Нейропсихологические и нейробиологические основы восстановления высших корковых функций. Модулярная теория VS теория системной и динамической локализации функций

Аннотация

Актуальность. Нейропсихология и нейробиология решают ряд общих вопросов, касающихся взаимоотношения мозга и психики, принципов структурной и функциональной организации мозга, мозговых основ психических процессов, закономерностей нарушения и восстановления сложных поведенческих систем. Нейробиологические основы восстановления функций позволяют объяснить закономерности нейропластичности. Нейропсихологические основы дают возможность построения адекватной программы нейропсихологической реабилитации, учитывающей не только психологические, но и биологические закономерности. Для этого необходима интеграция позиций нейробиологии и нейропсихологии в этой области.

Цель. Анализ сильных и слабых сторон модулярной теории и теории системной и динамической локализации функций в решении вопроса структурной и функциональной организации мозга и отражение их представлений в подходах к нейропсихологической реабилитации.

Методы. Компаративный анализ, метод обобщения.

Результаты. Модулярная теория и теория системной и динамической локализации функций имеют ряд общих ключевых положений. 1. Принцип системной (распределенной) организации высших корковых функций. 2. Горизонтально-вертикальная мозговая структура корковой функции. 3. Корковая функция является констелляцией факторов/модулей. 4. Функциональная единица (фактор/модуль) является структурным элементом разных мозговых систем. 5. Повреждение функциональной единицы приводит к избирательному нарушению группы когнитивных процессов. Теории расходятся в понимании функциональной единицы работы мозга, что ведет к разному пониманию типологии путей восстановления функций. Рассмотрен вопрос о роли подкорковых структур в обеспечении поведенческих автоматизмов. Показано значение сохранности проводящих путей в определении реабилитационного прогноза.

Выводы. Выявлена ограниченность понятия фактор в объяснении вариативности и диссоциативной картины нейропсихологического симптома. Требуется уточнение содержания понятия фактора и его структурных элементов. Развитие отдельных положений теории системной и динамической локализации функций позволит глубже отразить закономерности нейропластичности в методологии нейропсихологической реабилитации.

Литература

Гусев Е.И., Боголепова А.Н. Когнитивные нарушения при цереброваскулярных заболеваниях. М.: Медпресс-информ, 2012.

Иванов М.В., Кутукова К.А, Бережная Л.А. Изменения соматодендритной структуры шипиковых нейронов скорлупы человека при физиологическом старении // Анналы клинической и экспериментальной неврологии. 2017. Т. 11, № 2. С. 42–47.

Леонтьев А.Н. Деятельность. Сознание. Личность. М.: Политиздат, 1975.

Лурия А.Р. Высшие корковые функции человека и их нарушение при локальных поражениях мозга. М.: МГУ, 1969.

Лурия А.Р. Основы нейропсихологии. М.: МГУ, 1973.

Храковская М.Г. Восстановительное обучение или восстановление речи у больных с афазией? // Специальное образование. 2017. № 3. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/vosstanovitelnoe-obuchenie-ili-vosstanovlenie-rechi-u-bolnyh-s-afaziey (дата обращения: 13.02.2023).

Цветкова Л.С. Афазиология: современные проблемы и пути их решения. 2-е изд. перераб. и доп. М.: МПСИ; Воронеж: МОДЭК, 2011.

Шипкова К.М. Использование музыкальных средств в реабилитации нарушений речевой коммуникации органического генеза // Социальная и клиническая психиатрия. 2019. Т. 29, № 3. С. 84–88.

Шипкова К.М. Использование музыкообогащенной среды при нарушениях когнитивных функций у взрослых (теоретический обзор) // Клиническая и специальная психология. 2020. Т. 9, № 1. C. 64–77.

Шипкова К.М. Современные зарубежные нейрокогнитивные подходы к использованию музыкообогащенной среды в реабилитации афазических расстройств и деменций альцгеймеровского типа // Современная зарубежная психология. 2021. Т. 10, № 1. C. 126–137. URL: https://psyjournals.ru/journals/jmfp/archive/2021_n4/Shipkova?ysclid=lky4zlxtow654007441 (дата обращения: 07.02.2023).

Шипкова К.М., Довженко Т.В. Нейрокогнитивные корреляты биполярного аффективного расстройства // Российский психиатрический журнал. 2022. № 5. С. 30–38. URL: http://rpj.serbsky.ru/index.php/rpj/article/view/973 (дата обращения: 17.02.2023).

Эдельман Дж., Маунткасл В. Разумный мозг: кортикальная организация и селекция групп в теории высших функций головного мозга. М.: Мир. 1981.

Allott, N., Smith, N. (2021). Chomsky and Fodor on Modularity. A Companion to Chomsky. In N. Allott, T. Lohndal, G. Rey (Eds.), (pp. 529–543). NJ: Wiley-Blackwell. (review date: 17.02.2023).

Ball, N.J., Mercado, E., Orduña, I. (2019). Enriched Environments as a Potential Treatment for Developmental Disorders: A Critical Assessment. Frontiers in psychology, 6 (10). (Retrieved from https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fpsyg.2019.00466) (review date: 14.02.2023).

Berlucchi, G. (2011). Brain Plasticity and Cognitive Neurorehabilitation. Neuropshychological Rehabilitation, 5, 560–578. (https://doi.org/10.1080/09602011.2011. 573255) (review date: 14.02.2023).

Besson, M., Dittinger, E., Barbaroux, M. (2018). How Music Training Influences Language Processing: Evidence Against Informationnal Encapsulation. L’Année psychologique, 118, 273–288. (Retrieved from https://doi.org/10.3917/anpsy1.183.0273) (review date: 17.02.2023).

Brown, J., Cooper-Kuhn, C.M., Kempermann, G. et al. (2003). Enriched Environment and Physical Activity Stimulate Hippocampal but Not Olfactory Bulb Neurogenesis. The European Journal of Neuroscience, 17 (10), 2042–2046. (Retrieved from https://doi.org/10.1046/j.1460-9568.2003.02647.x) (review date: 04.02.2023).

Caramazza, A. (1986). On Drawing Inferences about the Structure of Normal Cognitive Systems from the Analysis of Patterns of Impaired Performance: The Case for Single-Patient Studies. Brain and Cognition, 5 (1), 41–66. (Retrieved from https://doi.org/10.1016/0278-2626(86)90061-8) (review date: 14.02.2023).

Cocquyt, E.M., De Ley, L., Santens, P. et al. (2017). The Role of the Right Hemisphere in the Recovery of Stroke-Related Aphasia: A Systematic Review. Journal of neurolinguistics, 44, 68–90. (Retrieved from https://doi.org/10.1016/j.jneuroling.2017.03.004) (review date: 04.02.2023).

Coltheart, M. (2001). Assumptions and Methods in Cognitive Neuropsychology. The Handbook of Cognitive Neuropsychology: What Deficits Reveal about the Human Mind. In B. Rapp (Eds.), (pp. 3–21). Philadelphia: Psychology Press.

Córneo, E., Michels, M., Abatti, M. et al. (2022). Enriched Environment Causes Epigenetic Changes in Hippocampus and Improves Long-Term Cognitive Function in Sepsis. Scientific Reports, 12 (1). (Retrieved from https://doi.org/10.1038/s41598- 022-14660-6) (review date: 04.02.2023).

Friston, K., Price, C. (2011). Modules and Brain Mapping. Cognitive Neuropsychology, 28 (3–4), 241–250. (Retrieved from https://doi.org/10.1080/02643294.2011.558835) (review date: 04.02.2023).

Fodor, J.A. (2008). The Modularity of Mind.: an Essay on Faculty Psychology. Reasoning: Studies of Human Inference. In J.E. Adler, L.J. Rips (Eds.), (pp. 878–915). Cambridge: Cambridge University Press.

George, N., Sunny, M.M. (2019). Challenges to the Modularity Thesis Under the Bayesian Brain Models. Frontiers in human neuroscience, 10 (13). (Retrieved from https://doi.org/10.3389/fnhum.2019.00353) (review date 17.02.2023).

Gottschling, V. (2019). The Spectrum of Modularist Positions. The Routledge Companion to Philosophy of Psychology. 2nd ed. In S. Robins, J. Symons, P. Calvo (Eds.), (pp. 296–322). London: Routledge.

Kaczmarek, B.L.J. (2020). Current Views on Neuroplasticity: What Is New and What Is Old? Acta Neuropsychologica, 18 (1), 1–14. (Retrieved from https://doi.org/10.5604/01.3001.0013.8808) (review date: 12.02.2023).

Keerativittayayut, R., Aoki, R., Sarabi, M.T. et al. (2018). Large-Scale Network Integration in the Human Brain Tracks Temporal Fluctuations in Memory Encoding Performance. eLife, 18 (7). (Retrieved from https://doi.org/10.7554/eLife.32696) (review date: 17.02.2023).

Kempermann, G. (2019). Environmental Enrichment, New Neurons and the Neurobiology of Individuality. Nature Reviews Neuroscience, 20 (4), 235–245. (Retrieved from https://doi.org/10.1038/s41583-019-0120-x) (review date: 11.02.2023).

Koene, J., Zyto, S., van der Stel, J. et al. (2022). The Relations Between Executive Functions and Occupational Functioning in Individuals with Bipolar Disorder: A Scoping Review. International Journal of Bipolar Disorders, 10 (1). (Retrieved from https://doi.org/10.1186/s40345-022-00255-7) (review date: 11.02.2023).

Kolb, В., Whishaw, I.Q. (2003). Brain Injury and Plastisity. Fundementals of Human Neuropshychology. 5th ed. In R.S. Akkinson, G. Lindzey, R.F. Thompson (Eds.), (pp. 626–639). New York: Worth Publishers.

Lazarov, O., Robinson, J., Tang, Y.P. et al. (2005). Environmental Enrichment Reduces Abeta Levels and Amyloid Deposition in Transgenic Mice. Cell, 120 (5), 701–713. (Retrieved from https://doi.org/10.1016/j.cell.2005.01.015) (review date: 17.01.2023).

Marner, L., Nyengaard, J.R., Tang, Y., Pakkenberg, B. (2003). Marked Loss of Myelinated Nerve Fibers in the Human Brain with Age. Journal of Comparative Neurology, 462 (2), 144–152. (Retrieved from https://doi.org/10.1002/cne.10714) (review date: 04.02.2023).

Mateos-Aparicio, P., Rodríguez-Moreno, A. (2019). The Impact of Studying Brain Plasticity. Frontiers in Cellular Neuroscience, 27 (13). (Retrieved from https://doi.org/10.3389/fncel.2019.00066.eCollection 2019) (review date: 14.02.2023).

Matthews, L.J. (2019). Isolability as the Unifying Feature of Modularity. Biology and Philosophy, 34 (20). (Retrieved from https://doi.org/10.1007/s10539-019-9672-4) (review date: 17.02.2023).

Mishra, A., Patni, P., Hegde, S. Aleya L., Tewari D.et al. (2021). Neuroplasticity and Environment: A Pharmacotherapeutic Approach Toward Preclinical and Clinical Understanding. Current Opinion in Environmental Science and Health, 19 (1) (100210). (Retrieved from: https://doi.org/10.1016/j.coesh.2020.09.004) (review date: 16.01.2023).

Mora, F. (2013). Successful Brain Aging: Plasticity, Environmental Enrichment, and Lifestyle. Dialogues in Clinical Neuroscience, 15, 45–52. (Retrieved from https://doi.org/10.31887/dcns.2013.15.1/fmora) (review date: 07.02.2023).

Ortiz-Terán, L., Ortiz, T., Perez, D.L. et al. (2016). Brain Plasticity in Blind Subjects Centralizes Beyond the Modal Cortices. Frontiers in Systems Neuroscience, 10 (61). (Retrieved from https://doi.org/10.3389/fnsys.2016.00061.eCollection 2016) (review date: 05.02.2023).

Salta, E., Lazarov, O., Fitzsimons, C.P. et al. (2023). Adult Hippocampal Neurogenesis in Alzheimer’s Disease: A Roadmap to Clinical Relevance. Cell Stem Cell, 30 (2), 120–136. (Retrieved from https://doi.org/doi: 10.1016/j.stem.2023.01.002) (review date: 16.02.2023).

Scheibel, A.B. (2009). Aging of the Brain. Encyclopedia of Neuroscience. In L.R. Squire (Eds.), (pp. 181–185). Amsterdam: Elsevier.

Smith, S.E. (2020). Is Evolutionary Psychology Possible? Biological Theory, 15, 39–49 (Retrieved from https://doi.org/10.1007/s13752-019-00336-4) (review date: 17.02.2023).

Stern, Y. (2009). Cognitive Reserve. Neuropsychologia, 47 (10), 2015–2028. (Retrieved from https://doi.org/10.1016/j.neuropsychologia.2009.03.004) (review date: 06.02.2023).

Sternberg, S. (2011). Modular Processes in Mind and Brain. Cognitive Neuropsychology, 28 (3–4), 156–208. (Retrieved from https://doi.org/10.1080/02643294.2011.557231) (review date: 05.02.2023).

Vive, S., Af Geijerstam, J.L., Kuhn, H.G., Bunketorp-Käll, L. (2020). Enriched, Task-Specific Therapy in the Chronic Phase after Stroke: an Exploratory Study. Journal of Neurologic Physical Therapy, 44 (2), 145–155. (Retrieved from https://doi.org/doi: 10.1097/NPT.0000000000000309) (review date: 11.02.2023).

Voss, P., Thomas, M.E., Cisneros-Franco, J.M., de Villers-Sidani, É. (2017). Dynamic Brains and the Changing Rules of Neuroplasticity: Implications for Learning and Recovery. Frontiers in. Psychology, 4 (8), 1657. (Retrieved from https://doi.org/10.3389/fpsyg.2017.01657) (review date: 15.02.2023).

Whitworth, F., Webster, J., Howard, D. (2006). Assessment and Intervention in Aphasia: a Clinician’s Guide, (pp. 3–10, 107–114). London: Psychology Press.

Wilson, B.A. (2003). Treatement and Revovery from Brain Damage. Encyclopedia of Cognitive Sciences. In L. Nadel (Eds.), (pp. 410–416). London, New York and Tokyo: Nature Publishing Group.

Yuan, M., Guo, Y.S., Han, Y. et al. (2021). Effectiveness and Mechanisms of Enriched Environment in Post-stroke Cognitive Impairment. Behavioural Brain Research, 23 (410). (Retrieved from https://doi.org/10.1016/j.bbr.2021.113357) (review date: 14.02.2023).

Zhang, X., Yuan, M., Yang, S. et al. (2021). Enriched Environment Improves Post-Stroke Cognitive Impairment and Inhibits Neuroinflammation and Oxidative Stress by Activating Nrf2-ARE Pathway. International Journal of Neuroscience, 131 (7), 641–649. (Retrieved from https://doi.org/doi: 10.1080/00207454.2020.1797722) (review date: 14.02.2023).