асиметрію стосовно якоїсь певної частини тіла. Діяльність ведучої руки відрізняється більшим, ніж у не ведучої показником автоматизації [3,8].

M. Grijchley (1972) рахує, що не існує “абсолютно лівшів” і “абсолютно правшів”. Для зручності ми користуємося трьома термінами – “правша”, “лівша” і “амбідекстр”, хоча розуміємо, що цими термінами існує багато проміжних. Амбідекстри – це люди, які однаковою мірою володіють правою і лівою рукою [10,27].

Існує багато гіпотез про виникнення ліворукості, у тому числі фантастичних. Можна виділити чотири основних варіанти ліворукості. Перший – ліворукість зумовлена генетично. Ліворукі люди народжують шульг приблизно в п’ять разів частіше, ніж праворукі. Ще один варіант – це вимушене перенавчання, праворукий малюк може стати шульгою за певних обставин. Наприклад, при втраті правої руки. Третій варіант – це компенсаторний, коли внаслідок пологового стресу ліва півкуля не може взяти на себе керування правою рукою, то цю функцію бере на себе права півкуля мозку (а як відомо, саме вона відповідає за роботу лівої руки). Четверта група (нечисленна, менше ніж 0,5 % населення) – це шульги-наслідувачі. Вони копіюють улюбленого члена родини – шульгу. Так, одна дівчинка змалечку робила все лівою рукою і нікого це не дивувало, бо в цій родині ліворукими були і тато, і старший брат. Та коли дівчинка пішла до школи, у неї почалися проблеми з письмом. І коли мама з донькою прийшла на прийом до спеціаліста і виявилось, що дівчинка не лівша, а лише копіює улюбленого тата і старшого братика [5] .

Схильність до парво-, ліворукості чи абідекстрії закладається природою, визначається біологічними закономірностями. Ніякими соціальними впливами не можна перетворити лівшу в правшу в повному змісті слова. Можливо перевчити лівшу і він пристосує себе до того типу маніпулювання рухової поведінки, яка зручна для праворуких людей. Але в цього переученого лівші зберігається відмінний від правші профіль сенсорної і психічної асиметрії [3].

Б.В. Огнєв (1976) вважає, що при насильницькому переучуванні може “гальмуватися” не тільки фізичний, а також інтелектуальний розвиток, не буде врахована природна цілеспрямованість, або інакше кажучи, природна обдарованість людини. Насильницьке виправлення ліворукості, на думку Н. Несаст (1959) і В.М. Мосидзе, а також співавторів (1976), може призвести до невротичного стану, розумової неповноцінності дітей. Така дитина не гарно пише, пропускає букви, в неї пропадає бажання вчитися, зростає ризик виникнення серйозних проблем із здоров’ям дитини: виникають тики, енурез, нічні страхи, заїкання, малюк може стати надміру подразливим, непосидючим, порушується сон, погіршується апетит, важко сконцентрувати їх увагу. Як свідчить медична статистика, кожну третю дитину з заїканням намагалися перевчити. Однак різниця між рівнем інтелекту право- і ліворуких людей невиявлена.

Оскільки у ліворуких домінує права півкуля головного мозку, яку ще називають “художньо-емоційною” півкулею, то вони звичайно емоційніші, ніж праворукі люди, а також більш тривожні, швидко втомлюються. І не дивно, що серед ліворуких так багато людей творців: письменників (М. Лєсков, Марк Твен), художників (Леонардо да Вінчі, Мікеланджело Буонаротті), акторів (Мерилін Монро, Жулія Робертс), музикантів (Сергій Рахманінов, Пол Маккартні), багато серед шульг монархів та президентів. Люди з ведучою лівою рукою можуть бути хорошими спортсменами у тих видах де необхідна миттєва реакція. Бо у шульг права півкуля і сприймає зоровий образ (оцінює ситуацію і керує правою рукою, тому щоб зорієнтуватися і відбити м’яч, ліворукому тенісисту необхідно на декілька секунд менше ніж праворукому, бо ж у того імпульс ще має перейти в ліву півкулю і скерувати правою рукою, щоб та виконала певну команду). Завдяки швидкій реакції ліворукі спортсмени досягають значних успіхів у фехтуванні, боксі, тенісі, стрільбі. Вважається, що кожній людині характерний свій індивідуальний показник асиметрії кінцівок. Цей показник потрібно приймати за норму і в процесі виховання дітей слідкувати за його величиною [17,25].

Деякі вчені вважають, що існує зв’язок між екологічними умовами та кількістю лівшів в популяції. Вони зазначають, що більша кількість ліворуких характерна для популяцій, близьких до природи і менш пристосованих до науково-технічного прогресу.

Корен і Лорак зазначають, що травми при родах підвищують відсоток ліворукості у дітей. Оскільки родових травм при народженні близнюків більше, то й серед них більша кількість ліворуких. Дослідження асиметрії рук у близнюків показали, що 22,5-24,6% монозиготних близнюків і 19,3-30,7% дизиготних близнюків проявляють дисконкорантність (незбіжність) порукості.

Ліворукість і праворукість зумовлена генетично. Нерідко зустрічаються сім’ї, в яких є декілька лівшів (батьки, діти, близькі родичі). За даними вчених відсоток ліворуких дітей становить 2,4%, якщо батьки правші, 17,2%, якщо один з батьків – лівша і 46%, якщо батько і мати – лівші.

На думку S. Coren (1976), серед хлопчиків ліворукість в півтора-два рази частіше спостерігається, ніж серед дівчаток, напевне завдяки більшій пластичності мозку у дівчат, які легше переучуються в дитинстві. Мозок хлопчика спеціалізується в деяких відношеннях раніше, ніж мозок у дівчаток; до шістнадцяти років права півкуля мозку у хлопчиків більш спеціалізована у формовані просторових уявлень, вражень, тоді як у дівчат вона залишається більш пластичною, і навіть до тринадцяти років ці здібності в них в однаковій мірі контролюються обома півкулями [8].

Дуже цікавим фактом є сезонність народження осіб з лівим типом мануальної асиметрії – пік припадає на зимові місяці, а влітку відзначається спад. Оскільки ліворукі більш адаптивні, то вони часто народжуються в кліматично несприятливий період – взимку. Вчені вважають, що інших кліматичних умовах можливий інший розподіл народжуваності лівшів по місяцях [4].

Процес навчання ліворуких у школі має свою специфіку й особливості (М.М. Безуков, А.П. Чупріков, А.В. Семенович та ін.). Вчені акцентують увагу, що педагогам необхідні теоретичні знання про психофізіологічні закономірності та відмінності у психіці дітей, які зумовлені функціональною асиметрією мозку. Так у правшів домінуючою, як правило, є ліва півкуля, що спеціалізується на переробці вербальної інформації. У лівшів розподіл основних функцій між півкулями більш складний. Функціональна асиметрія у ліворуких менш виражена, відзначається менш стійка спеціалізація в роботі півкуль головного мозку. У ліворуких більш автономні не тільки півкулі, а виявлена менша стійкість взаємодій півкуль між собою (Г. Дейч). Різнорідність психофізіологічних характеристик ліворуких пов’язана саме з меншою стійкістю функціональної організації мозку.

Існує велика кількість експериментальних даних, які вказують на різний вклад півкуль в забезпечення не лише сприйняття, але й вибіркової уваги. Згідно цих даних, права півкуля, в основному, забезпечує загальну мобілізаційну готовність людини, підтримує необхідний рівень бадьорості та порівняно мало пов’язана з особливостями конкретної діяльності. Ліва півкуля, в більшій мірі, відповідає за спеціалізовану організацію уваги у відповідності з особливостями завдання. Для виявлення сигналу, усвідомленої його обробки і отримання в пам’яті велику роль відіграють латеральні та медіальні відділи фронтальної кори [29].

Незважаючи групову різнорідність встановлено (М.М. Безрукових, М.Г. Князєва, Ю.В. Мікадзе, Н.К. Корсанова), що в діяльності у ліворуких індивідуально-психологічні особливості мають наступні прояви: 1) труднощі здійснення зорово-моторної координації (внаслідок чого вони лівші погано справляються із завданням на змальовування графічних зображень, мають поганий почерк); 2) недоліки просторового сприйняття і зорової пам’яті (труднощі при аналізі просторових співвідношень, дзеркальність письма, оптичні помилки); 3) синтетичний стиль пізнання (для розуміння їм необхідне більш тривале поетапне пророблення матеріалу, слабкість уваги, труднощі переключення і концентрації); 4) мовні порушення, помилки звукобуквенного аналізу; 5) порушення наочно-образного мислення, зорової пам’яті, просторового сприйняття; 6) знижена працездатність і підвищена стомлювальність. Ці особливості безпосередньо впливають на успішність оволодіння навчальними навичками. Крім того, лівші мають труднощі при визначенні правої і лівої сторін, розташування предметів у просторі [10].

Для визначення “рукості” використовується безліч тестів. Найважливіші з них подані нижче.

Переплетення пальців рук. У правшів зверху великий палець правої руки, у лівшів – лівої. “Поза Наполеона”. У правшів права кисть першою лягає на передпліччя і знаходиться на ньому зверху, тоді як ліва кисть знаходиться під правим передпліччям. Вважається, що у лівші все відбувається навпаки. Тест на аплодування . На прохання поаплодувати більш активною у правші є права рука. Вона виконує удар по лівій руці. Ліва ж рука при цьому залишається малорухомою. У лівші все навпаки. Тест на підводку годинника . Ведуча рука виконує більш важливі дії. Цією здійснюється сама заводка, тоді як не ведуча рука фіксує положення годинника. Крім описаних тестів існує багато інших [3].

Деякі автори виділяють “морфологічні ознаки” нерівності рук, виявлені при дослідженнях. Вони стосуються відмінностей лівої і правої рук за будовою. Вимірюють довжину опущеної вниз витягнутої руки від акромінального відростка лопатки до кінця третього пальця, різниця до 0,2 см оцінювалась як рівність рук; переважаючою вважалась рука, яка була довшою від іншої більш як на 0,2 см [3,17].

М.О. Гуревич надає значення величині нігтьового ложа великого пальця: воно більше у ведучої руки. Відсутність різниці приймається умовно за рівність рук.

Для вивчення розвитку домінування руки в онтогенезі вчені використовували метод викликаних потенціалів. Було встановлено, що у новонароджених не спостерігається перевага однієї з рук. Починаючи з 16 – 20 тижнів після народження і до двох років відбуваються хвилеподібні коливання від нестійкого домінування руки до симетрії. Від 2 до 4 років руки практично рівноцінні, або переважає ліва рука і лише після 4 років формується більш-менш стійка праворукість у більшості дітей [10].

1.2 Особливості нейроанатомії та взаємодії півкуль кори головного мозку право- та ліворуких осіб

Проблема міжпівкулевої асиметрії та взаємодії – одна з найбільш актуальних в сучасній біології. На даний момент вона вивчається різними нейронауками. Локальні ураження мозку відкривають унікальні можливості вивчення даної проблеми на людині [27]. Міжвкулева асиметрія є однією з фундаментальних закономірностей роботи мозку не лише людини, а й тварин (Біанк, Спрингер, Дейч). Не дивлячись на відносно тривалу історію вивчення даної проблеми (1861 р. відкриття П. Брока центру мовної моторики), кінцевої, ґрунтовної теорії, яка б пояснювала функціональну асиметрію великих півкуль та враховувала дію як генетичних, так і соціокультурних факторів в її формуванні, на даний час не існує. Отримано велику кількість фактів про нерівнозначність правої та лівої півкуль головного мозку за анатомічними, фізіологічними даними та матеріали спостережень за хворими, у яких були схожі ураження півкуль мозку.

Дані отримані вченими є доказом того, що вже у тварин існують анатомічні відмінності в будові правої та лівої півкуль. Так, було показано, що у шимпанзе та макаки-резус довжина сільвієвої борозни в лівій півкулі більша, ніж в правій [6].

Особливості анатомічної нерівноцінності правої та лівої півкуль головного мозку найбільш детально вивчено у праворуких осіб, це проявляється в тому, що цілий ряд структур лівої півкулі характеризуються більшими розмірами порівняно з симетричними відділами правої гемісфери. Було виявлено що:

- загальна площа нижньої лобової звивини (45 поле) зліва більше, як справа;

- поля 43, 8, 46, 47 мають явні відмінності не лише в картині розміщення полів по поверхні півкуль, але і в структурній організації (при порівнянні цитоархітектоніки поля 8 в правій та лівій півкулях виявилось, що його фактура зліва – чіткіша і визначеніша; стратифікація кори ясніша; радіальна посмугованість, особливо в нижньому поверсі кори – виразніша, межі гранулярних шарів ІІІ та V- різкіші; справа – незначна розмитість структури);

- в нижньотім‘яних ділянках кори (39 та 40 поля) зліва збільшені розміри кори в глибині борозен;

- острівцеві частина зліва більше, ніж справа;

- задня оперкулярна зона (зона Верніке) в скроневій ділянці лівої півкулі на одну третю більша, ніж в правій (рис.1, А, Б);

- розміри нейронів ІІІ та IV шарів в 44 та 45 полях у лівій півкулі більша, ніж у правій;

- розміри гігантських пірамідних клітин Беца в V шарі 4-го моторного поля в лівій півкулі перевищує розміри даних нейронів в правій;

- судини середньої мозкової артерії в лівій та правій півкулі мають морфологічну асиметрію;

- довжина лівої півкулі перевищує довжину правої більше як в 54% випадків (Боголепова);

- степінь вертикальної впорядкованості поперечника за все ІІІ шару (багатого асоціативними зв‘язками), достовірно вищий в коркових полях мозку людини порівняно з вищими приматами та суттєво вищий в нижньолобових (44 та 45 поля) і скроневих (22 та 41 поля) ділянках лівої півкулі порівняно з правою.

А Ліва півкуля Права півкуля

Рис. 1 - Анатомічна асиметрія кори головного мозку людини: А – Сільвієва борозна, яка визначає верхню межу скроневої ділянки (1), піднімається більш круто в правій півкулі порівняно з лівою; 2 – скронева ділянка; Б – верхня частина скроневої ділянки (1), як правило, значно більша в лівій півкулі, ніж в правій. Дана область в лівій півкулі є складовою зони Верніке (2), яка відіграє важливу роль в мозковій організації мовних процесів (по Н. Гешвінду)

Цитоархітектонічне вивчення полів 22 та 41 скроневих ділянок мозку людини показало особливості топографії та нейронного складу даних полів в лівій та правій півкулі. В лівій півкулі в полі 22 радіальна посмугованість більш тонка, ніж в правій та краще виявлена у більшості випадків. Шари кори досить добре відмежовані один від одного, як в праві, так і в лівій півкулях. Проте, спостерігається тенденція до більшої вираженості меж між шарами в лівій півкулі, що вказує на кращу горизонтальну посмугованість кори поля 22. Впорядкованість структур та ширина ІІІ та V шарів поля 22 більше в лівій півкулі. Пірамідні нейрони ІІІ шару розміщуються колонками, що вказує на більш високу ступінь вертикальної організації поля 22 в лівої півкулі, порівняно з правою. Таким чином, поля 41 та 22, різні по функціональному значенні коркові слухові формації, мають різний цитоархітектонічний рисунок, що характеризується різною величиною площі профільних полів нейронів. Відомо, що в лівій півкулі більш ефективно здійснюється обробка вербальних стимулів мовного походження та інтенсивніше відбувається обробка складних граматичних конструкцій. Лівопівкулеву асиметрію площі профільного поля нейронів поля 22 (зона Верніке) можна пояснити тісним зв‘язком з мовноруховою зоною кори (поле 45), функціональна активність якої, більш виражена в лівій, домінантній по мові, півкулі. Крім того, показано зв‘язок між ведучою рукою та латералізацією слухових функцій людини. Так, функція правого вуха більш латералізована у праворуких, що характеризується вираженою лівопівкулевою асиметрією мовносприймаючої функції мозку.

Поле 41 є проекційним та складається з нейронів малого розміру в обох півкулях мозку. Дане поле належить до первинної слухової кори та є закінченням слухового аналізатора в корі, куди надходить звукова інформація і де відбувається її первинне кодування. Площа профільних нейронів поля 41 в правій півкулі дещо вища, ніж


8-09-2015, 23:33