Три функциональных блока мозга: модель Лурии

Три функциональных блока мозга - схема, которой А. Р. Лурия ответил на вопрос, как психика связана с мозгом, не сводя её ни к отдельному центру, ни к работе мозга как нерасчленённого целого. Любой сознательный акт, от письма под диктовку до решения задачи, требует участия всех трёх блоков одновременно, но вклад каждого свой: один поддерживает рабочий тонус, второй перерабатывает информацию, третий строит программу и сличает результат с замыслом. Ниже разберём состав и функцию каждого блока, три закона строения коры второго блока, их совместную работу в одном действии и то, как модель используют в нейропсихологической диагностике. Форма ниже соберёт разбор под нужный блок и уровень подготовки.

Зачем понадобилась модель трёх блоков

К середине XX века спор о мозговой организации психики зашёл в тупик между двумя крайностями. Узкий локализационизм искал для каждой способности свой участок коры и рисовал карты, где память, воля и счёт занимали отдельные квадраты. Антилокализационизм отвечал, что мозг работает как эквипотенциальное целое, а тяжесть нарушения зависит только от массы разрушенной ткани, но не от её места.

Лурия снял противоречие сменой единицы анализа. Локализуется не психическая функция целиком, а физиологическое условие, без которого она невозможна: каждая зона вносит в работу функциональной системы собственный, только ей присущий вклад. Так возник принцип системной динамической локализации, а модель трёх функциональных блоков мозга стала его верхним ярусом. Психическая функция при этом не дана от рождения, а складывается прижизненно и опосредована культурными средствами - эту мысль Лурия принял от Выготского вместе с различением знака и орудия.

Первый блок: регуляция тонуса и бодрствования

Энергетический блок образуют ствол мозга с ретикулярной формацией, неспецифические ядра таламуса, лимбические структуры (гиппокамп, поясная извилина, миндалина) и медиобазальные отделы лобной и височной коры. Его задача - поддерживать корковый тонус на уровне, достаточном для работы, и избирательно повышать активацию там, где решается текущая задача.

Работает блок по градуальному принципу: не включает и не выключает функцию, а плавно меняет уровень бодрствования. Восходящие влияния тонизируют кору снизу, нисходящие идут от коры к стволу и подстраивают активацию под замысел - разделение восходящих и нисходящих влияний ретикулярной формации описывает как раз этот механизм.

Отсюда особый рисунок нарушений при поражении первого блока: функция не выпадает, а становится нестойкой. Больной выполняет пробу верно, а через минуту ошибается на ней же; растёт истощаемость, сужается объём внимания, результаты колеблются от попытки к попытке. Типичны модально-неспецифические расстройства памяти, когда страдает удержание любого материала - и словесного, и зрительного, - при сохранных операциях с ним.

Второй блок: приём, переработка и хранение информации

Второй блок занимает задние отделы полушарий: затылочную кору (зрительная модальность), височную (слуховая) и теменную (кожно-кинестетическая). В отличие от первого он работает не градуально, а модально специфично, и внутри каждой модальности кора устроена трёхуровнево.

Рассчитать для своей задачи

Первичные, они же проекционные, поля принимают сигнал от периферии и сохраняют топику рецепторной поверхности: соматотопию в постцентральной извилине, ретинотопию в шпорной борозде. Вторичные, гностические, поля собирают элементарные ощущения в целостный образ предмета. Третичные поля, прежде всего зона перекрытия теменной, височной и затылочной коры (зона ТПО), обеспечивают межмодальный синтез: переводят последовательный сигнал в одновременную, симультанную схему и удерживают пространственные и квазипространственные отношения - те, что стоят за предлогами, разрядами числа и грамматикой сложных конструкций.

Уровень поражения задаёт тип дефекта. Первичные поля дают элементарные выпадения вроде гемианопсии или снижения чувствительности. Вторичные - агнозии, когда ощущение сохранно, а узнавание распадается; крайний случай сужения зрительного синтеза до одного объекта разобран в статье про симультанную агнозию. Третичные - распад пространственного анализа, акалькулию и семантические трудности. Речевые следствия поражения второго блока образуют отдельную группу расстройств: формы афазии и стоящие за ними факторы разбираются отдельно.

Три закона строения коры

Иерархия уровней подчиняется трём законам, которые Лурия сформулировал для второго блока, но которые верны и для третьего.

Закон иерархического строения: у ребёнка развитие идёт снизу вверх, от первичных полей к третичным, поэтому нижние уровни определяют работу верхних, а у взрослого верхние уровни управляют нижними. Практическое следствие сильное: один и тот же очаг у ребёнка и у взрослого даёт разные картины. Поражение вторичных полей у взрослого оставит третичные относительно сохранными, а у ребёнка не даст им сложиться вовсе.

Закон убывающей специфичности: чем выше уровень, тем слабее привязка к одной модальности. Первичные поля работают строго со своим анализатором, третичные - надмодальны и потому способны объединять зрительный, слуховой и кинестетический опыт.

Закон прогрессивной латерализации: различия между полушариями нарастают с высотой уровня. Первичные поля обоих полушарий симметричны, а третичные распределяют роли, и именно на этом ярусе появляется речевое доминирование - подробнее об этом в разборе латерализации полушарий.

Третий блок: программирование, регуляция и контроль

Третий блок лежит кпереди от центральной борозды и построен зеркально второму. Уровни те же, но обработка идёт в обратном направлении - от третичных полей к первичным, от замысла к исполнению. Префронтальная кора выполняет здесь роль третичного уровня, премоторная - вторичного, первичная моторная кора отдаёт команду мышцам.

Рассчитать для своей задачи

Содержание работы блока - не отдельная операция, а замкнутый контур: удержать замысел, развернуть его в программу, выполнить и сличить полученное с исходным намерением, а при расхождении внести поправку. Та же идея сличения результата с образом потребного будущего лежит в основе функциональных систем Анохина и акцептора результата действия. Существенно, что у человека программа задаётся речью: сначала внешней речью взрослого, затем собственной внешней и, наконец, внутренней.

Поражение премоторных отделов разрушает плавную смену звеньев - распадается кинетическая мелодия движения, появляются элементарные персеверации внутри одного акта. Поражение префронтальной коры даёт лобный синдром: замысел не удерживается, программа подменяется упрочённым стереотипом или импульсивной реакцией на побочный стимул, контроль ошибок исчезает, а критика к собственному результату снижается. Классические пробы на этот блок - «кулак, ребро, ладонь», реакция выбора и конфликтные инструкции вроде «на один стук поднимите два пальца».

Как три блока работают в одном действии

Разделение блоков не значит, что каждый отвечает за свою функцию. Возьмём письмо под диктовку. Первый блок держит рабочий тонус: без него строка начинается верно, а к концу распадается на пропуски. Второй проводит звуковой анализ слова и удерживает нужную графему. Третий строит программу фразы, следит за порядком слов и сличает написанное с продиктованным.

Рассчитать для своей задачи

Поэтому внешне одинаковая жалоба «ошибки в письме» порождается любым из трёх блоков, и различает их не сам факт ошибки, а её характер: нарастающая к концу работы неравномерность указывает на первый блок, устойчивая замена близких по звучанию букв - на второй, застревание на уже написанном слоге - на третий.

Фактор и применение модели в диагностике

Вклад отдельной зоны в работу многих функций Лурия назвал фактором, а закономерное сочетание симптомов вокруг одного выпавшего фактора - синдромом. Модель трёх блоков служит здесь картой поиска: она сужает круг гипотез ещё до топического вывода. Колебания продуктивности и истощаемость направляют к первому блоку, модально-специфический дефект переработки - ко второму, распад программы и контроля - к третьему.

Дальше работает качественный анализ: набор проб подбирают так, чтобы предполагаемый фактор нагружался в разных заданиях, и проверяют, воспроизводится ли ошибка. Совпадение типа ошибки в непохожих пробах подтверждает гипотезу, несовпадение - отвергает. Полностью метод, включая различение первичного дефекта и вторичных нарушений, разобран в статье про синдромный анализ.

Частые ошибки

• Понимать блоки как анатомические этажи. Это функциональные объединения структур, а не отделы мозга: медиобазальная лобная кора анатомически передняя, а работает на первый блок.
• Приписывать первому блоку только сон и бодрствование. Он отвечает за тонус в широком смысле, включая избирательную активацию под задачу и модально-неспецифическую память.
• Считать, что за функцию отвечает один блок. Письмо, счёт и речь требуют всех трёх; блоки различаются вкладом, а не набором закреплённых за ними функций.
• Путать уровни коры внутри второго блока. Поражение первичных полей даёт выпадение ощущения, вторичных - агнозию при сохранном ощущении, третичных - распад пространственного синтеза.
• Сводить третий блок к движению. Моторная кора - лишь его выходное звено, содержание блока это программа, регуляция и контроль, в том числе умственных действий.

FAQ

Чем модель трёх блоков отличается от узкого локализационизма? Локализуется не функция, а фактор - вклад конкретной зоны. Одна и та же зона участвует во многих функциях, и одна функция обеспечивается совместной работой многих зон, поэтому карта центров заменяется схемой взаимодействия блоков.

Какой блок отвечает за внимание? Все три, но по-разному. Непроизвольное внимание и общий уровень активации обеспечивает первый блок, модальную избирательность - второй, произвольное внимание с удержанием инструкции - третий; по характеру дефекта внимания как раз и различают уровень поражения.

Почему один и тот же очаг у ребёнка и взрослого даёт разные картины? Из-за закона иерархического строения. У взрослого верхние уровни управляют нижними, поэтому очаг во вторичных полях щадит уже сложившиеся третичные. У ребёнка развитие идёт снизу вверх, и повреждение нижнего уровня не даёт верхнему сформироваться, а дефект оказывается тяжелее и шире.

Коротко

Модель трёх функциональных блоков мозга описывает не три группы функций, а три необходимых условия любого сознательного акта. Первый блок - ствол, ретикулярная формация и лимбические структуры - задаёт тонус и активацию, и его поражение проявляется нестойкостью работы, а не выпадением функции. Второй блок - задние отделы коры с иерархией первичных, вторичных и третичных полей - принимает и перерабатывает информацию, и уровень поражения задаёт тип дефекта: от элементарного выпадения до распада пространственного синтеза. Третий блок - передние отделы во главе с префронтальной корой - удерживает замысел, строит программу и сличает с ней результат. Для диагностики модель работает как карта поиска фактора: характер ошибки указывает блок, а совпадение типа ошибки в разных пробах превращает набор симптомов в синдром.