III Международный конкурс
научно-исследовательских и творческих работ учащихся
«СТАРТ В НАУКЕ»
 
     

ДИНАМИКА РАЗВИТИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ МЕЖПОЛУШАРНОЙ АСИММЕТРИИ ГОЛОВНОГО МОЗГА КАДЕТ
Агеев Д.С.
Автор работы награжден дипломом победителя второй степени
Диплом школьника      Диплом руководителя
Текст научной работы размещён без изображений и формул.
Полная версия научной работы доступна в формате PDF


Введение

Крупнейший физиолог нашего века И. П. Павлов писал о двух типах людей: «Жизнь отчетливо указывает на две категории людей: художников и мыслителей, между ними резкая разница. Одни — художники захватывают действительность целиком, сплошь, сполна, живую действительность, без всякого дробления... Другие — мыслители, именно дробят ее, делая из нее какой-то временный скелет, и затем только постепенно как бы снова собирают ее части и стараются их таким образом оживить...».

Современные исследования показывают, что у человека сформировались как бы два мозга - правое полушарие и левое полушарие, которые различаются между собой по ряду морфологических, функциональных и биохимических параметров [1, с.36]. От того, какое из полушарий наиболее развито у человека, зависит его индивидуальность, особенности восприятия окружающего мира.

Проблема функциональной специализации больших полушарий является одной из самых острых и актуальных проблем современного учения о мозге. Она находится в центре внимания многих наук: нейрофизиологии, психологии, психиатрии и педагогики [11, с.15].

Это обусловлено ее связью с изучением процессов обработки информации, особенностей поведения и проявления психических функций, обучения и предрасположенности к различным видам деятельности.

В 5 классе, когда мы только начинали обучение в Оренбургском президентском кадетском училище, психолог проводил диагностику типа межполушарной асимметрии мозга каждого кадета. На уроках биологии в 8 классе мы узнали, что он может меняться в процессе индивидуального развития и воспитания.

Нам стало интересно, изменился ли профиль нашей межполушарной асимметрии за время обучения в училище.

Целью работы стало выявление динамикиразвития функциональной межполушарной асимметрии головного мозга кадет за 3 года обучения в Оренбургском президентском кадетском училище.

В процессе достижения поставленной цели нами решались следующие задачи:

1. Познакомиться с особенностями функциональной межполушарной асимметрии головного мозга человека и факторами, влияющими на ее развитие.

2. Определить профиль межполушарной асимметрии мозга кадет 3 курса (8 класс) Оренбургского президентского кадетского училища.

3. Сравнить полученные результаты с результатами диагностики функциональной межполушарной асимметрии тех же кадет, проводившейся при их поступлении в Оренбургское президентское кадетское училище (5 класс). Проанализировать динамику развития функциональной асимметрии мозга кадет за время обучения в училище.

Объект исследования: функциональная межполушарная асимметрия головного мозга кадет Оренбургского президентского кадетского училища.

Предмет исследования: динамика развития функциональной межполушарной асимметрии головного мозга кадет за 3 года обучения в Оренбургском президентском кадетском училище.

Гипотеза: обучение в Оренбургском президентском кадетском училище оказывает влияние на тип межполушарной асимметрии кадет.

1. Современные представления о функциональной межполушарной асимметрии головного мозга человека и ее развитии

1.1. Функциональная асимметрия полушарий головного мозга

Каждый человек обладает уникальным набором "асимметрий", которые позволяют ему адаптироваться к широкому кругу обстоятельств, определяют выбор оптимальных для него стратегий деятельности и некоторой сферы идеальных условий среды (природной и социальной) [1, с.27]. Функциональная асимметрия полушарий - это характеристика распределения функций между правым и левым полушариями головного мозга.

По поводу асимметрии полушарий очень хорошо написал американский нейрофизиолог Терренс Дикон: если бы оба полушария мозга были равноправными и выполняли одни и те же функции, это привело бы к неразберихе – не существовало бы возможности выбрать, какое из полушарий должно произвести соответствующее действие в данный конкретный момент. И естественный отбор благоприятствует тем особям, в чьем мозге одни функции сосредоточены в одной части, а другие – в другой: такие особи выдают более быструю и точную реакцию на внешние события. Так что возникла асимметрия полушарий достаточно давно [6, с.1].

Различия в функциях полушарий впервые были обнаружены в XIX веке, когда сельский врач Марк Дакси французский хирург Поль Брока обратили внимание на различные последствия повреждения левой и правой половин мозга. Результаты исследований на больных с рассеченными межполушарными связями показали, что левое и правое полушария обрабатывают качественно различную информацию. Функциями левого полушария считались восприятие речи, символов и знаков, а также речепродукция. Функцией правого полушария считалось восприятие и продуцирование образов, мелодий, интонаций голоса; ориентация в пространстве, включая пространство собственного тела. Косслин (1978) отмечает, что основа межполушарной функциональной асимметрии лежит не в характере самой информации, а в принципах ее организации. Левое полушарие организует информацию по категориальному принципу, а правое обеспечивает ей пространственные координаты. Гипотеза, предложенная Голдбергом и Коста в 1981 году, приписывает левому полушарию критическую роль в операции рутинными, хорошо усвоенными общими представлениями и в регуляции привычного, текущего поведения. Правому же полушарию приписывается ведущая роль в оперировании принципиально новой, непрогнозируемой информацией. Зайдель (1984), основной функцией левого полушария считал последовательный анализ информации, неважно – речевой или образной, а функцией правого полушария является одномоментное «схватывание» многих элементов информации как единого целого, что обеспечивает постижение сущности предмета или явления до его анализа. В.Ф.Фокин (2009) тоже считает, что правое полушарие «схватывает» предметы и явления как целое, но это целостность калейдоскопа, а не цепи, состоящей из одинаковых звеньев. Левое полушарие занято противоположной деятельностью – оно производит разъятие целого на его составные элементы, что обеспечивает возможность анализа [11, с.2]. Согласно концепции, предложенной В.Л. Деглиным (1996), психическая деятельность это оперирование знаками, и отражение сознанием действительности есть построение знаковых моделей действительности. Левое полушарие оперирует искусственными (слова, математические знаки и т.п.), а правое – естественными (сами объекты, имеющие природное или искусственное происхождение). Относительно обработки информации полушариями считается, что без тренировки в обоих полушариях обработка информации идет последовательно, а по мере тренировки левое полушарие переходит на параллельную обработку. Из всего потока информации каждое полушарие выбирает для обработки преимущественно ту часть информации, для которой оно предназначено или одну и ту же информацию, но тем способом, которым оно владеет [8, с.167]. Таким образом, большинство ученых считает межполушарную асимметрию частным случаем межполушарного взаимодействия.

1.2. Изменение функциональной межполушарной асимметрии головного мозга человека в процессе онтогенеза

Труш В. Д., Фишман М. Н. считают, что «полушарная специализация не присуща человеческому мозгу от рождения, а есть развивающийся процесс, проходящий через весь онтогенез. По-видимому, можно говорить о специализации полушарий лишь в связи с определенной функцией, с определенным возрастом и с определенными условиями тестирования» [9, с.13].

В. Л. Бианки же отмечает что межполушарная асимметрия формируется к моменту рождения и далее «претерпевает определенное развитие: она может усиливаться, становиться более устойчивой, инвертировать, но способна и ослабляться. В старости асимметрия обычно уменьшается» [3, с.134].

Изучив литературу, мы узнали, что существует 3 основные точки зрения на возникновение и развитие у человека межполушарной асимметрии мозга (таблица 1).

Таблица 1. Гипотезы возникновения и развития функциональной межполушарной асимметрии мозга человека

Гипотеза

Факторы, влияющие на развитие

Доказательства

Наследственно-генетическая (Богданов Н.Н., Двирский А.Е., Бишоп Д.В.)

биологические

  • межполушарная асимметрия мозга обнаруживается и у животных;

  • леворукие люди чаще рождаются в семьях леворуких (семейная леворукость обнаружена у 72% леворуких мужчин и 78% леворуких женщин);

  • приемные родители практически не влияют на установление ведущей руки у ребенка.

Социо-экологическая (Труш В. Д., Фишман М. Н., Безруких М.М., Геодакян Э.А.)

социальные (средовое и социо-культурное влияние)

  • В.Л. Бианки отмечает, что у макак число правшей и левшей в популяции примерно одинаково, а археолог Николас Тот изучая олдувайские орудия, найденные в Северной Кении и датируемые временем около 2 млн. лет, установил такое же преобладание правшей – правоориентированных отщепов над левоориентирован-ными, как у современного человека;

этнические особенности межполушарной асимметрии:

  • среди жителей Таймыра - нгасанов больше левшей, чем среди жителей умеренных широт (Хаснулин В.И.);

  • преобладание у казахов, в связи с языковыми особенностями, правополушарного доминирования, по отношению к русским (Б.К. Жумангалиева)

  • в течение ХХ столетия пропорция индивидов, пишущих левой рукой, в США, Австралии и Новой Зеландии увеличилась с 2 до 12 % (Лаланд К.)

Онтогенетическая Полюхов А.М.,

Аршавский В.В., Москвин В.А.

биологические и социальные

  • средние значения левополушарных признаков повышаются у студентов от 1 к 5 курсу (Г.В. Суховеркова)

  • у вахтовых рабочих в северных регионах отмечается высокая частота левосторонних реакций (Кривощеков С.Г., Леутин В.П., Чухрова М.Г.)

Проанализировав мнение ученых, и составив данную таблицу, мы пришли к выводу, что межполушарная асимметрия, скорее всего, определяется целым комплексом биологических, экологических, социально-культурных и средовых (стрессы, болезни и др.) факторов и может изменяться в процессе онтогенеза.

В.Ф.Фокин утверждает, что в первые 2-3 года у ребенка доминирует правое полушарие. Это естественно, ибо есть необходимость первоочередного целостного «схватывания» объектов и явлений внешнего мира, для формирования целостного же, до всякого анализа, к ним отношения – определения их как притягательных или опасных. Именно правое полушарие обеспечивает эмоциональный контакт с матерью, улавливания выражения ее лица, отражающего ее отношение к ребенку. Интересно, что способность к речевому общению закладывается именно на этом этапе доминирования правого полушария, в конце второго года жизни, и поэтому не удивительно, что при поражении в раннем возрасте левого полушария правое может брать на себя речевые функции. Отчасти эта способность сохраняется и у взрослых.

Между 3 и 5 годами жизни начинает формироваться доминантность левого полушария. Происходит не только дальнейшее развитие речи, но и начинает формироваться логико-знаковое, аналитическое мышление, которое становится доминирующим в процессе школьного обучения.

В подростковом возрасте начинает вновь доминировать правое полушарие, определяющее формирование Я-Образа и способности к творческому решению проблем [11, с.36].

В настоящее время особое внимание уделяется проблеме амбидекстрии среди детей и подростков. Под амбидекстрией следует понимать отсутствие различий между правым и левым полушариями. На сегодняшний день существует два подхода к рассмотрению явления амбидекстрии. Первый основан на предположении, что амбидекстрия является признаком гармоничности развития. Второй подход основывается на предположении о том, что ускорение развития и адаптация к окружающей среде происходит за счет асимметричного строения и функционирования, и, следовательно, амбидекстрия в этом случае может рассматриваться как явление, затрудняющее развитие организма. Однако единого мнения по вопросу амбидекстрии на сегодняшний день нет [4, с.139].

Интересны публикации о динамике асимметрий в более позднем онтогенезе. В частности, говорится об уменьшении асимметрии рук (Полюхов А.М., Войтенко В.П., 1976), об увеличении числа праворуких и уменьшении числа амбидекстров в зрелом возрасте (Полюхов А.М., 1982).

Существует мнение о влиянии пола на сроки становления функциональной асимметрии мозга. Показано, что у мальчиков медленнее созревает левое полушарие, а у девочек - правое. (Силина Е.А., Евтух Т.В., 2005).

Таким образом, можно сделать заключение о том, что в онтогенезе, по крайней мере, у человека асимметрия мозга усиливается: она минимальна у новорожденных и становится четче с возрастом (Геодакян В.А., 2005); выявляется постоянное развитие функциональной асимметрии мозга по мере взросления человека (Брагина Н.Н., Доброхотова Т.А., 1988). Также в онтогенезе прослеживается смена отношений между исходно доминирующим восприятием мира преимущественно структурами правого полушария и становлением доминирования левого полушария [10, с.178].

2. Динамика развития функциональной межполушарной асимметрии головного мозга кадет за 3 года обучения в Оренбургском президентском кадетском училище

Выделяют нескοлько видов функциональных асимметрий:

1. Моторная асимметрия - неодинаковость двигательной активности рук, ног, лица, половин тела, управляемая каждым полушарием мозга. Моторная асимметрия является неустойчивой и может изменяться в период адаптации (Леутин В.П. Николаева Е.И., 1988). 2. Сенсорная асимметрия - асимметрия функционирования органов чувств. Сенсорная асимметрия является более четкой и постоянной характеристикой деятельности полушарий. Этот вид асимметрии сохраняется и закрепляется в течение всей жизни (Брагина Н.Н., 1976). Различают асимметрию глаз, уха, вкуса, обоняния и осязания [5, с.176].

3. Психичесĸая асимметрия - специализация полушарий мозга в отношении различных форм психическοй деятельности.

Мы использовали методику, позволяющую оценить моторную асимметрию, поскольку она более динамична и удобна в исследовании.

В исследовании участвовало 27 кадет 3 курса (8 класса) Оренбургского президентского кадетского училища в возрасте 14-15 лет.

Для определения доминантной руки анализировали переплетение пальцев рук, "позу Наполеона", аплодирование, замечали, какой рукой испытуемый ставил больше отметок за 1 минуту в ограниченном поле. Ведущую ногу выявляли, предлагая испытуемому закинуть ногу на ногу, стоя покружиться в удобную сторону.

Диаграмма 1. Распределение профилей функциональной межполушарной асимметрии кадет (2013 год)

Диаграмма 2. Распределение профилей функциональной межполушарной асимметрии кадет (2016 год)

Результаты исследования показали преобладание правополушарности у 56% испытуемых (в 5 классе только у 1) по сравнению с левополушарностью (29% испытуемых). У 15% кадет наблюдается амбидекстрия, у половины из них она сохранилась с 5 класса. У 48% кадет произошла смена доминирующего полушария с левого на правое. У 33% кадет профиль функциональной асимметрии не изменился (у всех преобладает левое полушарие). У 50%амбидекстров доминирующим стало левое полушарие.

Сравнение функциональной асимметрии рук и ног показало соответствие результатов у 56% кадет. У 44% кадет наблюдались различия в доминировании рук и ног. Что может быть обусловлено как генетическими особенностями, так и разнообразием видов деятельности и более гармоничным развитием организма.

Диаграмма 3. Функциональная асимметрия рук и ног

По данным обследования, проведенного в марте 2015г. в одном из лицеев г. Москвы, в классе из 20 человек преобладает равнополушарный тип - 11 человек (55%), у 6 (30%) учащихся - правополушарный тип, у 3 (15%) - левополушарный тип. Это значительно отличается от результатов наших исследований.

Усиление роли правого полушария может быть связано как возрастными и половыми особенностями, так и с условиями обучения в Оренбургском президентском кадетском училище:

- оторванность от дома, практически неизменный круг общения, что является стрессовыми факторами, повышающими частоту левосторонних реакций, обусловленных доминированием правого полушария;

- усиление роли математики и физики [7, с.1];

- активациейтворческой и ориентировочно-исследовательской деятельности;

- занятия определенными видами спорта, такими как плавание, футбол, борьба и легкая атлетика, развивающими правое полушарие мозга [2, с.1].

По мнению ученых – это позитивная динамика. Так Боб Самплс (США) утверждает: «Мы обнаружили, что если реализу­ются функции правого полушария, то неизбежно произой­дет развитие качеств, связанных с левым полушарием».И. Соньер (Франция): «Обучая левое полушарие, вы обучаете только левое полушарие. Обучая правое полуша­рие, вы обучаете весь мозг!»Абаскалова Н.П., Пыжьянова Н.Н. считают, что учет индивидуальных особенностей межполушарной асимметрии позволит создать каждому ребенку благоприятную психоэмоциональную атмосферу, что будет способствовать укреплению его физического здоровья, и тогда за образование ребенку не придется расплачиваться ценой собственного здоровья [1, с.26]. Существуют рекомендации, помогающие сделать обучение детей с разным профилем функциональной асимметрии мозга более эффективным (приложение 1). Однако некоторые ученые считают, что обучение людей с противоположными полушариями не должно быть специфичным, например, профессор Трауготт утверждает: “Надо предостеречь школу от левополушарного обучения. Это воспитывает людей, не способных к реальным действиям в реальной ситуации”, а профессор Колесов отмечает, что “истинное мышление – образное, комплексное, когда важно не только обозначить понятием, но и понять комплексно”.

Заключение

В ходе исследования мы узнали, что под межполушарной асимметрией понимают – распределение функций между правым и левым полушариями головного мозга. Она может быть моторной, сенсорной и психической. В основе ее лежит различие в характере анализируемой информации и в принципах ее организации. Левое полушарие специализируется на обработке символов, знаков и речевых конструкций, осуществляет последовательный анализ информации, участвует в регуляции текущего поведения; обеспечивает абстрактно-логическое мышление и управляет органами правой части тела. Правому же полушарию приписывается ведущая роль в оперировании принципиально новой, непрогнозируемой информацией. Оно обеспечивает наглядно-образное мышление, одномоментное «схватывание» многих элементов информации как единого целого. Большинство ученых считает межполушарную асимметрию частным случаем межполушарного взаимодействия.

Межполушарная асимметрияопределяется целым комплексом биологических, экологических, социально-культурных и средовых факторов и может изменяться в процессе онтогенеза. У мальчиков медленнее созревает левое полушарие, а у девочек - правое.

Результаты исследования динамики развития межполушарной асимметрии кадет показали преобладание правополушарности, что может быть связано как возрастными и половыми особенностями, так и с условиями обучения в Оренбургском президентском кадетском училище.

Таким образом, данные, полученные в ходе исследования, не позволяют сделать однозначный ответ о достоверности гипотезы, сформулированной нами в начале работы. Необходимо сравнение с показателями динамики межполушарной асимметрии учащихся того же пола и возраста, обучающихся в других образовательных учреждениях.

Список литературы:

  1. Абаскалова Н.П., Пыжьянова Н.Н. Функциональная межполушарная асимметрия, обучение и здоровье // Вестн. БГПУ. - 2002. - № 1. - С. 23 – 34

  2. Бердичевская Е.М. Функциональная межполушарная асимметрия и спорт. http://cerebral-asymmetry.narod.ru/Berdichevskaja.pdf

  3. Бианки В.Л. Асимметрия мозга животных. Л.: Наука, 1985. - 295 с.

  4. Бойко Е.А. Психофизиологические детерминанты успешности обучения учащихся-амбидекстров в среднем общеобразовательном учреждении: Автореф. дисс. канд. псих.наук. – Новосибирск, 2006. – 139 с.

  5. Будук-Оол Л.К. Функциональная асимметрия мозга и обучение: этнические особенности. – М.: «Академия Естествознания», 2010. – с. 35-57; 163-180.
  6. Бурлак С.А. О левшах в эволюции. http://antropogenez.ru/interview/347/

  7. Дифференциация специальных способностей, http://www.psyoffice.ru/3-0-difpsi-cukan12.htm

  8. Додонова Н.А., Зальцман А.Г., Меерсон А.Я., Будук-Оол Л.К. Функциональная асимметрия мозга и обучение: этнические особенности. – М.: «Академия Естествознания», 2010. – С. 35-57; 163-180.

  9. Труш В. Д., Фишман М. Н. О взаимоотношениях между полушариями в процессе онтогенетического становления функций // Проблемы нейрокибернетики. Механизмы функциональной межполушарной асимметрии мозга. – Элиста, 1985. – с. 11-20.

  10. Ушаков Г.К., Айрапетянц В.А., Будук-Оол Л.К. Функциональная асимметрия мозга и обучение: этнические особенности. – М.: «Академия Естествознания», 2010. – с. 35-57; 163-180.

  11. Фокин В.Ф., Боголепова И.Н., Гутник Б., Кобрин В.И., Шульговский В.В.. Руководство по функциональной межполушарной асимметрии. М.: Научный мир, 2009. 836 с.

Приложение 1

Особенности обучения детей

с разным типом межполушарной асимметрии

этап

урока

Правополушарный тип мышления

Левополушарный тип мышления

Мотивационный этап

Формирование мотивации:

Ориентация на высокую оценку и похвалу

Самостоятельность, потребность в умственной деятельности

Условия для успешной учебной деятельности

Связь информации с реальной практикой, творческие задания, эксперименты

Традиционный стиль изложения информации, неоднократное повторение материала

Операционный этап

Память

Непроизвольная, наглядно образная (подходит использование наглядных пособий, инструкций в виде фоторяда)

Произвольная, знаковая (успешно пользуется инструкционными картами, технологическими картами)

Мышление

Интуитивное, пространственное мышление

Программируемое, последовательное, двумерное

Координация движения

Хорошая пространственная ориентация, координация движения (учащемуся достаточно увидеть работу мастера, и сделать также)

Движения скоординированы хуже (учащемуся трудно повторить увиденное, необходим индивидуальный подход, помощь)

Результативный этап

Методы проверки:

Устный опрос

Вопросы открытого типа (собственный развернутый ответ)

Письменный опрос

Вопросы закрытого типа (выбор готового варинта ответа – использование тестовых заданий)

Самостоятельное оценивание работы

Может оказать помощь левополушарному уч-ся в сопоставлении данных.

Может оказать помощь правополушарному уч-ся в выявлении различий, категорий.