Локализация функций в коре больших полушарий головного мозга при обработке информации, поступающей от органов чувств.
Одним из основных принципов организации головного мозга является локализация функций: определенные функции выполняются определенными областями головного мозга.
Большинство когнитивных функций выполняет кора головного мозга, которая представляет собой морщинистый слой ткани толщиной около 3 мм, покрывающей мозг (рис. 2.7). Локализация была продемонстрирована для различных когнитивных функций. Сначала рассмотрим восприятие.
Локализация восприятия
Одна из наиболее простых демонстраций локализации функций – это первичные воспринимающие области, связанные с органами чувств (рис. 2.7), сенсорные зоны коры головного мозга, получающие сигналы от каждого из органов чувств. Например, когда звук стимулирует рецепторы в ухе, возникающие электрические сигналы достигают слуховой приемной области в височной доле.
Рис. 2.7 Головной мозг человека. Показано расположение основных областей восприятия, связанных с органами чувств: зрение = затылочная доля; кожные ощущения = теменная доля (пунктирная область); слух = височная доля (расположена внутри височной доли, примерно под заштрихованной областью). Зоны вкуса и запаха не видны. Лобная доля реагирует на все органы чувств и участвует в высших когнитивных функциях.
Основная область восприятия зрения занимает большую часть затылочной доли, а область кожных ощущений – прикосновения, температуры и боли – расположена в теменной доле. Области вкуса и запаха расположены в нижней части височной доли (запах) и в небольшом участке внутри лобной доли (вкус).
Лобная доля получает сигналы от всех органов чувств и играет важную роль в восприятии, обрабатывая информацию, полученную от двух или более органов чувств.
Первичные области приема информации от органов чувств были первоначально выделены в связи с последствиями повреждений головного мозга. Например, было отмечено, что повреждение затылочной доли в результате травм на поле боя приводит к слепоте. Другой источник повреждения головного мозга – инсульт (нарушение кровоснабжения головного мозга) – обычно случается из-за тромба. Перцептивные эффекты связаны с каждой из сенсорных воспринимающих областей.
Прозопагнозия
В дополнение к первичным областям приема другие области также выполняют определенные сенсорные функции. Так, люди, у которых есть повреждение определенной области височной доли в нижней правой части мозга (не слуховой области, которая находится выше в височной доле), имеют состояние, называемое прозопагнозия (лицевая агнозия), – неспособность узнавать лица. Люди с прозопагнозией не могут распознавать лица даже тех людей, которых они хорошо знают, например друзей или членов семьи. В некоторых случаях люди с прозопагнозией смотрят в зеркало и, видя собственное изображение, задаются вопросом, что это за незнакомец смотрит на них!
Особенностью этого состояния является то, что распознаванием лиц проблема ограничивается. Человек с прозопагнозией может узнавать другие объекты, может узнавать людей по их голосам или манерам поведения, имеет нормальную память и общее когнитивное функционирование (Burton et al., 1991; Hecaen & Angelergues, 1962; Parkin, 1996).
Локализация функций также была продемонстрирована путем записи нейронов в различных областях мозга животных (в основном обезьян). Нейроны в затылочной доле реагируют на раздражение глаза светом, нейроны височной доли – на звук, нейроны в другой области височной доли – на лица и т.д.
Кроме того, метод под названием томография головного мозга был использован для демонстрации локализации функции в коре головного мозга человека.