1. Определение психофизиологии как науки. Психофизиология (от греч. psyche — «душа», physis — «природа» и logos — «учение») — наука, изучающая физиологические механизмы психических процессов и состояний. Психофизиология является междисциплинарной научной дисциплиной, возникшей на стыке психологии и физиологии и изучающей роль биологических факторов, в том числе свойств нервной системы, в реализации психической деятельности, т. е. исследует психические процессы и состояния в единстве с их нейрофизиологическим субстратом. Психофизиология изучает также физиологические и биохимические изменения, происходящие в системе нервной. Она пытается установить их связь с различными аспектами активности: функционированием памяти, регуляцией эмоций, сном и сновидениями. Методы исследований весьма разнообразны - от вживления в мозг электродов до использования специальных приборов для регистрации физиологических проявлений. Главная задача психофизиологии - причинное объяснение явлений психических путем раскрытия лежащих в их основе нейрофизиологических механизмов. Успехи современной психофизиологии связаны с тем, что наряду с традиционными методами - регистрацией сенсорных, моторных, вегетативных реакций, анализом последствий повреждения и стимуляции мозга головного - в исследованиях широко распространились электрофизиологические методы - энцефалография и прочие, а также математические способы обработки экспериментальных данных. Психофизиология включает несколько областей исследования. Психофизиология ощущений и восприятий изучает нервные процессы в анализаторах, начиная с рецепторов и кончая корковыми отделами. Установлены специфические аппараты цветового зрения, специфические рецепторы и проводящие пути тактильной и болевой чувствительности, открыты нейроны, реагирующие на отдельные свойства зрительных и слуховых стимулов. Психофизиология речи и мышления изучает функциональную роль разных областей мозга и их взаимосвязей в осуществлении речевых процессов. Принципиально важным стало установление тесной связи мыслительных процессов с деятельностью речедвигательного анализатора. Психофизиология эмоций исследует нейрогуморальные механизмы возниконовения эмоциональных состояний. Открыты нервные "центры" удовольствия и неудовольствия, расположенные в подкорковых областях мозга. Установлено, что важная роль в эмоциональном поведении принадлежит гормонам, выделяемым железами внутренней секреции (гипофизом, корой и мозговым слоем надпочечников и др.), а также различными биологически активными веществами. Психофизиология внимания исследует нейрофизиологические корреляты внимания (изменение ЭЭГ и вызванных потенциалов, изменение кожно-гальванической и др. реакций). Психофизиология внимания тесно связана с проблемами изучения ориентировочного рефлекса и второй сигнальной системы. Психофизиология произвольных действий вскрывает физиологическую структуру и механизмы их осуществления. Дифференциальная психофизиология изучает зависимость индивидуальных особенностей психики и поведения от индивидуальных различий в деятельности мозга. В развитии дифференциальной психофизиологии В.М.Русалов выделяет 4 этапа: допавловский, павловский (с 1927 г.), тепловско-небылицинский (с 1956 г.) и современный (с 1972 г.). Последний связан прежде всего с развитием системных представлений в психофизиологии. Особое направление являет психофизиология дифференциальная, физиологические основы различий индивидуально-психологических. изучающая Достижения психофизиологии широко применяются в клинической практике, в построении кибернетических моделей психофизиологических процессов, а также в таких прикладных областях психофизиологии, как психофизиология труда, психофизиология спорта, и пр. Огромный вклад в развитие психофизиологии внесли следующие ученые: Мюлер, Вебер, Фехнер, Гельмгольц, Сеченов, Павлов. 2. Психофизиологические методы исследования Электроэнцефалограмма Впервые регистрацию биоэлектрической активности мозга у человека осуществил австрийский психиатр, ректор Йенского Университета Ганс Бергер (1929)[32], показав, что биотоки мозга представляют электрические колебания, основными из которых являются колебания частотой 8-10 в секунду, названные им альфа- ритмом. Ему же принадлежит и термин “ электроэнцефалограмма”, и соответствующая аббревиатура- ЭЭГ, используемая до настоящего времени. С этого момента начинается современный этап клинической электроэнцефалографии. В последующем были открыты ритмы и других диапазонов: дельта- 1-4 кол\сек, тета- 5-8 кол\сек , бета- от 13 до 30 кол\сек. В настоящее время ЭЭГ- самостоятельная область исследований, нашедшая широкое применение в анестезиологии, реаниматологии, неврологии , нейрохирургии и других областях медицины как в клинических, так и в научных целях. Клиническая электроэнцефалография - раздел электрофизиологии центральной нервной системы, предметом которой является исследование электрических явлений в мозге человека преимущественно в диапазоне частот от 0.5 до 35 Гц, в то же время это метод исследования деятельности головного мозга человека, в основе которого лежит регистрация электрических потенциалов, спонтанно возникающих в мозге: в отличие от т.н. вызванной активности , возникающей в ответ на различные афферентные раздражения- вызванные потенциалы (ВП) на свет- зрительные (ЗВП), на звукакустические (АВП) и соматосенсорные (ССВП). Проведенные экспериментальные исследования явились теоретической предпосылкой для использования ЭЭГ в клинической практике для оценки функционального состояния мозга у больных с нарушениями мозгового кровообращения, при остановке сердца, в коматозном состоянии, в кардиохирургии, хирургии сосудов, нейрохирургии. Для этих целей применяют мониторинг ЭЭГ, используя при ее оценке как рутинный визуальный анализ, так и различные методы компьютерного анализа. Картирование деятельности мозга Очень крупный этап обработки ЭЭГ сигналов связан с топографическим картированием электрической активности мозга, позволяющим представить исходные данные в более наглядном виде, а в некоторых случаях, позволяющим увидеть то, что принципиально не наблюдаемо в исходных записях. В большинстве существующих сегодня программ компьютерного анализа ЭЭГ данных, имеется возможность построения карт распределения мощности регистрируемых на поверхности скальпа ЭЭГ сигналов определенного частотного диапазона, потенциальных карт, отражающих пространственное распределение мгновенных значений потенциалов, и частотных карт, позволяющих увидеть пространственное распределение значений частот наиболее мощных спектральных составляющих сигналов ЭЭГ отведений. Магнитоэнцефалография Значительные успехи в локализации источников активности мозга, достигнутые в последнее десятилетие, связаны с развитием. Первые электромагнитные поля (ЭМП) нервной системы были зарегистрированы у лягушки. Они были записаны с расстояния 12 мм при возбуждении седалищного нерва. Биологические поля мозга и различных органов очень малы. Магнитное поле человеческого сердца составляет около 1 миллионной доли земного магнитного поля, а человеческого тела — в 100 раз слабее. Магнитное поле сердца человека впервые было записано в 1963 г. Первые же измерения ЭМП мозга человека были сделаны Д. Косном (Коеп О.) из Массачусетского технологического института в 1968 г. Магнитным методом он зарегистрировал спонтанный альфа-ритм у здоровых испытуемых и изменение активности мозга у эпилептиков. Первые вызванные потенциалы с помощью магнитометров были получены несколько лет спустя. Сначала для регистрации ЭМП были использованы индукционные катушки с большим количеством витков. С увеличением их числа чувствительность системы возрастает. Число витков в первых таких катушках достигало миллиона. Однако чувствительность их оставалась невысокой и они не регистрировали постоянное ЭМП. Создание новых магнитометров связано с открытием Б. Джозефсона, за которое он получил Нобелевскую премию. Работая в области криогенной технологии со сверхпроводящими материалами, он обнаружил, что между двумя сверхпроводниками, разделенными диэлектриком, возникает ток, если они находятся вблизи ЭМП. Эта система реагировала на переменные и постоянные ЭМП. На основе открытия Б. Джозефсона были созданы СКВИДы — сверхпроводниковые квантомеханические интерференционные датчики. Магнитометры, работающие на базе СКВИДа, очень дороги, их необходимо регулярно заполнять жидким гелием в качестве диэлектрика. Дальнейшее совершенствование магнитометров связано с разработкой квантовых магнитометров с оптической накачкой (МОИ). Созданы МОНы, в которых вместо жидкого гелия используются пары щелочного металла цезия. Это более дешевые системы, не требующие криогенной техники. В них световой сигнал поступает по световодам от общего источника и достигает фотодетекторов. Колебания ЭМП мозга человека модулируют сигнал на фотодетекторах. По его колебаниям судят об электромагнитных волнах мозга. Каждый магнитометр имеет множество датчиков, что позволяет получать пространственную картину распределения ЭМП. Современные магнитометры (СКВИДы и др.) обладают высокой временной и пространственной разрешающей способностью (до 1 мм и 1 мс). Магнитоэнцефалограмма (МЭГ) по сравнению с ЭЭГ обладает рядом преимуществ. Прежде всего это связано с бесконтактным методом регистрации. МЭГ не испытывает также искажений от кожи, подкожной жировой клетчатки, костей черепа, твердой мозговой оболочки, крови и др., так как магнитная проницаемость для воздуха и для тканей примерно одинакова. В МЭГ отражаются только источники активности, которые расположены тангенциально (параллельно черепу), так как МЭГ не реагирует на радиально ориентированные источники, т.е. расположенные перпендикулярно поверхности. Благодаря этим свойствам МЭГ позволяет определять локализацию только корковых диполей, тогда как в ЭЭГ суммируются сигналы от всех источников независимо от их ориентации, что затрудняет их разделение. МЭГ не требует индифферентного электрода и снимает проблему выбора места для реально неактивного отведения. Для МЭГ, так же как и для ЭЭГ, существует проблема увеличения соотношения «сигналшум», поэтому усреднение ответов также необходимо. Из-за различной чувствительности ЭЭГ и МЭГ к источникам активности особенно полезно комбинированное их использование. Измерение локального мозгового кровотока Мозговая ткань не имеет собственных энергетических ресурсов и зависит от непосредственного притока кислорода и глюкозы, поставляемых через кровь. Поэтому увеличение локального кровотока может быть использовано в качестве косвенного признака локальной мозговой активации. Метод разработан в 50-х и начале 60-х годов. Он основан на измерении скорости вымывания из ткани мозга изотопов ксенона или криптона (изотопный клиренс) или же атомов водорода (водородный клиренс). Скорость вымывания радиоактивной метки прямо связана с интенсивностью кровотока. Чем интенсивнее кровоток в данном участке мозга, тем быстрее в нем будет накапливаться содержание радиоактивной метки и быстрее происходить ее вымывание. Увеличение кровотока коррелирует с ростом уровня метаболической активности мозга. Регистрация метки производится с помощью многоканальной гамма-камеры. Используют шлем со специальными сцинтилляционными датчиками (до 254 штук). Применяют два метода введения изотопов. При инвазивном методе изотоп вводят в кровяное русло через сонную артерию. Регистрацию начинают через 10 с после инъекции и продолжают в течение 40-50 с. Недостаток этого метода состоит в том, что можно исследовать только одно полушарие, которое связано с той сонной артерией, в которую сделана инъекция. Кроме того, не все области коры снабжаются кровью через сонные артерии. Более широкое распространение получил неинвазивный способ измерения локального кровотока, когда изотоп вводят через дыхательные пути. Человек в течение 1 мин вдыхает очень малое количество инертного газа ксенона-133, а затем дышит нормальным воздухом. Через дыхательную систему изотоп попадает в кровяное русло и достигает мозга. Метка уходит из мозговой ткани через венозную кровь, возвращается к легким и выдыхается. Скорость вымывания изотопа в различных точках поверхности полушарий преобразуется в значения локального кровотока и представляется в виде карты метаболической активности мозга. В отличие от инвазивного метода в этом случае метка распространяется на оба полушария. При измерении водородного клиренса в мозг вживляют ряд металлических электродов для регистрации сдвига электрохимического потенциала, который создается подкислением тканей ионами водорода. По его уровню судят об активности локального участка мозга. Этот метод на человеке применяют в медицинских целях: для уточнения клинического диагноза при опухолях, инсультах, травмах. Пространственное разрешение методов, применяемых для измерения локального мозгового кровотока, достаточно хорошее: для изотопных датчиков — 2 см, для измерения водородного клиренса — 250 мкм. Существенным недостатком этих методов является их низкое временное разрешение. Каждое измерение длится около 2 мин. Поэтому техника измерения локального мозгового кровотока хороша для оценки тонических изменений или характеристики фоновой мозговой активности и малопригодна для изучения ее динамики. Компьютерная томография Одним из самых эффективных методов современной диагностики является компьютерная томография. Компьютерная томография (KT, CT, CAT scan) – метод исследования, при котором, как и при других рентгенологических методах, используются рентгеновские лучи (Х-лучи). Однако, в отличие от обычной рентгенографии, КТ позволяет получить снимок определенного поперечного слоя (среза) человеческого тела. При этом организм можно исследовать слоями шагом в 1 мм. А главное, с помощью КТ можно увидеть структуры, которые не видны на обычных рентгенограммах. При обычном исследовании рентгеновские лучи проходят через тело и оставляют след на пленке, затем изображение на ней расшифровывает врач. Компьютерный томограф позволяет детально осмотреть органы человека по отдельности. В этом отличие его от рентгеновского снимка, представляющего собой проекционное изображение, на котором видны не органы и ткани человека, а лишь их тени, которые накладываются друг на друга. При КТ лучи попадают на специальную матрицу, передающую информацию в компьютер, который обрабатывает полученные данные о поглощении Х-лучей организмом человека и выводит изображение на экран монитора. Таким образом, фиксируются мельчайшие изменения поглощаемости лучей, что, в свою очередь, и позволяет увидеть то, что не видно на обычном рентгеновском снимке. Для усиления «видимости» в организм могут вводиться контрастные вещества, которые, заполняя определенные пространства, упрощают распознавание тех или иных патологических процессов. При компьютерной томографии исследуются в основном три зоны – голова и шея, грудная и брюшная полости. Нередко прицельно изучается только один орган или структура. Никакой особой подготовки перед процедурой не проводится. При плохой переносимости закрытых пространств пациенту за несколько часов дают успокоительные средства. Компьютерный томограф представляет собой стол, входящий в куб с большим круглым окном. Внутри окна находится луч и матрица. Происходит исследование следующим образом. Пациент лежит на столе, который очень медленно перемещается внутри вращающегося кольца. На этом кольце с одного края находится рентгеновская трубка, а с другого цепочка очень чувствительных детекторов. Постепенно сканер продвигается вдоль тела человека. После полного оборота излучателя рентгеновских волн и детекторов вокруг остановившегося стола на экране соединенного с ними компьютера возникает срез исследуемого органа. Так срез за срезом собирается информация об этом органе и о его внутреннем содержимом. Как правило, исследование укладывается в 1 час, а для определенных областей, например только головы или только шеи, достаточно нескольких минут. Чуть дольше длится сканирование грудной клетки или органов брюшной полости. При необходимости используется спиральная компьютерная томография. В этом случае стол и трубка с детектором движутся непрерывно, и в результате рентгеновский излучатель описывает спираль вокруг пациента. Это дает более полную информацию об интересующем органе. Современные компьютерные программы дают возможность получать трехмерные изображения. Благодаря высокой информативности и безопасности по сравнению с другими рентгеновскими методами КТ получила огромное распространение. Наибольшее значение она имеет для травматологии и нейрохирургии, когда необходимо определить наличие повреждения и его характер, а в онкологии используется для определения степени распространения опухолевого процесса, а также планирования лучевого лечения (для того чтобы воздействовать на опухоль ионизирующим излучением, необходимы ее точные координаты). С помощью КТ можно обнаружить многие патологические состояния: травмы и их последствия, опухоли, поражение лимфатических узлов, расширение сосудов (аневризмы), воспалительные, в том числе гнойные процессы (пневмонию, абсцессы), пороки развития, процессы дистрофического характера и др. Необходимо отметить, что лучевая нагрузка при компьютерной томографии значительно ниже, чем при обычном рентгеновском исследовании. Это позволяет говорить о большей безопасности метода по сравнению с другими исследованиями, использующими Х-лучи. ЯМР томография Магнитно-резонансная томография (ядерно-магнитная резонансная томография, МРТ, ЯМРТ, NMR, MRI) – нерентгенологический метод исследования внутренних органов и тканей человека. Здесь не используются Х-лучи, что делает данный метод безопасным для большинства людей. Технология МРТ достаточно сложна: используется эффект резонансного поглощения атомами электро-магнитных волн. Человека помещают в магнитное поле, которое создает аппарат. Молекулы в организме при этом разворачиваются согласно направлению магнитного поля. После этого радиоволной проводят сканирование. Изменение состояния молекул фиксируется на специальной матрице и передается в компьютер, где проводится обработка полученных данных. В отличие от компьютерной томографии МРТ позволяет получить изображение патологического процесса в разных плоскостях. Магнитнорезонансный томограф по своему внешнему виду похож на компьютерный. Исследование проходит так же, как и компьютерная томография. Стол постепенно продвигается вдоль сканера. МРТ требует больше времени, чем КТ, и обычно занимает не менее 1 часа. Метод был назван магнитно-резонансной томографией, а не ядерно-магнитной резонансной томографией (ЯМРТ) из-за негативных ассоциаций со словом "ядерный" в конце 1970-х годов. МРТ основана на принципах ядерно-магнитного резонанса (ЯМР), методе спектроскопии, используемом учеными для получения данных о химических и физических свойствах молекул. МРТ получила начало как метод томографического отображения, дающий изображения ЯМР-сигнала из тонких срезов, проходящих через человеческое тело. МРТ развивалась от метода томографического отображения к методу объемного отображения. Метод особенно эффективен для изучения динамических процессов (например, состояния кровотока и результатов его нарушения) в органах и тканях. МРТ лучше визуализирует некоторые структуры головного и спинного мозга, а также другие нервные структуры. В связи с этим она чаще используется для диагностики повреждений, опухолевых образований нервной системы, а также в онкологии, когда необходимо определить наличие и распространенность опухолевого процесса. Список заболеваний, которые можно обнаружить с помощью МРТ, внушителен: воспалительные, дистрофические и опухолевые поражения сосудов и сердца, органов грудной и брюшной полости, поражение лимфатических узлов, паразитарные процессы и другие патологии. В настоящее время о вреде магнитного поля ничего не известно. Однако большинство ученых считают, что в условиях, когда нет данных о его полной безопасности, подобным исследованиям не следует подвергать беременных женщин. По этим причинам, а также в связи с высокой стоимостью и малой доступностью оборудования компьютерная и ЯМР томографии назначаются по строгим показаниях в случаях спорного диагноза или безрезультатности других методов исследований. МРТ не может также проводиться у тех людей, в организме которых находятся различные металлические конструкции – искусственные суставы, водители ритма сердца, дефибрилляторы, ортопедические конструкции, удерживающие кости и т.п. Как и другие методы исследования, компьютерную и магнитно-резонансную томографию назначает только врач. Далеко не во всех медицинских учреждениях проводятся эти исследования, поэтому при необходимости постарайтесь обратиться в диагностический центр. Термоэнцефалоскопия Данным методом измеряют локальный метаболизм мозга и кро-воток по теплопродукции. Мозг излучает теплолучи в инфракрасном диапазоне. Водяные пары воздуха задерживают значительную часть этого излучения. Но есть два диапазона частотот ( 3-5 и 8— 14 мкм), в которых тепловые лучи распространяются в атмосфере на огромные расстояния и поэтому могут быть зарегистрированы. Этот метод разработан в Институте высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН и Институте радиоэлектроники (Шевелёв И.А. и др., 1989). Инфракрасное излучение мозга улавливается на расстоянии от нескольких сантиметров до метра термовизором с автоматической системой сканирования. Сигналы попадают на точечные датчики. Каждая термокарта содержит 10—16 тысяч дискретных точек, образующих матрицу 128x85 или 128*128 точек. Процедура измерений в одной точке длится 2,4 мкс. В работающем мозге температура отдельных участков непрерывно меняется. Построение термокарты дает временной срез метаболической активности мозга. Другие методы Область прорыва наших знаний в нейронауках связана с методами нейроинтраскопии, основанными на принципе распознавания образов. Среди этих методов наиболее широко используются: компьютерная томография (КТ); метод магнитного резонанса (МР); однофотонная эмиссионная томография (ОЭТ); позитронная эмиссионная томография (ПЭТ). Весь этот комплекс методов позволяет проводить неинвазивное изучение структуры и функций мозга. 3. Кодирование информации Сегодня можно говорить о нескольких принципах кодирования в нейронных сетях. Одни из них достаточно просты и характерны для периферического уровня обработки информации, другие — более сложны и характеризуют передачу информации на более высоких уровнях нервной системы, включая кору. Одним из простых способов кодирования информации признается специфичность рецепторов, избирательно реагирующих на определенные параметры стимуляции, например колбочки с разной чувствительностью к длинам волн видимого спектра, рецепторы давления, болевые, тактильные и др. Другой способ передачи информации получил название частотного кода. Наиболее явно он связан с кодированием интенсивности раздражения. Частотный способ кодирования информации об интенсивности стимула, включающего операцию логарифмирования, согласуется с психофизическим законом Г. Фехнера о том, что величина ощущения пропорциональна логарифму интенсивности раздражителя. Однако позже закон Фехнера был подвергнут серьезной критике. С. Стивене на основании своих психофизических исследований, проведенных на людях с применением звукового, светового и электрического раздражения, взамен закона Фехнера предложил закон степенной функции. Этот закон гласит, что ощущение пропорционально показателю степени стимула, при этом закон Фехнера представляет лишь частный случай степенной зависимости. Анализ передачи сигнала о вибрации от соматических рецепторов показал, что информация о частоте вибрации передается с помошью частоты, а ее интенсивность кодируется числом одновременно активных рецепторов. В качестве альтернативного механизма к первым двум принципам кодирования — меченой линии и частотного кода — рассматривают также паттерн ответа нейрона. Устойчивость временного паттерна ответа — отличительная черта нейронов специфической системы мозга. Система передачи информации о стимулах с помощью рисунка разрядов нейрона имеет ряд ограничений. В нейронных сетях, работающих по этому коду, не может соблюдаться принцип экономии, так как он требует дополнительных операций и времени по учету начала, конца реакции нейрона, определения ее длительности. Кроме того, эффективность передачи информации о сигнале существенно зависит от состояния нейрона, что делает данную систему кодирования недостаточно надежной. Идея о том, что информация кодируется номером канала, присутствовала уже в опытах И.П. Павлова с кожным анализатором собаки. Вырабатывая условные рефлексы на раздражение разных участков кожи лапы через «касалки», он установил наличие в коре больших полушарий соматотопической проекции. Раздражение определенного участка кожи вызывало очаг возбуждения в определенном локусе соматосенсорной коры. Пространственное соответствие места приложения стимула и локуса возбуждения в коре получило подтверждение и в других анализаторах: зрительном, слуховом. Тонотопическая проекция в слуховой коре отражает пространственное расположение волосковых клеток кортиевого органа, избирательно чувствительных к различной частоте звуковых колебаний. Такого рода проекции можно объяснить тем, что рецепторная поверхность отображается на карте коры посредством множества параллельных каналов — линий, имеющих свои номера. При смещении сигнала относительно рецепторной поверхности максимум возбуждения перемещается по элементам карты коры. Сам же элемент карты представляет локальный детектор, избирательно отвечающий на раздражение определенного участка рецепторной поверхности. Детекторы локальности, обладающие точечными рецептивными полями и избирательно реагирующие на прикосновение к определенной точке кожи, являются наиболее простыми детекторами. Совокупность детекторов локальности образует карту кожной поверхности в коре. Детекторы работают параллельно, каждая точка кожной поверхности представлена независимым детектором. Сходный механизм передачи сигнала о стимулах действует и тогда, когда стимулы различаются не местом приложения, а другими признаками. Появление локуса возбуждения на детекторной карте зависит от параметров стимула. С их изменением локус возбуждения на карте смещается. Для объяснения организации нейронной сети, работающей как детекторная система, Е.Н. Соколов предложил механизм векторного кодирования сигнала. Принцип векторного кодирования информации впервые был сформулирован в 50-х годах шведским ученым Г. Йохансоном, который и положил начало новому направлению в психологии — векторной психологии. Г. Йохансон основывался на результатах летапьного изучения восприятия движения. Он показал, что если две точки на экране движутся навстречу друг другу — одна по горизонтали, другая по вертикали, — то человек видит движение одной точки по наклонной прямой. Для объяснения эффекта иллюзии движения Г. Йохансон использовал векторное представление. Движение точки рассматривается им как результат формирования двухкомпонентного вектора, отражающего действие двух независимых факторов (движения в горизонтальном и вертикальном направлениях). В дальнейшем векторная модель была распространена им на восприятие движений корпуса и конечностей человека, а также на движение объектов в трехмерном пространстве. Е.Н Соколов развил векторные представления, применив их к изучению нейронных механизмов сенсорных процессов, а также двигательных и вегетативных реакций. Векторная психофизиология — новое направление, ориентированное на соединение психологических явлений и процессов с векторным кодированием информации в нейронных сетях. 4. Принцип обратной связи Биологическая обратная связь по ээг – нейротерапия С конца 60-начала 70-х годов нашего века большое внимание уделяется исследованиям в области биологической обратной связи. Создатель кибернетики Норберт Винер определил "обратную связь" как способ регулирования на основе непрерывного поступления информации о функционировании системы. Анализ этой информации помогает человеку развить навыки самоконтроля и позволяет впоследствии научиться изменять эту функцию произвольно. Н.П.Бехтерева подчеркивает, что у биологической обратной связи (БОС) отсутствуют нежелательные влияния, так как используются воздействия, максимально приближенные к физиологическим. цель биологической обратной связи заключается в том, чтобы повысить уровень осознания и произвольного контроля физиологических процессов, обычно не осознаваемых и не контролируемых произвольно, сначала путем контролирования внешних сигналов, а затем путем сознательного регулирования внутреннего физиологического состояния или усвоения такого типа поведения, которое будет предотвращать возникновение симптомов, устранять или ослаблять их вскоре после возникновения. Иными словами человек во время сеанса учится сам управлять своим здоровьем. Биосвязь активно используется для изменения функционального состояния центральной нервной системы на основе перестроек показателей биоэлектрической активности мозга электроэнцефалограммы (ЭЭГ-БОС). В течение процедуры пациент должен постараться не только почувствовать, но и разумом осознать свое внутреннее состояние, зарегистрировать те моменты, когда высота столбца превышает разделительную (пороговую) черту, запомнить эти ощущения и научиться воспроизводить их, а также удерживать в своем сознании на протяжении всего тренинга. Для того чтобы привести больного в состояние особой сосредоточенности, ему предлагают сфокусировать свое внимание на какой-либо точке вблизи монитора, но так чтобы не терять из виду сигнал обратной связи. Если в это время столбик на мониторе повышается, пациент понимает, что он действует правильно. И пытается опять-таки зафиксировать это в своем сознании. Курс ЭЭГ-БОС составляет в среднем 15-20 сеансов, занятия проводятся 2-5 раз в неделю в зависимости от состояния здоровья больного и его реакции на процедуры. Преимуществом этого метода является активное участие пациента в лечебном процессе. Метод абсолютно безопасен. Наибольшее применение данный метод нашел в лечении детей и подростков, страдающих различными невно-психическими расстройствами. Все методики применения ЭЭГ-БОС можно условно разделить на две группы: активирующий тренинг и релаксационный (расслабляющий) тренинг. Активирующий тренинг используется в лечении синдрома дефицита внимания с гиперактивностью. Отмечено, что после такого курса дети становятся внимательнее, улучшается успеваемость. Такой тренинг используется также в лечении астенических состояний у подростков, характеризующихся повышенной невнимательностью. +Релаксационный тренинг используется у детей с преобладанием в поведении импульсивности, эмоциональной лабильности. С помощью такого тренинга можно добиться уменьшения страхов. Дети становятся спокойнее, улучшается поведение в школе и дома. Данная методика очень эффективна в лечении тиков. Метод ЭЭГ-БОС также используется в лечении мигрени, головных болей напряжения, неврозов. Основные положения теории функциональных систем 5. В русле системного подхода поведение рассматривается как целостный, определенным образом организованный процесс, направленный, во-первых, на адаптацию организма к среде и на активное ее преобразование, во-вторых. Приспособительный поведенческий акт, связанный с изменениями внутренних процессов, всегда носит целенаправленный характер, обеспечивающий организму нормальную жизнедеятельность. В настоящее время в качестве методологической основы психофизиологического описания поведения используется теория функциональной системы П.К. Анохина. Функциональная система (ФС) — это организация активности элементов различной анатомической принадлежности, имеющая характер ВЗАИМОСОДЕЙСТВИЯ, которое направлено на достижение полезного приспособительного результата. Достичь результата — значит изменить соотношение между организмом и средой в полезном для организма направлении. Достижение приспособительного результата в ФС осуществляется с помощью специфических механизмов, из которых наиболее важными являются: афферентный синтез всей поступающей в нервную систему информации; принятие решения с одновременным формированием аппарата прогнозирования результата в виде афферентной модели — акцептора результатов действия; собственно действие; сличение на основе обратной связи афферентной модели акцептора результатов действия и параметров выполненного действия; коррекция поведения в случае рассогласования реальных и идеальных (смоделированных нервной системой) параметров действия. Основные признаки ФС. В заключение приведем следующие признаки функциональной системы, как они были сформулированы П.К. Анохиным: ФС, как правило, является центрально-периферическим образованием, становясь, таким образом, конкретным аппаратом саморегуляции. Она поддерживает свое единство на основе циркуляции информации от периферии к центрам и от центров к периферии. Существование любой ФС непременно связано с существованием какого-либо четко очерченного приспособительного эффекта. Именно этот конечный эффект определяет то или иное распределение возбуждения и активности по функциональной системе в целом. Еще одним абсолютным признаком ФС является наличие рецептурных аппаратов, оценивающих результаты ее действия. В ряде случаев они могут быть врожденными, а в других — выработанными в процессе жизни. Каждый приспособительный эффект ФС, т.е. результат какого-либо действия, совершаемого организмом, формирует поток обратных афферентаций, достаточно подробно представляющий все наглядные признаки (параметры) полученных результатов. В том случае, когда при подборе наиболее эффективного результата эта обратная афферентация закрепляет наиболее успешное действие, она становится "санкционирующей" (определяющей) афферентацией. Функциональные системы, на основе которых строится приспособительная деятельность новорожденных животных к характерным для них экологическим факторам, обладают всеми указанными выше чертами и архитектурно оказываются созревшими к моменту рождения. Из этого следует, что объединение частей ФС (принцип консолидации) должно стать функционально полноценным на каком-то сроке развития плода еще до момента рождения (см. Хрестомат. 1.3). Значение теории ФС для психологии. Начиная с первых своих шагов, теория функциональных систем получила признание со стороны естественно-научно ориентированной психологии. В наиболее выпуклой форме значение нового этапа в развитии отечественной физиологии было сформулировано А.Р. Лурией (1978). Он считал, что внедрение теории функциональных систем позволяет по-новому подойти к решению многих проблем в организации физиологических основ поведения и психики. Благодаря теории ФС: произошла замена упрощенного понимания стимула как единственного возбудителя поведения более сложными представлениями о факторах, определяющих поведение, с включением в их число моделей потребного будущего или образа ожидаемого результата; было сформулировано представление о роли "обратной афферентации" и ее значении для дальнейшей судьбы выполняемого действия, последнее радикально меняет картину, показывая, что все дальнейшее поведение зависит от успехов выполненного действия; было введено представление о новом функциональном аппарате, осуществляющим сличение исходного образа ожидаемого результата с эффектом реального действия — "акцепторе" результатов действия. Тем самым П.К. Анохин вплотную подошел к анализу физиологических механизмов принятия решения, ставшему одним из важнейших понятий современной психологии. 6. Общее представление о функциональных состояниях. Функциональное состояние является интегральным комплексом качеств и характеристик, определяющих интенсивность деятельности. Существуют различные классификации ФС. Например, ФС может быть отрицательное или положительное, адекватной мобилизации или динамического рассогласования и др. ФС рассматривается на трех уровнях: физиологическом (артериальное давление, частота сердечных сокращений, биохимия крови, дыхание и др);психологическом (когнитивные процессы и субъективный уровень); поведенческом (время выполнения, ошибки и социальные коммуникации и др.) Однако эти характеристики необходимо рассматривать в динамическую структуру. целом, как цельную ФС оценивается по совокупности средних значений реактивности, возбудимости и лабильности нервной системы. ФС может определятьсямотивационными характеристиками деятельности, временем суток и др. ФС управляется модулирующей системой мозга (ретикулярная формация и лимбическая система, симпатической и парасимпатической вегетативной нервной системой). Эффективность деятельности достигается не при самой высокой активации нервной системы, а приоптимальном ФС. Есть различные подходы к определению функциональных состояний. Комплексный подход,согласно которомуФСявляются системным ответом организма, обеспечивающим его адекватность требованиям деятельности. Изменение ФС-естьсмена одного комплекса реакций другим. Все эти реакции взаимосвязаны между собой и отвечают за адекватное поведение организма в окружающей среде. Согласно этому подходу диагностика функциональных состояний связана с распознаванием многомерного вектора, компонентами которого являются различные физиологические реакции и показатели (ЭЭГ, дыхательных движений и др.) Недостаток подхода. Эти наборы показателей, характеризующие то или иное функциональное состояние – лишь наборы чисел и не имеют содержательной характеристики, важной для определения ФС Эргономический подход. ФС – Такое состояние организма человека, которое оценивается по результатам трудовой и профессиональной деятельности. Снижение результативности деятельности рассматривается как признак ухудшения ФС. Согласно этой логике здесь выделяют два класса функциональных состояний: — состояние адекватной мобилизации, когда все системы организма работают оптимально и соответствуют требованиям деятельности; В этом случае имеется в виду «оперативный покой» — состояние готовности к деятельности, при котором организм человека за короткий отрезок времени способен перейти в различные формы активности для выполнения конкретной деятельности. Состояние оперативного покоя сопровождается повышением тонуса нервных центров, особенно тех, которые имеют отношение к построению движений, а также напряжением некоторых вегетативных функций. — состояние динамического рассогласования, при котором различные системы организма: а) не полностью обеспечивают его деятельность; б) или работают на излишне высоком уровне траты энергетических ресурсов. Во этом случае речь идет о так называемых экстремальных состояниях (реактивные пограничные или патологические состояния). Психофизиологический. Функциональное состояние выступает как результат взаимодействия модулирующих систем мозга и высших отделов коры больших полушарий, который определяет текущую форму жизненной активности индивида. Согласно этому подходу акцент делается на функциональной специализации двух систем организма ретикулярная формация ствола мозга и лимбическая система, ответственная за эмоциональные состояния человека. Обе модулирующие системы образуют особую функциональную систему, имеющую несколько уровней реагирования: физиологический, поведенческий, психологический (субъективный) Это определение дает основание проводить границу между разными функциональными состояниями не только по поведенческим проявлениям, эффективности деятельности или результатам полиграфической регистрации, но также и по уровню активности модулирующих систем мозга. Уровень бодрствования является внешним проявлением активности нервных центров. Это понятие характеризует интенсивность поведения. По некоторым представлениям, между сном и состоянием крайнего возбуждения имеется непрерывный ряд изменений уровня бодрствования, вызываемых изменениями уровней активности нервных центров. Максимальная эффективность деятельности соответствует оптимальному уровню бодрствования. Выделяют следующие уровни бодрствования: Функциональный покой Пассивное бодрствование Активное бодрствование Психо-эмоционльное напряжение Психо-эмоциональная напряженность Психоэмоциональный стресс Но следует признать, что между разными ФС существуют качественные отличия, не сводимые только к различиям в уровнях активации. Для каждого типа бодрствования. адаптивного поведения существует оптимальный уровень Не существует количественной меры для фиксации уровня бодрствования Нейрохимический подход опирается на представление о сильной зависимости психического состояния человека (его настроений и переживаний) от биохимического состава внутренней среды организма.. Устойчивое равновесие активности медиаторных систем дает представление о среднем уровне активации или функциональном состоянии, при котором реализуется данное поведение. Разным типам поведения соответствуют различные балансы активности медиаторных систем мозга. Физиологические методы диагностики функциональных состояний представляют собой особый класс методических приемов и показателей, по которым можно надежно и объективно судить о текущем состоянии организма и его изменениях. ЭЭГ показатели ФС. Изменения параметров электрической активности мозга традиционно используются в качестве непосредственного индикатора динамики уровня активации. Различным уровням бодрствования соответствуют характерные изменения спектрального состава ЭЭГ. Для спокойного бодрствования типично преобладание альфа-ритма, степень выраженности которого еще более увеличивается при закрытых глазах. При открывании глаз и повышении уровня бодрствования наступает явление блокады альфа-ритма. Для активного бодрствования характерна десинхронизированная ЭЭГ с преобладанием высокочастотных составляющих бета- и гамма- ритмов. При эмоциональном напряжении и умственной активности в ЭЭГ может появляться и усиливаться тэта-ритм. В состоянии утомления начинает более отчетливо проявляться медленноволновая активность в тэта- и дельта- полосах. По мере возрастания утомления продолжительность этих периодов увеличивается и возникает картина "гиперсинхронизации" ЭЭГ. Дельта-ритм также наиболее характерен для определенной стадии сна. Эффекты действия симпатической и парасимпатической систем. 7. Модель анализатора Физиологической основой формирования информационной модели являются анализаторы, посредством которых человек осуществляет анализ раздражений. Информация, поступающая через анализаторы, называется сенсорной (чувственной), а процесс ее приема – сенсорной деятельностью или сенсорным восприятием. Любой анализатор состоит из: рецептора; проводящих нервных путей; центра в коре больших полушарий головного мозга. Основная функция рецептора – превращение действующего раздражителя в нервный процесс. Вход рецептора приспособлен к приему сигналов определенной модальности (вида) – свет, звук, вибрация и т.п. Его выход посылает сигнал, по своей природе единый для любого входа нервной системы. Это позволяет рассматривать рецепторы в качестве устройства кодирования информации. Проводящие нервные пути осуществляют передачу информации в кору головного мозга. Информация подвергается определенной переработке и снова возвращается в рецепторы. Наибольшее значение для деятельности оператора имеет зрительный анализатор – 90% всей информации поступает к оператору именно через зрительный анализатор. За ним по значимости следует слуховой анализатор и на третьем месте – тактильный (или осязательный). Участие других анализаторов в деятельности оператора невелико. Основными характеристиками любого анализатора являются пороги: абсолютные (верхний и нижний); дифференциальный; оперативный. Минимальная величина раздражителя, вызывающая едва заметное ощущение, носит название нижнего абсолютного порога чувствительности. Сигналы, величина которых меньше нижнего абсолютного порога чувствительности, человеком не воспринимаются. Увеличение же сигнала сверх верхнего абсолютного порога чувствительности вызывает у человека болевые ощущения. Интервал между нижним и верхним абсолютными порогами чувствительности носит название диапазона чувствительности анализатора. Дифференциальный порог – минимальное различие между двумя раздражителями, либо между двумя состояниями одного раздражителя, вызывающее едва заметное различие ощущений. Оперативный порог определяется той минимальной величиной различия между сигналами, при которой точность и скорость различения достигает максимума. Исходя из всего вышеперечисленного, можно сформулировать общие требования к сигналам раздражителям: Интенсивность сигнала должна соответствовать средним значениям диапазона чувствительности анализатора, которая обеспечивает оптимальные условия для приема и переработки информации. Необходимо обеспечить различие между сигналами, превышающее дифференциальный порог чувствительности. Перепады между сигналами не должны превышать оперативный порог чувствительности, иначе возникает утомление. Наиболее важные и значимые сигналы следует располагать в тех зонах, которые соответствуют участкам рецепторной поверхности с наибольшей чувствительностью. При конструировании индикаторных устройств необходимо правильно выбрать вид (модальность) сигнала, а, следовательно, и модальность анализатора. 8. Психофизиология потребностей. В поведении любого организма потребности, мотивации и эмоции выступают в неразрывном единстве. Однако, с одной стороны, в их основе лежит активность, хотя и тесно взаимодействующих, но специализированных отделов ЦНС, с другой, — они выполняют разные функции в обеспечении поведения. Психофизиология потребностей Определение и классификация потребностей Потребности — форма связи организма с внешним миром и источник его активности. Именно потребности, являясь внутренними сущностными силами организма, побуждают его к разным формам активности (деятельности), необходимым для сохранения и развития индивида и рода в целом. Потребности живых существ разнообразны. Существуют разные подходы к их классификации, но чаще выделяют три типа потребностей: биологические, социальные и идеальные. Биологические потребности. В своих первичных витальных формах потребность выступает как нужда, испытываемая организмом в чем-то, находящемся во внешней среде и необходимом для его жизнедеятельности. Биологические потребности обусловлены необходимостью поддерживать постоянство внутренней среды организма. Побуждаемая ими активность всегда направлена на достижение оптимального уровня функционирования основных жизненных процессов и полезного, приспособительного результата. Эта активность возобновляется при отклонении параметров внутренней среды от оптимального уровня и прекращается при его достижении. Биологические потребности (в пище, воде, безопасности и т.д.) свойственны как человеку, так и животным. Однако большинство потребностей у животных носит инстинктивный характер. Инстинкты можно рассматривать как функциональные системы, в которых генетически предопределены не только свойства внешних предметов (или живых существ), способных удовлетворить эти потребности, но и основные последовательности (схемы, программы) поведенческих актов, приводящих к достижению полезного результата. Биологические потребности человека отличаются от аналогичных потребностей животных. Основное отличие заключается прежде всего в уровне социализации биологических потребностей человека, которые могут существенно видоизменяться под влиянием социокультурных факторов. Например, социализация пищевой потребности породила высоко ценимое искусство кулинарии и эстетического оформления процедур потребления пищи. Известно также, что в некоторых случаях люди способны подавлять в себе биологические потребности (пищевую, половую и т.д.), руководствуясь целями высшего порядка. Потребности, обеспечивающие нормальную жизнедеятельность организма, хорошо известны — это потребности в пище, воде, оптимальных экологических условиях (содержание кислорода в воздухе, атмосферное давление, температура окружающей среды и т.п.). Особое место в этом ряду занимает потребность в безопасности, неудовлетворение которой рождает такие ощущения, как тревога и страх. Социальные и идеальные потребности. Физиология высшей нервной деятельности подходит к определению природы и состава социальных и идеальных потребностей, опираясь на представления о существовании врожденной, безусловно-рефлекторной основы поведения, имеющей универсальный характер и проявляющейся в поведении как высших животных, так и человека. Социальные потребности (зоосоциальные у животных) в качестве первоосновы включают следующие виды: 1) принадлежать к определенной социальной группе; 2) занимать в этой группе определенное положение в соответствии с субъективным представлением индивида об иерархии этой группы; 3) следовать поведенческим образцам, принятым в данной группе. Они направлены на обеспечение взаимодействия индивида с другими представителями своего вида. Идеальные потребности составляют биологически обусловленную основу для саморазвития индивида. В эту группу включаются: 1) потребность в новизне; 2) потребность в компетентности; 3) потребность преодоления. Потребность в новизне лежит в основе ориентировочно-исследовательской деятельности индивида и обеспечивает ему возможность активного познания окружающего мира. Две группы факторов имеют отношение к актуализации этой потребности: дефицит активации, который побуждает к поиску новых стимулов (сложных и изменчивых), и дефицит информации, который заставляет искать пути снижения неопределенности. Потребность в информации. При описании потребностей человека иногда как особый вид выделяется информационная потребность, которая представляет собой не сенсорный голод как таковой, а потребность в разнообразной стимуляции. Неудовлетворенность информационной потребности может привести к нарушениям не только психического равновесия человека, но и жизнедеятельности его организма. Например, в экспериментах по полной сенсорной изоляции здорового человека погружают в специальную ванну, которая позволяет практически полностью изолировать его от сенсорных раздражителей различных модальностей (акустических, зрительных, тактильных и др.). Через некоторое время (у каждого человека оно различно) люди начинают испытывать психический дискомфорт (потеря ощущения своего тела, галлюцинации, кошмары), который может привести к нервному срыву. Простая монотонная стимуляция рецепторов (например, монотонный звук) лишь на короткое время улучшает состояние. Однако если те же стимулы предъявлять не ритмически, а в случайном порядке, самочувствие человека улучшается. При неизменности параметров стимула вводится момент неопределенности и с ним возможность прогноза, несущего определенный смысл или информацию, что способствует нормализации психического состояния человека. Таким образом, информационная потребность, хотя и относится к идеальным потребностям, у человека приобретает витальную или жизненную значимость. Одной из природных предпосылок обучения является потребность в компетентности, тонкие физиологические механизмы которой пока неизвестны. Она проявляется в стремлении повторять одно и то же действие до полного успеха его исполнения и обнаруживается в поведении высших животных и нередко маленьких детей. Адаптивный смысл этой потребности очевиден: ее удовлетворение создает основу для овладения инструментальными навыками, т.е. основу для обучения в самом широком смысле этого слова. Потребность преодоления («рефлекс свободы» — по определению И.П. Павлова) возникает при наличии реального препятствия и детерминирована стремлением живого существа преодолеть это препятствие. Рефлекс свободы ярче всего выражен у диких животных, стимулом для его актуализации служит какое-либо ограничение (препятствие), а безусловным подкреплением является преодоление этого препятствия. Адаптивное значение этой потребности в первую очередь связано с побуждением животного к расширению среды обитания и в конечном счете — к улучшению условий для выживания вида. С точки зрения эволюционной физиологии перечисленные социальные и идеальные потребности должны иметь свое представительство и в мотивационно-потребностной сфере человека. В ходе индивидуального развития базисные потребности социализируются, включаются в личностный контекст и приобретают качественно новое содержание, становясь мотивами деятельности. 9. Психофизиологические основы мотивации. Мотивация. Её можно рассматривать как фактор (механизм), детерминирующий поведение. Потребность, перерастая в мотивацию, активирует центральную нервную систему и другие системы организма. При этом она выступает как энергетический фактор, побуждающий организм к определенному поведению. Потребность и Мотивация не тождественны. Потребности не всегда преобразуются в мотивационные возбуждения, в то же время без должного мотивационного возбуждения невозможно удовлетворение соответствующих потребностей. Мотивационное возбуждение – особое, интегрированное состояние мозга, при котором на основе влияния подкорковых структур осуществляется вовлечение в деятельность коры больших полушарий. В результате живое существо начинает целенаправленно искать пути и объекты удовлетворения соответствующей потребности. Виды мотивации. В любой мотивации необходимо различать две составляющие: энергетическую и направляющую. Первая отражает меру напряжения потребности, вторая — специфику или семантическое содержание потребности. Мотивации различаются по силе и по содержанию. В первом случае они варьируют в диапазоне от слабой до сильной. Во втором — прямо связаны с потребностью, на удовлетворение которой направлены. Соответственно так же, как и потребности, мотивации принято разделять на низшие (первичные, простые, биологические) и высшие (вторичные, сложные, социальные). Примерами биологических мотиваций могут служить голод, жажда, страх, агрессия, половое влечение, забота о потомстве. Биологические и социальные мотивации определяют подавляющее большинство форм целенаправленной деятельности живых существ. В формировании мотиваций и их иерархической смене ведущую роль играет принцип доминанты, сформулированный А.А. Ухтомским (1925). По этому принципу, в каждый момент времени доминирует та мотивация, в основе которой лежит наиболее важная биологическая потребность. Сила потребности, т.е. величина отклонения физиологических констант или концентрации соответствующих гормональных факторов, получает свое отражение в величине мотивационного возбуждения структур лимбической системы и определяет его доминантный характер. Доминирующее мотивационное возбуждение, побуждающее к определенному целенаправленному поведению, сохраняется до тех пор, пока не будет удовлетворена вызвавшая его потребность. Физиологические теории мотиваций В структурах мозга, существуют хеморецепторы, специализированные на восприятии колебаний в содержании определенных химических веществ в крови. Основным центром, содержащим такие рецепторы, является гипоталамус. На этой основе была выдвинута гипоталамическая теория мотиваций, в соответствии с которой гипоталамус исполняет роль центра мотивационных состояний. Например в латеральном (боковом) гипоталамусе располагается центр голода, побуждающий организм к поискам и приему пищи, а в медиальном (среднем) гипоталамусе — центр насыщения, ограничивающий прием пищи. Но Гипоталамус – не единственный центр. Первая инстанция, куда адресуется возбуждение любого мотивационного центра гипоталамуса, — лимбическая система мозга. При усилении гипоталамического возбуждения оно начинает широко распространяться, охватывая кору больших полушарий и ретикулярную формацию. Последняя оказывает на кору головного мозга генерализованное активирующее влияние. Фронтальная кора выполняет функции построения программ поведения, направленных на удовлетворение потребностей. Именно эти влияния и составляют энергетическую основу формирования целенаправленного поведения для удовлетворения насущных потребностей. Таким образом, мотивация оказывается существенным компонентом функциональной системы поведения. Она представляет собой особое состояние организма, которое, сохраняясь на протяжении всего времени — от начала поведенческого акта до получении полезных результатов, — определяет целенаправленную поведенческую деятельность организма и характер его реагирования на внешние раздражители. 10. Психофизиология восприятия. Понятие о восприятии. Классификация, свойства и законы восприятия. Тезисы ответов: Восприятие – это: - субъективный образ предмета (явления, процесса), непосредственно воздействующего на анализатор или систему анализаторов в совокупности его свойств, в его объективной целостности; - сложный психофизиологический процесс формирования перцептивного образа; - активное отражение в сознании человека предметов или явлений при их непосредственном воздействии на органы чувств. В ходе восприятия происходит упорядочение и объединение отдельных ощущений в целостные образы. Образы восприятия – эта та психическая реальность, которую человек может найти в своем сознании с помощью самонаблюдения. Свойства восприятия: Предметность - выражается в отношении сведений, получаемых из внешнего мира к объектам этого мира. Определяем предмет не по виду, а практическому назначению или основным свойствам. Предметность образа восприятия означает: Реальность – человек верит а существование того предмета, который дан ему в образе, убежден в объективном существовании предмета. Если образ сохраняет модальную реальность в отсутствии предмета, то он называется галлюцинацией. Объективированность – человек переживает образ как вынесенный вовне, иначе (« в ухе звенит», «из глаз искры посыпались»). Полимодальность – органической единство данных, получаемых от органов чувств разной модальности. 10 Целостность особенность восприятия, заключающаяся в отражении объектов в совокупности их свойств при непосредственном воздействии на органы чувств, формируется в предметной деятельности человека. Константность - относительное постоянство образов предметов, их формы, цвета, величины при изменении условий восприятия. Избирательность – свойство восприятия, определяемое направленностью или опытом личности, проявляется в преимущественном выделении одних объектов по сравнению с другими Осмысленность - восприятие тесно связано с мышлением, с пониманием сущности предмета. Осмыслить значит осознать предмет, который восприятие отображает. В зависимости от значимости для личности может быть знанием пережитым, выстраданным, включено в контекст личности. Структурность - восприятие не является просто суммой ощущений, воспринимаем абстрагированную из этих ощущений обобщенную структуру. Историчность – восприятие есть итог общественной практики. Апперцепция зависимость восприятия от содержания психической жизни человека, от особенностей его личности, общей направленности, жизненного пути. Виды восприятия. Восприятие пространства включает восприятие расстояния или отдаления, в котором предметы расположены от нас и друг друга, направления, в котором они находятся, величины и формы предметов. Важна роль осязательных, кинестетических ощущений, но по преимуществу восприятие пространства есть функция зрения. Совершается движущим глазом - сочетание мышечное чувства и зрительных ощущений. Глаз как рука «ощупывает» предмет. Движение глаз при восприятии фотографий, картин исследовал А. Л. Ярбус. Пространственное зрение начинается с превращения плоскостного восприятия в глубинное (высота, ширина, вдаль). Восприятию глубины и расстоянию соответствует конвергенция - сведение глаз так, чтобы изображение объекта в обоих глазах падало на область наиболее ясного видения. Чем ближе предмет - тем больше конвергенция. Восприятие величины зависит от угловой величины и расстояния, с которого предметы наблюдаются. Восприятие формы - отчетливое различение очертаний предмета, его границ, зависит от остроты зрения. Опыты Д. Бома с очками, искажающими пространство. При восприятии мира перевернутым сознание корректирует восприятие, человек приспосабливается. Когда снимают очки снова ориентация затруднена, потом человек адаптируется (как во время трансатлантических перелетов меняется восприятие времени). В живописи плоскостные, нерельефные изображения кажутся больше и ближе (например, на древнерусских иконах) и наоборот. В клетках коры головного мозга имеются клетки детекторы, избирательно реагирующие на длину, конфигурацию и пр 11. Психофизиология внимания. Внимание - направленность и сосредоточенность сознания на каком - либо реальном объекте, предполагающие повышения уровня сенсорной, интеллектуальной или двигательной активности индивида. Функции внимания: направленность: внимание обуславливает избирательный характер деятельности, производит преднамеренный или непреднамеренный выбор ее объектов; активизация: внимание обеспечивает избирательность познавательных процессов; внимание осуществляет контроль и регуляцию деятельности. 11 Виды внимания: 1. непроизвольное (пассивное, вынужденное): возникает и поддерживается независимо от стоящих перед человеком целей. Причины возникновения: характер и качество раздражителя, его сила, интенсивность, новизна, необычность; влияние внешних раздражителей, которые соответствуют внутреннему состоянию человека, имеющимся у него потребностям; раздражители совпадают с общей направленностью личности (профессией, опытом, эмоциональной реакцией). 2. произвольное (волевое, преднамеренное) управляется сознательной целью, возникает в результате усилий, активно регулирует психические. процессы; по происхождению не биологическое, а социальное, связано с речью. 3. послепроизвольное (термин Н.Ф. Добрынина) возникает при вхождении в деятельность и с возникающим в связи с этим интереса. Благодаря послепроизвольному вниманию сохраняется целенаправленность действий, снимается напряжение. Свойства внимания: Распределение внимания - субъективно переживаемая способность человека удерживать в центре внимания определенное число разнородных объектов одновременно (развитой способностью к распределению внимания обладали Цезарь, Наполеон). Переключаемость - сознательное перемещение внимания с одного объекта на другой; способность быстро ориентироваться в сложной ситуации. Отвлекаемость – непроизвольное перемещение внимания с одного объекта на другой. Отметим, что чем интереснее деятельность, которой занимается человек, тем быстрее переключаемость. Очень быстро, легко переключают внимание дети, также у них низкая устойчивость внимания. Устойчивость длительность привлечение в. к одному и тому же объекту. Периодические непроизвольные колебания внимания происходят через каждые 2-3 сек, максимальное время устойчивости внимания достигает 12 секунд. Теории внимания. Павлов И.П. считал, что внимание обусловлено врожденной реакцией организма на всякое изменение окружающей среды, которое он назвал ориентировочным рефлексом «что такое?» (наблюдается и у людей, и у животных). Шеррингтон Ч. установил и Павлов И.П. использовал закон индукции нервных процессов: возбуждение, возникающее в одной области коры головного мозга вызывает торможение в других ее областях (одновременная индукция) или сменяется торможением данного участка мозга (последовательная индукция). Ухтомский А.А. для выяснения физиологических основ внимания выдвинул принцип доминанты. Доминанта обозначает временно господствующий очаг возбуждения, обуславливающий работу нервных центров в данный момент и придающий тем самым поведению определенную направленность. Доминанта - устойчивый очаг возбуждения, где суммируются и накапливаются импульсы, текущие в нервную систему, одновременно подавляя активность других центров. Нейрофизиологические процессы явления доминанты: при напряжении внимания возникают изменения биоэлектической активности в лобных долях мозга. Активность связана с работой особого типа нейронов в лобных отделах. 1 тип нейронов - детекторы новизны, 2 тип - нейроны ожидания, которые возбуждаются при встрече организма с предметом, способном удовлетворить потребность. Внимание обусловлено деятельностью системы иерархически зависимых междуд собой мозговых структур. Основные подходы к проблеме природы внимания разработали такие ученые, как Ланге Н.Н., Рибо Т., Гальперин П.Я., Узнадзе Д.Н. 12 Ланге Н.Н. считал, что внимание является результатом двигательного приспособления, оно невозможно без мускульного движения, направленного на приспособление органов чувств к наилучшему восприятию. По мнению Ланге Н.Н., внимание обусловлено эмоциями, прошлым опытом (апперцепцией), особой активной способностью духа, усилением нервной раздражительности и пр. Рибо Т. подчеркивал, что внимание результат эмоции, вызывается ими, зависит от интересности. Внимание всегда сопровождается изменениями физического и физиологического состояния организма, причем состояние сосредоточенности сопровождается движениями всех частей тела, мышечным напряжением. Отвлечение внимание связано с мышечной усталостью. Данная теория получила название моторной теорией внимания. Узнадзе Д.Н. в своей теории установки отметил, что внимание связано с состоянием преднастройки, которая под влиянием опыта возникает в организме и определяет реакцию на последующие действия. Гальперин П.Я. считал внимание одним из моментов ориентировочно – исследовательской деятельности, психологическим действием, направленным на содержание образа, мысли, феномена в психике человека. Внимание осуществляет контроль за содержанием действия, является результатом формирования новых умственных действий. Произвольное внимание есть форма контроля, выполняемого по заранее составленному плану 12. Нейронные механизмы восприятия яркости, цвета и формы. Движений Сведения, накопленные за последние десятилетия о нейронах сенсорных систем, подтверждают детекторный принцип нейронной организации самых разных анализаторов. Для зрительной коры были описаны нейроны-детекторы, избирательно отвечающие на элементы фигуры, контура — линии, полосы, углы. Важным шагом в развитии теории сенсорных систем явилось открытие константных нейронов-детекторов, учитывающих, кроме зрительных сигналов, сигналы о положении глаз в орбитах. В теменной коре реакция константных нейронов-детекторов привязана к определенной области внешнего пространства, образуя константный экран. Другой тип константных нейронов-детекторов, кодирующих цвет, открыт С Зеки в экстрастриарной зрительной коре. Их реакция на определенные отражательные свойства цветовой поверхности объекта не зависит от условий освещения. В коре обнаружены также колонки, избирательно реагирующие на направление движения или на цвет. Ширина цветочувстви-телъных колонок в стриарной коре около 100—250 мкм. Колонки, настроенные на разные длины волн, чередуются. Колонка с максимальной спектральной чувствительностью к 490-500 нм сменяется колонкой с максимумом цветовой чувствительности к 610 нм. Затем снова следует колонка с избирательной чувствительностью к 490-500 нм. Вертикальные колонки в трехмерной структуре коры образуют аппарат многомерного отражения внешней среды. В зависимости от степени сложности обрабатываемой информации в зрительной коре выделено три типа колонок. Микроколонки реагируют на отдельные градиенты выделяемого признака, например на ту или другую ориентацию стимула (горизонтальную, вертикальную или другую). Макроколонки объединяют микроколонки, выделяющие один общий признак (например, ориентацию), но реагирующие на разные значения его градиента (разные наклоны — от 0 до 180°). Гиперколонка, или модуль, представляет локальный участок зрительного поля и отвечает на все стимулы, попадающие на него. Модуль — вертикально организованный участок коры, выполняющий обработку самых разнообразных характеристик стимула (ориентации, цвета, глазодоминантности и др.). Мо дуль собирается из макроколонок, каждая из которых реагирует на свой признак объекта в локальном участке зрительного поля (рис. 9). Членение коры на мелкие вертикальные подразделения не ограничивается зрительной корой. Оно присутствует и в других областях коры (в теменной, префронтальной, моторной коре и др.). В коре существует не только вертикальная (колончатая) упорядоченность размещения нейронов, но и горизонтальная (послойная). Нейроны в колонке объединяются по общему признаку. А слои объединяют нейроны, выделяющие разные признаки, но одинакового уровня сложности. Нейроны-детекторы, реагирующие на более сложные признаки, локализованы в верхних слоях. Таким образом, колончатая и слоистая организации нейронов коры свидетельствуют, что обработка информации о признаках объекта, таких, как форма, движение, цвет, протекает в параллельных нейронных каналах. Вместе с тем изучение детекторных свойств нейронов показывает, что принцип дивергенции путей обработки информации по многим параллельным каналам должен быть дополнен принципом конвергенции в виде иерархически организованных нейронных сетей. Чем сложнее информация, тем более сложная структура иерархически организованной нейронной сети требуется для ее обработки. Результат сличения двигательной программы с информацией о движении, передающейся по системе обратной связи, является основным фактором перестройки программы. Последнее зависит от мотивированности движения, его временных параметров, сложности и автоматизированности. Мотивации определяют общую стратегию движения. Каждый конкретный двигательный акт нередко представляет собой шаг к удовлетворению той или иной потребности. Биологические мотивации приводят к запуску либо жестких, в значительной степени генетически обусловленных моторных программ, либо формируют новые сложные программы. Однако мотивация определяет не только цель движения и его программу, она же обуславливает зависимость движения от внешних стимулов. В качестве обратной связи здесь выступает удовлетворение потребности. Двигательная команда определяет, как будет осуществляться запрограммированное движение, т.е. каково распределение во времени тех эфферентных залпов, направляемых к мотонейронам спинного мозга, которые вызовут активацию различных мышечных групп. В отличие от программ команды движения должны точно соответствовать функциональному состоянию самого скелетно-двигательного аппарата как непосредственного исполнителя этих команд. Непосредственное управление движением обуславливается активностью моторной зоны коры, полосатого тела и мозжечка. Полосатое тело участвует в преобразовании "намерения действовать" в соответствующие "командные сигналы" для инициации и контроля движений. Особую роль в программировании движения играют ассоциативные системы мозга, и в первую очередь таламопариетальная ассоциативная система. Во-первых, именно она участвует в формировании интегральной схемы тела. При этом все части тела соотносятся не только друг с другом, но и с вестибулярными и зрительными сигналами. Во-вторых, она регулирует направление внимания к стимулам, поступающим из окружающей среды так, чтобы учитывалась ориентация всего тела относительно этих стимулов. Эта система "привязана" к настоящему моменту времени и к анализу пространственных взаимоотношений разномодальных признаков. Таламофронтальная ассоциативная система отвечает за переработку информации о мотивационом состоянии и происходящих в организме вегетативных изменениях. Фронтальная ассоциативная область коры опосредует мотивационные влияния на организацию поведения в целом благодаря связям с другими ассоциативными областями и подкорковыми структурами. Таким образом, фронтальные отделы коры больших полушарий, контролируя состояние внутренней среды организма, сенсорные и моторные механизмы мозга, обеспечивают гибкую адаптацию организма к меняющимся условиям среды. Функциональная структура произвольного движения. Из вышеизложенного следует, что в обеспечении любого движения принимают участие разные компоненты, поэтому один из главных вопросов состоит в том, каким образом обеспечивается единовременность команды, поступающей к исполнительным аппаратам. Независимо от стратегии и тактики конкретного движения, основная задача системы, обеспечивающей программу, заключается в координации всех компонетов команды. ЦНС располагает некоторым числом генетически закрепленных программ (например, локомоторная программа шагания, базирующаяся на активности спинального генератора). Такие простые программы объединяются в более сложные системы типа поддержания вертикальной позы. Подобное объединение происходит в результате обучения, которое обеспечивается благодаря участию передних отделов коры больших полушарий. Самой сложной и филогенетически самой молодой является способность формировать последовательность движений и предвидеть ее реализацию. Решение этой задачи связано с фронтальной ассоциативной системой, которая запоминает и хранит в памяти такие последовательности движений. Высшим отражением этого кодирования у человека является вербализация, или словесное сопровождение, основных понятий движения. Всеобщей закономерностью работы системы управления движениями является использование обратной связи. Сюда входит не только проприоцептивная обратная связь от начавшегося движения, но и активация систем поощрения или наказания. Кроме того, включается и внутренняя обратная связь, т.е. информация об активности нижележащих уровней двигательной системы, или эфферентная копия самой двигательной команды. Этот вид обратной связи необходим для выработки новых двигательных координаций. Для движений различной сложности и скорости обратная связь может замыкаться на разных уровнях. Поэтому оба типа управления — программирование и слежение — могут сосуществовать в системе управления одним и тем же движением. В заключение целесообразно привести высказывание выдающегося физиолога Н.А. Бернштейна о том, что движения "...ведет не пространственный, а смысловой образ и двигательные компоненты цепей уровня действий диктуются и подбираются по смысловой сущности предмета и того, что должно быть проделано с ним 13. Нейронные механизмы стереоскопического зрения Если мы хотим знать, каковы мозговые механизмы стереопсиса, то проще всего начать с вопроса: существуют ли нейроны, реакции которых специфически определяются относительным горизонтальным смещением изображений на сетчатках двух глаз? Посмотрим сначала, как отвечают клетки нижних уровней зрительной системы при одновременной стимуляции обоих глаз. Мы должны начать с нейронов поля 17 или более высокого уровня, поскольку ганглиозные клетки сетчатки явно монокулярные, а клетки наружного коленчатого тела, в котором входы от правого и левого глаз распределены по разным слоям, тоже можно считать монокулярными — они отвечают на стимуляцию либо одного глаза, либо другого, но не обоих одновременно. В поле 17 примерно половину нейронов составляют бинокулярные клетки, отвечающие на стимуляцию обоих глаз. При тщательном тестировании выясняется, что ответы этих клеток, по-видимому, мало зависят от относительного положения проекций стимулов на сетчатках двух глаз. Рассмотрим типичную сложную клетку, которая отвечает непрерывным разрядом на движение стимульной полосы через ее рецептивное поле в том или другом глазу. При одновременной стимуляции обоих глаз частота разрядов этой клетки выше, чем при стимуляции одного глаза, но обычно для ответа такой клетки несущественно, попадают ли в какой-то момент проекции стимула точно в одни и те же участки двух рецептивных полей. Наилучший ответ регистрируется тогда, когда эти проекции входят и выходят из соответствующих рецептивных полей двух глаз примерно в одно время; однако не столь важно, которая из проекций немного опережает другую. На рис. 108 показана характерная кривая зависимости ответа (например, общего числа импульсов в ответе за одно прохождение стимула через рецептивное поле) от разницы в положении стимула на обеих сетчатках. Эта кривая очень близка к горизонтальной прямой, из чего ясно, что относительное положение стимулов на двух сетчатках не очень существенно. Клетка такого типа будет хорошо реагировать на линию надлежащей ориентации независимо от ее удаленности — расстояние до линии может быть больше, равно или меньше расстояния до точки, фиксируемой взором. По сравнению с этой клеткой нейроны, ответы которых представлены на рис. 109 и 110, весьма чувствительны к относительному положению двух стимулов на двух сетчатках, т.е. чувствительны к глубине. Первый нейрон (рис. 109) лучше всего отвечает в том случае, если стимулы попадают точно на корреспондирующие участки двух сетчаток. Величина несовмещения стимулов по горизонтали (т.е. диспаратность), при которой клетка уже перестает реагировать, составляет некоторую долю ширины ее рецептивного поля. Поэтому клетка отвечает тогда и только тогда, когда объект находится примерно на таком же расстоянии от глаз, как и точка фиксации. Второй нейрон (рис. 110) отвечает только тогда, когда объект расположен дальше точки фиксации. Имеются также клетки, отвечающие только тогда, когда стимул расположен ближе этой точки. При изменении степени диспаратности нейроны двух последних типов, называемые дальними клетками и ближними клетками, очень резко изменяют интенсивность своих ответов в точке нулевой диспаратности или поблизости он нее. Нейроны всех трех типов (клетки, настроенные на диспаратность) были обнаружены в поле 17 обезьяны. Пока не совсем ясно, насколько часто они там встречаются, расположены ли они в определенных слоях коры и находятся ли в определенных пространственных отношениях к колонкам глазодоминантности. Эти клетки весьма чувствительны к расстоянию объекта от глаз, которое кодируется в виде относительного положения соответствующих стимулов на двух сетчатках. Еще одна особенность этих клеток — то, что они не отвечают на стимуляцию только одного глаза или же отвечают, но очень слабо. Все эти клетки обладают общим свойством ориентационной избирательности; насколько нам известно, они сходны с обычными сложными клетками верхних слоев коры, но обладают еще дополнительным свойством — чувствительностью к глубине. Кроме того, эти клетки хорошо реагируют на движущиеся стимулы, а иногда и на концы линий. Дж. Поджо из медицинской школы Джонса Гопкинса регистрировал ответы таких клеток в поле 17 бодрствующей обезьяны с вживленными электродами, которая была предварительно обучена фиксировать взглядом определенный объект. У наркотизированных обезьян такие клетки тоже выявлялись в коре, но редко встречались в поле 17 и очень часто — в поле 18. Я был бы крайне удивлен, если бы оказалось, что животные и человек могут стереоскопически оценивать расстояния до объектов с помощью только трех описанных выше типов клеток — настроенных на нулевую диспаратность, «ближних» и «дальних». Я бы скорее ожидал найти полный набор клеток для всех возможных глубин. У бодрствующих обезьян Поджо встречал также узконастроенные клетки, которые лучше всего реагировали не на нулевую диспаратность, а на небольшие отклонения от нее; по-видимому, в коре могут быть специфические нейроны для всех ступеней диспаратности. Хотя мы до сих пор не знаем, как именно мозг «реконструирует» сцену, включающую множество разноудаленных объектов (что бы мы ни понимали под словом «реконструкция»), клетки вроде описанных выше, вероятно, участвуют в первых этапах этого процесса. 14. Нейронные механизмы восприятия звука (громкости, высоты) Слух — способность органом слуха воспринимать звуки; специальная функция слухового аппарата, возбуждаемая звуковыми колебаниями окружающей среды, например, воздуха или воды. Одно из биологических пяти чувств, называемое также акустическим восприятием. Проводниковый и центральный отдел слухового анализатора. Путь от рецептора до центра в коре ГМ содержит от3 до5 уровней переключения и около 3 уровней перекрёстка части проводникового отдела: 1. Периферический нейрон в спиральном ганглии улитки. 2. аксоны нейронов спирального ганглия образуют волокна слух нерва, заканчив в ядрах продолговатого мозга. 3. Далее большинство волокон переключаются на клетках нижних бугров четверохолмия среднего мозга. 4. Затем, после частичного перекреста, волокна идут в медиальное коленчатое тело (таламус– промежуточный мозг). %. Волокна идут в кору ГМ. Центральный отдел слух анализатора нах-ся в верхней части височной доли БП. Возбуждение центральных нейронов слуховой системы. В то время как первичные афференты слухового нерва возбуждаются чистыми тонами, т.е. очень простыми звуковыми стимулами, нейроны более высоких уровней в основном к этому не способны. В вентральном улитковом ядре они еще ведут себя подобно первичным нейронам. Чистые тоны надпороговой интенсивности всегда вызывают их возбуждение; у них узкие заостренные частотно-пороговые кривые и короткие латентные периоды. Функциональное значение всего этого, очевидно, в том, что нейроны особенно четко реагируют на определенные особенности звукового стимула, способствуя распознаванию образа уже на таком низшем уровне тракта. На более высоких уровнях специфичность их ответа постепенно возрастает. Чем дальше от улитки по слуховому тракту, тем более сложные звуковые характеристики требуются для активации нейронов. Многие клетки вообще не отвечают на чистые тоны. В нижних холмиках четверохолмия, например, есть клетки, реагирующие только на частотно-модулированные тоны со специфическими направлением и степенью модуляции. Другие нейроны здесь отвечают только на амплитудно-модулированные (т.е. с переменной интенсивностью) тоны. И в этом случае модуляция часто должна обладать определенными особенностями, иначе возбуждения не вызовет. Нейронные процессы, лежащие в основе такой оценки, выявлены главным образом в слуховой коре. Например, некоторые нейроны первичной слуховой коры отвечают только на начало звукового стимула, другие - только на его окончание. Одни группы нейронов возбуждаются при звуках определенной длительности, другие-при повторяющихся звуках. Есть и клетки, активирующиеся только при той или иной частотной или амплитудной модуляции звука. Многие нейроны активируются широким диапазоном частот, т.е. шумами, у других частотно-пороговые характеристики отличаются одним или несколькими резко выраженными минимумами. Большинство корковых клеток возбуждается афферентами контралатерального уха, однако некоторые отвечают на ипсилатеральную стимуляцию, а остальные только на двустороннюю. Значительная часть нейронов первичной слуховой коры не активируется ни при каких экспериментальных воздействиях; возможно, они высокоспецифичны и реагируют только на стимулы, которые слишком сложно воспроизвести в лабораторных условиях. В целом ответы клеток первичной слуховой коры сходны с известными для сложных или сверхсложных нейронов зрительной коры. Очевидно, они участвуют в распознавании слуховых образов-процессе, очень существенном, например, для понимания речи. Даже в слуховой коре обезьян обнаружены клетки, отвечающие главным образом И психофизические, и нейрофизиологические эксперименты показали, что дирекциональный слух основан на разнице во времени проведения и силе звука. При использовании наушников для независимой стимуляции каждого уха задержка сигнала или снижение его интенсивности с одной из сторон вызывает ощущение локализации звука в противоположном ухе. Задержку можно компенсировать повышением интенсивности; в этом случае кажется, что источник звука расположен в голове. Сходные результаты получены в нейрофизиологических экспериментах. В верхней оливе, первом уровне слуховой системы с двусторонней афферентацией, есть нейроны, которые по отношению к временным характеристикам и интенсивности сигнала ведут себя сходным образом. Возбуждение в них максимально, когда звук в одном ухе громче, чем в другом, и предшествует ему. Другой тип клеток здесь наиболее активен, когда стимулы, достигающие обоих ушей, определенным образом различаются по времени поступления и интенсивности. Значит, первый тип клеток максимально реагирует на звук, локализованный по оси одного из ушей, а другой на приходящий под определенным углом. В верхних холмиках четверохолмия слуховая и зрительная афферентации, сочетаясь, дают трехмерную «карту» пространства. В слуховой коре некоторые клетки также активируются только при вполне определенном расположении относительно слушателя источника звука. 15. Психофизиология движений Психофизиологическое направление в психологии рассматривает движения человека в терминах рефлекторных актов, последовательно описываемых движение в виде комплекса рефлексов. С позиций данного направления движение существует в форме двигательного комплекса (навыка). Понятие «навык» понимается как моторный акт, жестко «завязанный» с условиями его проведения. Рефлекс является единицей анализа двигательных, моторных актов человека. Для Вундта В. движение становится «бессознательным умозаключением», К.Д.Ушинский считает его «полурефлексом» (результатом воспитания), П.Ф.Лесгафт определяет человеческое движение «сознательной физической работой». А.А.Ухтомский, исследуя физиологические свойства мышечного сокращения, выделил «живой активный хронотип», индивидуально характерный для каждого человека. В этом понятии А.А.Ухтомский характеризует человеческие свойства движений со стороны задействованного в движение времени и пространства индивидуального характера. Кроме того, Ухтомский А.А. отметил образование нервно-мышечного субстрата как состояния мышечной ткани, характерной для данного движения («нервно-мышечные констелляции»). Эти констелляции создаются неоднократным повторением одного и того же движения, они становятся дополнительной опорой в необходимом ограничении избыточных инерциальных проявлений движения. А.А.Ухтомский показал, что образование констелляций позволяет работающей мышце приобрести дополнительную экономичность ее работы в данном движении. Вот почему выученное новичком движение сразу не позволяет реализовать его возможности: констелляции должны «созреть». Н.А.Бернштейн показал сложность человеческих действий и назвал их «живым! движениями». «Живое» наполнение человеческих движений Н.А.Бернштейн видел в том, что, кроме внешних воздействий на тело человека, человеку приходится учитывать и внутренние колебания конструкции тела. Еще более усложняется картина «живого движения» по Н.А.Бернштейну, когда человек выделяет цели и мотивы собственных движений в виде «образа потребного будущего», становящегося матрицей управления движениями. «В овладении движением Н.А.Бернштейн выделил три стадии: 1) стадия «излишнего закрепощения» движений, когда производится иммобилизация избыточных степеней свободы системы, 2) стадия уточнения степени участия в движении отдельных мышечных групп и 3) стадия точного использования всех сопутствующих движению сил инерции, тяжести, реактивных сил и энергозатрат». На примере биодинамики ходьбы и бега Н.А.Бернштейн показал, что «текущая коррекция» движений, как «живого» движения, представляет собой «повторение без повторения» и этим обеспечивает надежность воспроизведения движений человека и ее вариативность. В исследованиях движений Н.А.Бернштейн доказал, что уровни управления физиологическими структурами движений выступают уровнями построения движения. В своей классификации структур построения движений Н.А.Бернштейн разделил их на: 1) познотонические (уровень «А»), 2) автоматизированные (уровень «В»), 3) сложные движения (уровень «С»), 4) «предметные действия» — действия с вещами (уровни «Д» и «Е»). Такой подход давал возможность Н.А.Бернштейну утверждать, что разные стороны, свойства движения контролируются разными нервными структурами, своим специфическим способом и одновременно. Целеполагание всех движений контролируется сверху вниз. Высшим отделам мозга принадлежит и предвосхищение (антиципация) реализуемого движения, им строится, как считал Н.А.Бернштейн, «образ потребного будущего». Среднему мозгу Бернштейн отводил роль регулятора степени напряжения мышц, поддерживающего задаваемый темп и ритм движений, программирования последовательности включения и выключения задействованных мышц. Низшие отделы мозга принимают участие в каждом движении, обеспечивая определенный режим деятельности задействованием сосудистых, тонических, эндокринных и Других систем организма человека. Последующие исследования движений человека реализованы в спортивной биомеханике: Д.Д.Донской, В.М.Зациорский, В.Б.Коренберг, В.Д.Мазннченко, А.Н.Мишин, В.Т.Назаров, В.Н.Тутевич и т.д. Все они опирались на результаты исследований Н.А.Бернштейна. Наследие Н.А.Бернштейна разрабатывается и в трудах физиологов: А.С.Батуев, С.Г.Геллершгейн, В.С.Гурфинкель, Я.М.Коц, А.Н.Крестовников и др. Заметное влияние на понимание проблем психологии движений оказали работы Б.Г.Ананьева. Он показал, что асимметрия восприятия левой и правой половины тела человека несет определенные функции в анализе пространственных представлений действующего человека. Он доказал, что одна стороне тела «специализируется» в сенсорном направлении обеспечения движений, другая — в реализации практических действий. «В зарубежных исследованиях авторы описывают движение человека чисто прагматически. Чаще всего в анализе движений человека исследователи опираются на физиологическое знание рефлекторного акта или на его бихевиористическое понимание, где движения приравниваются к реакциям в системе «стимул — реакция». В этой диаде психологическое содержание несут стимулы, которые инициируют реакции. Анализ двигательной деятельности сводится к отысканий стимулов, которые реализуют соответствующие им реакции. Возникновение стимулов и содержание реакций обычно не рассматриваются, они как бы присутствуют изначально. Такой анализ не раскрывает содержания деятельности ни ее стороны стимула, ни со стороны реакции. В стимуле остается скрытым целеобразование и мотивация деятельности, а в реакциях за кадром у них остается пространственно-временная и практическая сторона деятельности. Этих взглядов на движение придерживаются, в основном, американские психологи, которые описывают эти проблемы в разрезе «моторного научения». В своей докторской диссертации А.Леонтьев рассматривает генез деятельности, как животных, так и человека. Им последовательно представлено доказательство развития психики допсихической жизни, развитие сенсорной и перцептивной психики животных в соответствии с развитием их деятельности и восприятия. Эти данные имеют прямое отношение к анализу психического развития ребенка. В своей работе А.Н.Леонтъев выделяет развитие структурных компонентов деятельности человека, начиная с уровня перцептивной психики: деятельность, действие, операции, функциональный блок. Там же им дается психологическое определение комплексу движений, навыку, как автоматизированному образованию, исполняемому на более низком уровне в сравнении с уровнем своего происхождения 2. Модулирующие системы: ретикулярная формация головного мозга и таламус. Обеспечивают энергией и регулируют тонус подкорки и коры головного мозга в зависимости от характера выполняемой деятельности. Ретикулярная формация. Любое сенсорное возбуждение, какому нейрокомплексу оно бы ни было адресовано, часть своей энергии отдаёт ретикулярной формации, которая, в свою очередь, оказывает генерализующее активирующее воздействие на весь мозг. Таламус (зрительный бугор). Отдел промежуточного мозга, собирающий сенсорную информацию от всех органов чувств, отвечающий за генерацию ритмической активности и распространение её на те области коры, которым предстоит участвовать в ответе на сигнал. Обеспечивает избирательное сосредоточение внимания. 3. Регуляция бодрствования всего мозга. Осуществляется передними отделами коры больших полушарий – фронтальными зонами, которые по нисходящим кортикоретикулярным путям модулируют в нужном направлении активность стволовой и таламической систем. С включением фронтальных зон возникает своеобразный замкнутый контур регуляции бодрствования. Ретикулярная формация ствола мозга, возбуждаясь под действием внешних стимулов, активизирует неспецифический таламус и кору больших полушарий, а та, в свою очередь, благодаря нисходящим проводящим путям может снизить активность ретикулярной формации ствола и таламуса или увеличить в зависимости от того, что требуется в данный момент времени. 16. Нейронные механизмы построения движений Программирование движений. Каждому целенаправленному движению предшествует формирование программы, которая позволяет прогнозировать изменения внешней среды и придать будущему движению адаптивный характер. Результат сличения двигательной программы с информацией о движении, передающейся по системе обратной связи, является основным фактором перестройки программы. Последнее зависит от мотивированности движения, его временных параметров, сложности и автоматизированности. Мотивации определяют общую стратегию движения. Каждый конкретный двигательный акт нередко представляет собой шаг к удовлетворению той или иной потребности. Биологические мотивации приводят к запуску либо жестких, в значительной степени генетически обусловленных моторных программ, либо формируют новые сложные программы. Однако мотивация определяет не только цель движения и его программу, она же обуславливает зависимость движения от внешних стимулов. В качестве обратной связи здесь выступает удовлетворение потребности. Двигательная команда определяет, как будет осуществляться запрограммированное движение, т.е. каково распределение во времени тех эфферентных залпов, направляемых к мотонейронам спинного мозга, которые вызовут активацию различных мышечных групп. В отличие от программ команды движения должны точно соответствовать функциональному состоянию самого скелетно-двигательного аппарата как непосредственного исполнителя этих команд. Непосредственное управление движением обуславливается активностью моторной зоны коры, полосатого тела и мозжечка. Полосатое тело участвует в преобразовании "намерения действовать" в соответствующие "командные сигналы" для инициации и контроля движений. Особую роль в программировании движения играют ассоциативные системы мозга, и в первую очередь таламопариетальная ассоциативная система. Во-первых, именно она участвует в формировании интегральной схемы тела. При этом все части тела соотносятся не только друг с другом, но и с вестибулярными и зрительными сигналами. Во-вторых, она регулирует направление внимания к стимулам, поступающим из окружающей среды так, чтобы учитывалась ориентация всего тела относительно этих стимулов. Эта система "привязана" к настоящему моменту времени и к анализу пространственных взаимоотношений разномодальных признаков. Таламофронтальная ассоциативная система отвечает за переработку информации о мотивационом состоянии и происходящих в организме вегетативных изменениях. Фронтальная ассоциативная область коры опосредует мотивационные влияния на организацию поведения в целом благодаря связям с другими ассоциативными областями и подкорковыми структурами. Таким образом, фронтальные отделы коры больших полушарий, контролируя состояние внутренней среды организма, сенсорные и моторные механизмы мозга, обеспечивают гибкую адаптацию организма к меняющимся условиям среды. Функциональная структура произвольного движения. Из вышеизложенного следует, что в обеспечении любого движения принимают участие разные компоненты, поэтому один из главных вопросов состоит в том, каким образом обеспечивается единовременность команды, поступающей к исполнительным аппаратам. Независимо от стратегии и тактики конкретного движения, основная задача системы, обеспечивающей программу, заключается в координации всех компонетов команды. ЦНС располагает некоторым числом генетически закрепленных программ (например, локомоторная программа шагания, базирующаяся на активности спинального генератора). Такие простые программы объединяются в более сложные системы типа поддержания вертикальной позы. Подобное объединение происходит в результате обучения, которое обеспечивается благодаря участию передних отделов коры больших полушарий. Самой сложной и филогенетически самой молодой является способность формировать последовательность движений и предвидеть ее реализацию. Решение этой задачи связано с фронтальной ассоциативной системой, которая запоминает и хранит в памяти такие последовательности движений. Высшим отражением этого кодирования у человека является вербализация, или словесное сопровождение, основных понятий движения. Всеобщей закономерностью работы системы управления движениями является использование обратной связи. Сюда входит не только проприоцептивная обратная связь от начавшегося движения, но и активация систем поощрения или наказания. Кроме того, включается и внутренняя обратная связь, т.е. информация об активности нижележащих уровней двигательной системы, или эфферентная копия самой двигательной команды. Этот вид обратной связи необходим для выработки новых двигательных координаций. Для движений различной сложности и скорости обратная связь может замыкаться на разных уровнях. Поэтому оба типа управления — программирование и слежение — могут сосуществовать в системе управления одним и тем же движением. В заключение целесообразно привести высказывание выдающегося физиолога Н.А. Бернштейна о том, что движения "...ведет не пространственный, а смысловой образ и двигательные компоненты цепей уровня действий диктуются и подбираются по смысловой сущности предмета и того, что должно быть проделано с ним". 17. Долговременная память, ее нейронные механизмы Вопрос о механизмах памяти сложен и его изучает целый ряд наук: физиология, биохимия и психология. Физиологи говорят о том, что процесс сохранения информации связан с образованием нервных связей (ассоциаций); Биохимики - с изменением состава рибонуклеиновой кислоты (РНК) и других биохимических структур; Психологи подчеркивают зависимость памяти от характера деятельности человека и направленности личности. Морфофункциональным субстратом памяти равно как эмоций и мотивационных состояний, являются прежде всего структуры лимбической системы. Принято считать, что физиологическая основа памяти лежит в так называемых последовательных временных связях, которые возникают в коре полушарий головного мозга, на условно-рефлекторных принципах. Одна из первых гипотез - гипотеза ривербации (циркуляции). Анатомическим объяснением этой идеи служат данные о наличии в тканях мозга замкнутых нейронных цепочек, что позволяет поступающей информации циркулировать некоторое время. Фиксацию объясняют огромным количеством нейронов, и ещё большим количеством отростков, что увеличивает объем информации. Но гораздо большее распространение получила Биохимическая теория, согласно которой основное значение в хранении информации принадлежит изменениям химического состава нуклеиновых кислот и белков. Генетики и биохимики доказали, что генетическая информация передается с помощью ДНК и РНК. РНК является матрицей для синтеза белков. Комплексы белков с сахарами (глюкопротеиды) являются еденицей памяти. Большую роль в процессах памяти играют медиаторы. Например ацетилхолин играет большую роль в организации кратковременной памяти. Велика роль серотонина и адреналина. Серотонин способствует концентрации внимания, что является важным в запоминании. Виды памяти. Память - способность хранить и вновь извлекать информацию, что обеспечивает приобретению опыта живыми системами. Энграмма - комплекс структурнофункциональных изменений в нервной системе, которые сохраняются в течение некоторого времени и существенно влияют на характер протекания будущих рефлекторных реакций (К.Лешли). Формирование и воспроизведение энграмм возможно на основе хронотипа - внутреннего пространственно-временного образа внешнего мира. Память человека разделяют на кратковременную и долговременную. Консолидация следов памяти - фиксация энграммы, в результате которой вероятность забывания той или иной информации становится все меньше (переход информации из кратковременно памяти в долговременную). Сенсорная память предшествует по времени кратковременной, в течение нескольких первых десятых долей секунды (до 500 мс) чувствительные сигналы сохраняются в виде следовых процессов. В это время происходит их анализ оценка и дальнейшее забывание, либо дальнейшая обработка. Процесс забывания начинается сразу после поступления информации. Хранящаяся информация может быть активно «стерта» или заменена на другую, поступившую через короткое время. Первичная память отвечает за временное хранение информации, закодированной словесно, ее емкость меньше, чем сенсорной, информация хранится в порядке поступления, забывание происходит в результате вытеснения новыми сигналами, примерно соответствует кратковременной памяти. Информация, незакодированная в виде слов, не задерживается в первичной памяти, а переходит из сенсорной во вторичную. Переход информации из первичной памяти во вторичную облегчается практикой, вероятность зависит от частоты повторений. Вторичная память характеризуется значительной емкостью и длительностью, только информация, прошедшая во вторичную память, может быть извлечена через большой промежуток времени. Во вторичной памяти информация накапливается в соответствии с ее значимостью. Третичная память отвечает за энграммы, которые закрепляются в многолетней практики и в норме никогда не изглаживаются (собственное имя, способность к чтению или письму и др. повседневные навыки) и характеризуются чрезвычайно малым временем извлечения. Вторичная и третичная память, вместе взятые, соответствуют долговременной памяти, которую также разделяют на: · образную: сохранение и репродукция жизненно важного объекта · эмоциональную: воспроизведение пережитого ранее эмоционального состояния при повторном воздействии раздражителей, обусловивших первичное переживание этого состояния · условно-рефлекторную: проявляется в виде воспроизведения условных двигательных и секреторных реакций или заученных движений, спустя длительное время после их образования. · словесно-логическую: память на словесные сигналы, обозначающие как внешние объекты и события, так и внутренние переживания, и собственные действия. Нейронные механизмы памяти. Гипотеза реверберирующего возбуждения базируется на том, что первоначально информация может сохраняться в виде реверберации одинаковых пространственно-временных комплексов (динамическая энграмма), что сопровождается структурными изменениями в соответствующих синапсах (структурная энграмма). Изменения эффективности синапсов могут происходить как вследствие синтеза специальных белков, так и за счет изменения геометрии аксошипиковых контактов (что обеспечивается наличием в ножке дендритного шипика нейрона контрактильного аппарата). Наиболее вероятным местом хранения следов памяти у позвоночных является гиппокамп (аммонов рог), однако эта роль не является уникальной и всеохватывающей, а, вероятно, определяется его многочисленными связями с другими центрами (особенно височной доли и поясной извилины). Химические механизмы памяти. У животных в ходе научения обнаруживают изменения синтеза РНК в мозге, что, по-видимому, отражает изменения в синтезе нейроспецифических белков, участвующих в формировании устойчивости созданной энграммы. В процессах научения и памяти принимают участие многие медиаторные системы мозга (холинергическая, серотонинэргическая, глутаматэргическая и др.), а также нейропептиды, которые, вероятно, оказывают влияние на память посредством взаимодействия с медиаторами и через них оказывают влияние на метаболизм макромолекул. Механизмы долговременной памяти. 1949, Хебб – гипотеза ДВП. Круть: механизм ДВП – биохимические изменения в пределах одного нейронного ансамбля, т. е. Одной группы клеток. Учёные объясняли ДВП с помощью различных процессов: 1. Изменения в нейромедиаторных системах – идёт повышение синтеза в нейромедиаторах (сератонин, ацетилхолин). Синапс может увеличиваться в размерах, т. к. появляется больше визина. 2. Появляются информационные молекулы или гликопротеины П, это особые белки, которые обеспечивают узнавание важного для клетки сигнала. Синапс с помощью этих молекул начинает узнавать важный стимул. 3. Появляются нейропептиды – вспомогательные вещества, которые могут усилить или затормозить действие медиатора (пептид-спутник). Вывод: в результате увеличения синапса белков происходит необратимые изменения в структуре нейрона; м/д механизмами КВ и ДВП прямая связь. Изменения в клетке начинают происходить при постоянной циркуляции возбуждения через нейрон. Прцесс перевода инфы из КВ в ДВП называется консолидация энграммы. Кора ГМ. Сенсорная зона – запечетление сенсорной информации, ассоциативные зоны – образная П (задние) и словесно-логическая (передние). Гиппокамп – звено передачи инфы из КВ в ДВП. Миндалина – ДВП. Ядра таламуса во взаимодействии с лобной корой – словесная информации. 18. Психофизиология бодрствования В состоянии бодрствования человек активно взаимодействует с внешней средой, воспринимает сигналы внешнего мира и отвечает адекватными реакциями. Необходимыми условиями нормальной жизнедеятельности организма являются чередования бодрствования и сна. Сон — жизненная необходимость каждого человека: треть его жизни проходит в состоянии периодически наступающего ежесуточного ела. В настоящее время установлено существование в стволовой части головного мозга формирований, оказывающих влияние на наступление сна и бодрствования. Поддержание состояния бодрствования связано с функцией ретикулярной формации ствола мозга. Ретикулярная формаций. получая сигналы из всех сенсорных систем по неспецифическим афферентным волокнам, оказывает генерализированное активизирующее вл мине на кооу больших полушарий. Перерезка мозга выше ретикулярной формации вызывает у животного непрерывный сон. Уровень бодрствования – внешнее проявление активности нервных центров, показатель интенсивности поведения. Условно представим себе все поведенческие проявления «разложенными» на пространстве одномерной шкалы или континуума, на крайних полюсах которой окажутся – сон и состояние крайнего возбуждения (типа ярости). Между этими «краями» окажется непрерывный ряд изменений уровня бодрствования, вызванных изменениями уровня активности нервных центров. Максимальная эффективность деятельности соответствует оптимальному (но не максимальному) уровню бодрствования. Для каждого типа поведения существует свой оптимальный уровень бодрствования, позволяющий человеку добиваться наиболее высоких результатов. Невозможно прямо измерить уровень бодрствования, как, например, температуру тела. Не существует количественной меры для его измерения. Изменения уровней бодрствования связаны с изменениями тонуса соответствующих нервных центров. При этом выделяются несколько уровней регуляции бодрствования: клеточный уровень (нейронный), уровень отдельных центров и уровень мозга как целого. 1. Нейронные механизмы. Регулируют функциональные состояния модуляторные нейроны двух типов: активирующие – увеличивающие активность синапсов, соединяющих чувствительные и исполнительные нейроны, и инактивирующие – прерывающие пути передачи информации от афферентных к эфферентным нейронам. При переходе ко сну активирующие нейроны-модуляторы выключаются, а инактивирующие – включаются. В процессе эволюции нейроны-модуляторы объединились в ансамбли и сети, сосредоточенные на уровне ретикулярной формации ствола мозга и неспецифического таламуса. 2. Модулирующие системы: ретикулярная формация головного мозга и таламус. Обеспечивают энергией и регулируют тонус подкорки и коры головного мозга в зависимости от характера выполняемой деятельности. Ретикулярная формация. Любое сенсорное возбуждение, какому нейрокомплексу оно бы ни было адресовано, часть своей энергии отдаёт ретикулярной формации, которая, в свою очередь, оказывает генерализующее активирующее воздействие на весь мозг. Таламус (зрительный бугор). Отдел промежуточного мозга, собирающий сенсорную информацию от всех органов чувств, отвечающий за генерацию ритмической активности и распространение её на те области коры, которым предстоит участвовать в ответе на сигнал. Обеспечивает избирательное сосредоточение внимания. 3. Регуляция бодрствования всего мозга. Осуществляется передними отделами коры больших полушарий – фронтальными зонами, которые по нисходящим кортикоретикулярным путям модулируют в нужном направлении активность стволовой и таламической систем. С включением фронтальных зон возникает своеобразный замкнутый контур регуляции бодрствования. Ретикулярная формация ствола мозга, возбуждаясь под действием внешних стимулов, активизирует неспецифический таламус и кору больших полушарий, а та, в свою очередь, благодаря нисходящим проводящим путям может снизить активность ретикулярной формации ствола и таламуса или увеличить в зависимости от того, что требуется в данный момент времени. 19. Виды сна, электроэнцефалография сна Физиологические проявления сна. Сон - это жизненно необходимое периодически наступающее функциональное состояние, занимающее у человека около одной трети жизни. Для животных сон - адаптация, подавляющая активность в период наименьшей доступности пищи, угрозы резких колебаний внешних условий и максимальной опасности со стороны хищников. Сон бываетмонофазный (с однократным чередованием дневного или ночного сна и периода бодрствования) и полифазный (с частыми сменами периодов сна и бодрствования на протяжении суток). Известно, что периодическое чередование естественного сна и бодрствования относится к так называемым циркадианным ритмам и во многом определяется суточным изменением освещенности. Человек примерно треть своей жизни проводит во сне, что обусловило давний и пристальный интерес у исследователей к этому состоянию. Чередование сна и бодрствования основано на работе эндогенного циркадианного (т.е. с периодом около 24 час.) осциллятора и поэтому выявляется даже в относительно постоянных условиях среды (в отсутствии смены световой и темновой фаз). Глубина сна, определенная по пороговой силе раздражения, варьирует, подразделяясь на четко очерченные фазы поверхностного и глубокого сна. Во время поверхностного сна происходят быстрые движения глаз («быстрый» сон, БДГ-сон, REM-сон); люди, разбуженные во время этой стадии, сообщают, что у них были сновидения. Наиболее интересные результаты были получены при проведении полиграфических исследований во время ночного сна. Во время таких исследований в течение всей ночи непрерывно на многоканальном регистраторе записывают электрическую активность мозга — электроэнцефалограмму (ЭЭГ) в различных точках (чаще всего в лобных, затылочных и теменных долях) синхронно с регистрацией быстрых (БДГ) и медленных (МДГ) движений глаз и электромиограммы скелетной мускулатуры, а также ряд вегетативных показателей — деятельности сердца, пищеварительного тракта, дыхания, температуры и т. д. Открытие Е. Азеринским и Н. Клейтманом явления «быстрого», или «парадоксального», сна, во время которого были обнаружены быстрые движения глазных яблок (БДГ) при закрытых веках и общей полной мышечной релаксации, послужило основанием для современных исследований физиологии сна. Оказалось, что сон представляет собой совокупность двух чередующихся фаз: «медленного», или «ортодоксального», сна и «быстрого», или «парадоксального», сна. Название этих фаз сна обусловлено характерными особенностями ЭЭГ: во время «медленного» сна регистрируются преимущественно медленные волны, а во время «быстрого» сна — быстрый бета-ритм, характерный для бодрствования человека, что дало основание называть эту фазу сна «парадоксальным» сном. На основании электроэнцефалографической картины фазу «медленного» сна в свою очередь подразделяют на несколько стадий. Выделяют следующие основные стадии сна: стадия I — дремота, процесс погружения в сон. Для этой стадии характерна полиморфная ЭЭГ, исчезновение альфа-ритма. В течение ночного сна эта стадия обычно непродолжительна (1— 7 мин). Иногда можно наблюдать медленные движения глазных яблок (МДГ), при этом быстрые их движения (БДГ) полностью отсутствуют; стадия II характеризуется появлением на ЭЭГ так называемых сонных веретен (12—18 в секунду) и вертекс-потенциалов, двухфазовых волн с амплитудой около 200 мкВ на общем фоне электрической активности амплитудой 50—75 мкВ, а также К-комплексов (вертекс-потенциал с последующим «сонным веретеном»). Эта стадия является наиболее продолжительной из всех; она может занимать около 50 % времени всего ночного сна. Движения глаз не наблюдаются; стадия III характеризуется наличием К-комплексов и ритмической активностью (5—9 в секунду) и появлением медленных, или дельта-волн (0,5—4 в секунду) с амплитудой выше 75 мкВ. Суммарная продолжительность дельта-волн в этой стадии занимает от 20 до 50 % от всей III стадии. Отсутствуют движения глаз. Довольно часто эту стадию сна называют дельта-сном. Стадия IV — стадия «быстрого», или «парадоксального», сна характеризуется наличием десинхронизированной смешанной активности на ЭЭГ: быстрые низкоамплитудные ритмы (по этим проявлениям напоминает стадию I и активное бодрствование — бетаритм), которые могут чередоваться с низкоамплитудными медленными и с короткими вспышками альфа-ритма, пилообразными разрядами, БДГ при закрытых веках. Ночной сон обычно состоит из 4—5 циклов, каждый из которых начинается с первых стадий «медленного» сна и завершается «быстрым» сном. Длительность цикла у здорового взрослого человека относительно стабильна и составляет 90—100 мин. В первых двух циклах преобладает «медленный» сон, в последних — «быстрый», .а «дельта»-сон резко сокращен и даже может отсутствовать. Продолжительность «медленного» сна составляет 75—85 %, а «парадоксального» — 15— 25 % от общей продолжительности ночного сна. Мышечный тонус во время сна. На протяжении всех стадий «медленного» сна тонус скелетной мускулатуры прогрессивно падает, в «быстром» сне мышечный тонус отсутствует. Вегетативные сдвиги во время сна. Во время «медленного» сна замедляется работа сердца, урежается частота дыхания, возможно возникновение дыхания Чейна — Стокса, по мере углубления «медленного» сна может быть частичная обструкция верхних дыхательных путей и появление храпа. Секреторная и моторная функции пищеварительного тракта по мере углубления «медленного» сна уменьшаются. Температура тела перед засыпанием снижается и по мере углубления «медленного» сна это снижение прогрессирует. Полагают, что снижение температуры тела может являться одной из причин наступления сна. Пробуждение сопровождается повышением температуры тела. В «быстром» сне частота сердцебиений может превышать частоту сердцебиений в бодрствовании, возможно возникновение различных форм аритмий и значительное изменение АД. Полагают, что сочетание этих факторов может привести к внезапной смерти во время сна. Дыхание нерегулярное, нередко возникает длительное апноэ. Терморегуляция нарушена. Секреторная и моторная активность пищеварительного тракта практически отсутствует. Для стадии «быстрого» сна очень характерно наличие эрекции полового члена и клитора, которая наблюдается с момента рождения. Полагают, что отсутствие эрекции у взрослых свидетельствует об органических поражениях головного мозга, а у детей приведет к нарушению нормального сексуального поведения во взрослом состоянии. Функциональное значение отдельных стадий сна различно. В настоящее время сон в целом рассматривают как активное состояние, как фазу суточного (циркадианного) биоритма, выполняющую адаптивную функцию. Во сне происходит восстановление объемов кратковременной памяти, эмоционального равновесия, нарушенной системы психологических защит. Во время дельта-сна происходит организация информации, поступившей в период бодрствования с учетом степени ее значимости. Предполагают, что во время дельта-сна происходит восстановление физической и умственной работоспособности, что сопровождается мышечной релаксацией и приятными переживаниями; важным компонентом этой компенсаторной функции является синтез белковых макромолекул во время «дельта»-сна, в том числе в ЦНС, которые в дальнейшем используются во время «быстрого» сна. В начальных исследованиях «быстрого» сна было обнаружено, что при длительной депривации «быстрого» сна происходят значительные изменения психики. Появляется эмоциональная и поведенческая расторможенность, возникают галлюцинации, паранояльные идеи и другие психотические явления. В дальнейшем эти данные не подтвердились, но было доказано влияние депривации «быстрого» сна на эмоциональный статус, устойчивость к стрессу и механизмы психологической защиты. Более того, анализ многих исследований показывает, что депривация «быстрого» сна имеет полезный терапевтический эффект в случае эндогенной депрессии. «Быстрый» сон играет большую роль в снижении непродуктивного тревожного напряжения. Сон и психическая деятельность, сновидения. При засыпании утрачивается волевой контроль за мыслями, нарушается контакт с реальностью и формируется так называемое регрессивное мышление. Оно возникает при уменьшении сенсорного притока и характеризуется наличием фантастических представлений, диссоциацией мыслей и образов, отрывочных сцен. Возникают гипнагогические галлюцинации, которые представляют собой серии зрительных застывших образов (типа слайдов), при этом субъективно время течет значительно быстрее, чем в реальном мире. В «дельта»-сне возможны разговоры во сне. Напряженная творческая деятельность резко увеличивает продолжительность «быстрого» сна. Первоначально было установлено, что сновидения возникают в «быстром» сне. Позднее было показано, что сновидения характерны и для «медленного» сна, особенно для стадии «дельта»-сна. Причины возникновения, характер содержания, физиологическая значимость сновидений давно привлекали внимание исследователей. У древних народов сновидения были окружены мистическими представлениями о потусторонней жизни и отождествлялись с общением с умершими. Содержанию сновидений приписывались функции толкований, предсказаний или предписаний к последующим действиям или событиям. Множество исторических памятников свидетельствует о значительном влиянии содержания сновидений на бытовую и социально-политическую жизнь людей практически всех древних культур. В соответствии с электроэнцефалографическими критериями глубокий сон (фазы A - E) называют S-сном («синхронизированный», медленный), а поверхностный - Dсном(«десинхронизированный», быстрый, парадоксальный). По мере углубления сна ритм ЭЭГ становится более медленным (синхронизованным) и появляются особые колебания типа веретен сна и K-комплексов. На протяжении ночи фазы сна неоднократно чередуются, повторяясь в среднем по 3 - 5 раз. Максимальная глубина сна при каждом таком цикле к утру убывает, и в утренние часы фаза E уже не достигается. В процессе онтогенеза постепенно уменьшается общая продолжительность сна, а также значительно снижается доля БДГ-сна. «Центры бодрствования»: ретикулярная формация ствола мозга (восходящая активирующая ретикулярная система - ВАРС), голубое пятно (ядро среднего мозга, содержащее норадренэргические нейроны), система дофаминэргических волокон, выходящих из черной субстанции, базальные отделы переднего мозга. «Центры сна»: ядра шва ствола мозга (содержит серотонинэргические нейроны), ядро одиночного тракта, преоптическая область базальных отделов переднего мозга. Разрушение ядер шва приводит к полной бессоннице, такой же результат имеют поражения в преоптической области переднего мозга. 20. Активирующая и инактивирующая ретикулярная формация Блок модулирующих систем мозга регулирует тонус коры и подкорковых образований, оптимизирует уровень бодрствования в отношении выполняемой деятельности и обусловливает адекватный выбор поведения в соответствии с актуализированной потребностью. Только в условиях оптимального бодрствования человек может наилучшим образом принимать и перерабатывать информацию, вызывать в памяти нужные избирательные системы связей, программировать деятельность, осуществлять контроль над ней. И.П. Павлов неоднократно возвращался к вопросам о решающей роли в реализации полноценной условнорефлекторной деятельности оптимального тонуса мозговой коры, необходимости высокой подвижности: нервных процессов, позволяющих с легкостью переходить от одной деятельности к другой. В условиях оптимальной возбудимости коры нервные процессы характеризуются известной концентрированностью, уравновешенностью возбуждения и торможения, способностью к дифференцировке и, наконец, высокой подвижностью нервных процессов, которые обусловливают протекание каждой организованной целенаправленности деятельности. Аппаратом, выполняющим роль регулятора уровня бодрствования, а также осуществляющим избирательную модуляцию и актуализацию приоритета той или иной функции, является модулирующая система мозга. Ее часто называют лимбикоретикулярный комплекс или восходящая активирующая система. К нервным образованиям этого аппарата относятся лимбическая и неспецифическая система мозга с ее активирующими и инактивирующими структурами. Среди активирующих образований прежде всего выделяют ретикулярную формацию среднего мозга, задний гипоталамус, синее пятно в нижних отделах ствола мозга. К инактивирующим структурам относят преоптическую область гипоталамуса, ядра шва в стволе мозга, фронтальную кору. Важнейшей частью модулирующего блока мозга является активирующая ретикулярная формация. Филогенетически ретикулярная формация мозга представляет наиболее древнее морфологическое образование. Еще в 1855 г. венгерским анатомом Йожефом Ленхошшеком была описана сеть из нервных клеток, находящаяся в середине ствола мозга. Цитоархитектоника этой своеобразной сетчатой структуры изучена еще недостаточно, очевидно, что ретикулярная формация не является аморфным образованием. В ретикулярной формации выделяют более или менее компактные и ограниченные клеточные скопления — ядра, отличающиеся различными морфологическими особенностями. В связи с этим одни авторы рассматривают ретикулярную формацию как диффузное вытянутое в длину единое образование, другие считают ее комплексом, состоящим из многих дифференцированных ядер с различной структурой и функциями. Латерально (с боков) ретикулярная формация окружена сенсорными путями. Таким образом, волокна ретикулярной формации окружены слоем сенсорных путей, которые к ней образуют множество коллатералей. Функциональное назначение ретикулярной формации долго оставалось неизвестным. Первым указанием на нисходящие тормозные влияния ретикулярной формации явились опыты И.М. Сеченова, в которых наблюдалось угнетение рефлекторных реакций лягушки при раздражении межуточного мозга. В.М. Бехтерев обнаружил восходящие влияния ретикулярной формации на двигательную область коры, приводящие к возникновению судорожных припадков при раздражении определенных участков варолиева моста. Однако только электрофизиологические исследования выявили исключительную роль ретикулярной формации в интегративной деятельности мозга. Это открытие было сделано в 1949 г. Г. Мэгуном и Г. Моруцци. Путем стимуляции через электроды, вживленные в стволовой отдел мозга (на уровне среднего мозга), им удалось получить реакцию пробуждения спящего животного. Эту стволовую систему мозга Г. Мэгун назвал восходящей активирующей системой мозга. Волокна ретикулярной формации, направляясь вверх, образуют модулирующие «входы» (как правило, аксодендритные синапсы) в выше расположенных мозговых образованиях, включая старую и новую кору. От старой и новой коры берут начало нисходящие волокна, которые идут в обратном направлении к структурам гипоталамуса, среднего мозга и к более низким уровням мозгового ствола. Через нисходящие системы связей все нижележащие образования оказываются под управлением и контролем тех программ, которые возникают в коре головного мозга и для выполнения которых требуется модуляция активности и модификация состояний бодрствования. Таким образом, блок активации с его восходящими и нисходящими влияниями работает (по принципу обратной связи) как единый саморегулирующий аппарат, который обеспечивает изменение тонуса коры, и вместе с тем сам находится под его контролем. Этот аппарат используется для пластичного приспособления организма к условиям среды. Он содержит в своей основе по крайней мере два источника активации: внутренний и внешний. Первый связан с обменными процессами, обеспечивающими внутреннее равновесие организма, второй — с воздействием внешней среды. Первым источником активации является внутренняя активность самого организма, или потребности. Любые отклонения от жизненно важных «констант» в результате изменения нервных или гуморальных влияний или вследствие избирательного возбуждения различных отделов мозга приводят к выборочному «включению» определенных органов и процессов, совокупная работа которых обеспечивает достижение оптимального состояния для данного вида деятельности организма. Наиболее простые формы внутренней активности связаны с дыхательными и пищеварительными процессами, процессами внутренней секреции и другими, включенными в гомеостатический механизм саморегуляции, который устраняет нарушение во внутренней среде организма за счет своих резервов. Более сложные формы этого вида активации организованы в структуру врожденного поведения, направленного на удовлетворение определенной потребности. Естественно, для того чтобы обеспечить механизм инстинктивной регуляции поведения, необходима весьма избирательная и специфическая активация. Такая специфическая активация может быть функцией лимбической системы мозга, в которой важная роль принадлежит гипоталамусу. Гипоталамус — часть межуточного мозга, содержит десятки высоко дифференцированных ядер, обладающих обширной и разносторонней системой связей. Его важной анатомической особенностью является высокая проницаемость сосудов гипоталамуса для крупномолекулярных белковых соединений. Этим обеспечиваются оптимальные условия для обмена веществ в нейронах гипоталамуса и получения информации о гуморальной среде организма. Его разносторонние регулирующие функции реализуются гуморальным путем и через обширные нервные связи с различными областями головного мозга. Как часть активирующей системы мозга задний гипоталамус обусловливает поведенческую активацию. Это достигается прежде всего через регуляцию вегетативных и эндокринных функций организма. Таким образом, гипоталамус координирует внутренние потребности организма с его внешним поведением, направленным на достижение приспособительного эффекта. Гипоталамус входит в состав потребностномотивационной системы, являясь ее главной исполнительной структурой. При этом он не просто участвует в регуляции отдельных жизненно важных функций (голода, жажды, полового влечения, активной и пассивной обороны), а осуществляет их объединение в сложные комплексы или системы. В зависимости от характера нервной и гуморальной сигнализации, собирающейся в гипоталамусе, в нем или накапливается, или тормозится мотивационное возбуждение, определяющее внешнее поведение (например, пищевое). При сильном пищевом возбуждении преобладает симпатическая активация коры больших полушарий, общее двигательное беспокойство и воспроизведение ранее заученного поведения. Удовлетворение актуализированной потребности сопровождается доминированием деятельности парасимпатической системы — двигательным успокоением и сонливостью. У бесполушарных животных стимуляция потребностных центров гипоталамуса вызывает лишь более общее, генерализованное мотивационное возбуждение, проявляющееся в общем, нецеленаправленном беспокойстве, поскольку более сложные формы поведения — поисковая реакция, выбор объекта и его оценка — регулируются вышележащими структурами, лимбическими образованиями и корой головного мозга. Второй источник активации связан с воздействием раздражителей внешней среды. Ограничение контакта с внешней средой (сенсорная депривация) приводит к значительному снижению тонуса (возбудимости) коры мозга. В условиях резкого ограничения сенсорной информации у человека могут возникать галлюцинации, которые в какой-то мере компенсируют дефицит сенсорного возбуждения. Часть непрерывного потока сенсорных сигналов, поставляемых в кору специфическими (анализаторными) системами, по коллатералям поступает в ретикулярную формацию. После многократных переключений в ее синапсах афферентное возбуждение достигает высших отделов головного мозга. Эти так называемые неспецифические активирующие влияния служат необходимым условием для поддержания бодрствования и осуществления любых поведенческих реакций. Помимо этого неспецифическая активация является важным условием для формирования селективных свойств нейронов коры в процессе онтогенетического созревания и обучения. В аппарате восходящей ретикулярной формации сформировался механизм преобразования сенсорной информации в две формы активации: тоническую (генерализованную) и фазическую (локальную). Тоническая форма активации связана с функцией нижних стволовых отделов ретикулярной формации. Она генерализованно, диффузно поддерживает определенный уровень возбудимости в коре и подкорковых образованиях. Фазическая форма активации связана с верхними отделами ствола мозга, и прежде всего с неспецифической таламической системой, которая локально и избирательно распределяет воздействия восходящей активации на подкорковые образования, старую и новую кору. Тоническая активация облегчается яритоком возбуждений из различных органов чувств, «Экстренное» появление или исчезновение какого-либо раздражителя во внешней среде вызывает ориентировочный рефлекс и реакцию активации (экстренная мобилизация организма). Это поликомпонентная реакция, она связана с работой механизмов тонической и фазической активации ретикулярной формации (среднего мозга и неспецифических ядер таламуса). Кроме того, ориентировочный рефлекс связан с активирующей и тормозной функцией нейронов гиппокампа и хвостатого ядра, которые являются важным аппаратом регуляции тонических состояний коры мозга. Установлено, что кора головного мозга наряду со специфическим функциональным вкладом оказывает «неспецифические» активирующие и тормозные влияния на нижележащие нервные образования. Корковые влияния, поступающие по нисходящим волокнам, представляют достаточно дифференцированную организацию и могут рассматриваться в качестве дополнительного третьего источника активации[22]. Специфические пучки этих волокон, селективно меняющих возбудимость сенсорных и двигательных аппаратов, исходят из первичных и вторичных зон коры. Из лобных отделов коры (источник произвольной активации) исходят наиболее обширные активирующие и инактивирующие избирательные влияния, проецирующиеся на стволовой отдел мозга. Эти нисходящие волокна, проводящие корковую избирательную импульсацию к различным образованиям ствола, по мнению А.Р. Лурии [23], являются тем аппаратом, посредством которого высшие отделы коры непосредственно участвуют в формировании замыслов и программ поведения человека; с их помощью нижележащие модулирующие аппараты таламического и стволового отдела тоже вовлекаются в реализацию этих процессов, и таким образом обеспечивается достаточный уровень активности для осуществления сложных форм высшей нервной (психической) деятельности. 21. Стресс, его виды. Стресс нередко рассматривается как особое функциональное состояние и в то же время как психофизиологическая реакция организма на воздействия среды, выходящие за границы адаптивной нормы. Термин "стресс" был введен Гансом Селье в 1929 г. Будучи студентом-медиком, он обратил внимание на то, что у всех пациентов, страдающих от самых разных заболеваний, возникает ряд общих симптомов (потеря аппетита, мышечная слабость, повышенные артериальное давление и температура, утрата мотивации к достижениям). Поскольку эти симптомы не зависят от природы соматического расстройства, Селье предложил обозначить такое состояние "синдром просто болезни". Первоначально Селье использовал термин "стресс" для описания совокупности всех неспецифических изменений (внутри организма), функциональных или органических. Одно из его последних определений стресса таково: "неспецифическая реакция организма на любое требование извне". В настоящее время термин стресс используется для обозначения целого ряда явлений: -- сильное, неблагоприятное, отрицательно влияющее на организм воздействие; -- сильная, неблагоприятная для организма физиологическая или психологическая реакция на действие стрессора; -- сильные, как благоприятные, так и неблагоприятные для организма реакции разного рода; -- неспецифические черты (элементы) физиологических и психологических реакций организма при сильных, экстремальных воздействиях на него, вызывающих интенсивные проявления адаптационной активности; -- неспецифические черты (элементы) физиологических и психологических реакций организма, возникающие при любых реакциях организма. Таким образом, в целом стресс представляет собой неспецифический компонент адаптации, играющий мобилизующую роль и обусловливающий привлечение энергетических и пластических ресурсов для адаптационной перестройки организма . Виды стресса. Селье считал, что стрессовая реакция представляет собой неспецифический набор психофизиологических изменений, который не зависит от природы фактора, провоцирующего стресс. Позднее, однако, было показано, что общая картина психологических реакций может быть весьма специфична. В ее формирование вносят свой вклад и качественное своеобразие раздражителя, и индивидуальные особенности организма, В связи с особенностями раздражителя принято выделять, по крайней мере, два варианта стресса: физический (физиологический, первосигнальный) и психоэмоциональный (второсигнальный). Стимул, вызывающий стрессовую реакцию, называется стрессором. Раздражитель может стать стрессором в результате его когнитивной интерпретации, т.е. значения, которое человек приписывает данному раздражителю (психоэмоциональный стресс). Например, звук чужих шагов за спиной идущего по улице человека ночью на пустынной улице может оказаться сильным стрессором. Физический стресс возникает в результате воздействия раздражителя через какой-либо сенсорный или метаболический процесс. Например, удушье или слишком сильные физические нагрузки приобретают роль стрессоров, провоцирующих физиологический стресс. Следует подчеркнуть особую роль длительности воздействия неблагоприятного фактора. Так, некоторые раздражители способны вызывать стрессовую реакцию в результате достаточно долгого их воздействия на человека. В случае кратковременного стресса, как правило, актуализируются уже сложившиеся программы реагирования и мобилизации ресурсов. Условия возникновения стресса. При длительном воздействии стрессогенных факторов возможны два варианта. В первом происходят перестройки функциональных систем, ответственных за мобилизацию ресурсов. Причем нередко эти перестройки могут повлечь за собой тяжелые последствия для здоровья человека, например, сердечно-сосудистую патологию, заболевания желудочно-кишечного тракта и т.п. Во втором случае перестройки функциональных систем как таковых не происходит. При этом реакции на внешние воздействия имеют преимущественно локальный характер. Например, физические раздражители (сильная жара или холод, сильный шум, духота и иные) действуют на низшие сенсорные механизмы, а такие раздражители, как кофе, никотин, различные нейролептики и другие, действуют на организм через пищеварительный тракт и процессы метаболизма. Физиологический стресс, как правило, связан с объективным изменением условий жизнедеятельности человека. В отличие от него, психоэмоциональный стресс нередко возникает в результате собственной позиции индивида. Человек реагирует на то, что его окружает, в соответствии со своей интерпретацией внешних стимулов, которая зависит от личностных особенностей, социального статуса, ролевого поведения и т.п. Применяя при стрессе кофеин, алкоголь, никотин, наркотики и т.п., человек лишь усиливает отрицательные эффекты стресса. Значение стресса. Сущность реакции на стрессор заключается в активации всех систем организма, необходимой для преодоления "препятствия" и возвращения организма к нормальным условиям существования. Если стрессовая реакция выполняет эту функцию, ее адаптивная ценность становится очевидной. Не вызывает сомнения положение о том, что биологической функцией стресса является адаптация. В связи с этим, стресс предназначен для защиты организма от угрожающих и разрушающих воздействий различной модальности, как психических, так и физических. Поэтому возникновение стресса означает, что человек включается в определенную деятельность, направленную на противостояние опасным для него воздействиям. Одновременно с этим возникает особое функциональное состояние и целый комплекс различных физиологических и психологических реакций. Таким образом, стресс - это нормальное явление в здоровом организме - защитный механизм биологической системы. Сказанное выше, безусловно, справедливо для физиологического стресса. Однако стрессовую реакцию, возникающую у современного человека при психоэмоциональном стрессе, нередко можно квалифицировать как неадекватное возбуждение примитивных защитных механизмов, когда организм активизируется для физической деятельности (борьбы или бегства). В условиях социальной регламентации поведения нет места ни тому, ни другому. Очевидно, что цивилизованный человек не может ударить своего оппонента, даже если он абсолютно уверен в своей правоте. Многократно возникающая и не получающая разрядки стрессовая реакция нередко приводит к дисфункциональным и патологическим нарушениям, характеризующимся структурными изменениями в ткани и функциональной системе органа-мишени. Когда эти изменения возникают вследствие стресса, такая болезнь получает название психосоматического или психофизиологического заболевания. На ранней стадии развития стресса, как правило, улучшается общее самочувствие и состояние здоровья. Однако, продолжая нарастать, стресс достигает своего апогея. Эту точку можно назвать оптимальным уровнем стресса, потому что, если стресс возрастает и дальше, то он становится вредным для организма. Этапы развития стресса. Любой раздражитель, вызывающий стрессовую реакцию, должен вначале быть воспринят (хотя и не обязательно осознанно) сенсорными рецепторами периферической нервной системы. Восприняв это раздражение, рецепторы посылают импульсы по сенсорным путям периферической нервной системы к мозгу. В ЦНС от главных путей, восходящих к неокортексу, отходят нервные ответвления, направляющиеся в ретикулярную формацию и далее в образования промежуточного мозга. Поэтому воспринимаемые события получают должную оценку в структурах мозга, связанных с обеспечением мотивационно-потребностной сферы человека (гипоталамусе и лимбической системе). В конечном счете, все потоки нервной импульсации по восходящим путям поступают в кору больших полушарий, где осуществляется их содержательная, смысловая интерпретация. Результаты этой интерпретации по каналам обратной связи попадают в лимбическую систему. Если раздражитель истолковывается как угроза или вызов, провоцирующий ярко выраженную эмоциональную оценку, возникает стрессогенная реакция. Для многих людей активация эмоций (как отрицательных, так и положительных) является стимулом для стресса. Распространение стрессогенной реакции в организме осуществляется через вегетативную нервную систему и, в первую очередь, ее симпатический отдел, эффекты возбуждения которого были описаны выше. Организм человека справляется со стрессом следующим образом: -- стрессоры анализируются в высших отделах коры головного мозга, после чего определенные сигналы поступают к мышцам, ответственным за движения, подготавливая организм к ответу на стрессор; -- стрессор оказывает влияние и на вегетативную нервную систему. Учащается пульс, повышается давление, растет уровень эритроцитов и содержание сахара в крови, дыхание становится частым и прерывистым. Тем самым увеличивается количество поступающего к тканям кислорода. Человек оказывается готовым к борьбе или бегству; -- из анализаторных отделов коры сигналы поступают в гипоталамус и надпочечники. Надпочечники регулируют выброс в кровь адреналина, который является общим быстродействующим стимулятором. Гипоталамус передает сигнал гипофизу, а тот надпочечникам, в результате чего возрастает синтез гормонов и их выброс в кровь. Гормоны в основном осуществляют медленнодействующую защиту организма. Они изменяют вводно-солевой баланс крови, повышая давление, стимулируют быстрое переваривание пищи и освобождают энергию; гормоны повышают число лейкоцитов в крови, стимулируя иммунную систему и аллергические реакции. Наиболее продолжительные соматические реакции на стресс являются результатом активации "эндокринных осей". Этим термином обозначают эндокринные пути, по которым осуществляется реакция на стресс. Существуют три основные "эндокринные оси", которые вовлекаются в стрессовую реакцию человека: адренокортикальная, соматотропная и тиреоидная. Они связаны с активацией коры и мозгового вещества надпочечников и щитовидной железы. Показано, что эти три оси могут быть активизированы посредством многочисленных и разнообразных психологических воздействий, включая различные психосоциальные стимулы. Реакция по эндокринным осям не только продолжительна во времени, но, как правило, возникает с некоторой задержкой. Последнее обусловлено, во-первых, тем, что единственным транспортным механизмом для этих осей является система кровообращения, и, во-вторых, тем, что для их активации требуется более сильный раздражитель. Все эти биохимические и физиологические изменения мобилизуют организм на "борьбу" или "бегство". Когда конфликтная ситуация требует немедленного ответа, адаптивные механизмы работают четко и слаженно, биохимические реакции ускоряются, а следующие за ними функциональные изменения в органах и тканях позволяют организму реагировать на угрозу с удвоенной силой. В жизни первобытного человека большинство стрессовых воздействий завершалось выраженной активностью организма (реакция "борьбы или бегства"). В современном мире стресс, нередко ограничиваясь только внутренними проявлениями, может приобретать затяжной характер. В этом случае у организма нет шансов нормализовать уже включившиеся стресс-адаптационные процессы, хотя нервная система продолжает реагировать на стрессоры привычным для организма человека способом. При этом ни одну из вышеописанных физиологических реакций нельзя произвольно исключить из традиционного комплекса реагирования. Стресс-адаптивная система нашего организма относительно неспецифична и реагирует одинаковыми изменениями как на хорошие, так и на плохие события. Итак, как уже подчеркивалось, в современном мире стрессовые реакции на психосоциальные стимулы являются не столько следствием самих раздражителей, сколько результатом их когнитивной интерпретации, а также и эмоционального возбуждения. 22. Нейрогуморальные механизмы стресса. Теория нейрогуморальной регуляции стрессорного воздействия в настоящее время разработана достаточно фундаментально, что позволяет определить основные механизмы адаптивной реакции организма. В развитии реакции организма на сильные и сверхсильные раздраженная наибольшее значение имеют две системы - симпатоадреналовая и гипотоламо-гипофизарнонадпочечниковая. Особо важную роль в развитии стресс-реакций играет гипоталамус, который через гипофиз направляет, стимулирует и угнетает ряд гуморальногормональных реакций, характерных для состояния стресса. Нейрогормоны передней доли гипотоламуса (вазопрессин и окситоцин) поступают по гипофизарно-портальному пути в заднюю долю гипофиза, а нейрогормоны задней доли гипоталамуса (статины) подавляют деятельность его передней доли. Как отмечает Г. Н. Кассиль, любой стресс физический, эмоциональный, вызванный болезнью, потрясением, болью, травмой сопровождается цепной реакцией, начиная с коры головного мозга, кончая субклеточными, молекулярными образованиями. «Дыхание стресса проносится по всему организму, и внутренняя среда перестраивает (адаптирует) свой состав, физикохимические и биологические свойства, обеспечивая организму условия наибольшего благоприятствования в борьбе с опасностью». Исследования, выполненные под руководством Г. Н. Кассиля, позволили ему предложить следующую схему развития стресс-реакции, отражающую нервные и гуморальногормональные механизмы регуляции стресса. Возбуждение коры головного мозга при стрессовых воздействиях передается на гипоталамус, где происходит освобождение - переход из связанной в активную форму норадреналина нервных клеток. Активируя норадренергические элементы различных отделов центральной нервной системы, в первую очередь, ее лимбико-ретикулярной формации, норадреналин через высшие симпатические центры стимулирует деятельность симпатоадреналовой системы; это ведет к повышению образования и поступлению во внутреннюю среду гормона мозгового слоя надпочечников – адреналина. Адреналин через гематоэнцефалический барьер проникает из крови в заднюю долю гипоталамуса, а возможно и в другие отделы мозга. Возникающее под влиянием адренергических элементов общее возбуждение мозга в сиу противоположной реакции центральных и периферических образований нервной системы на действие одного и того же химического раздражителя способствует повышению активности трофотропных механизмов – серотонинергических и холинергических. Они стимулируют образование нейросекреторными клетками кортиколиберинов, которые, попадая в гипофиз, вызывают усиленное поступление в кровь адренокортикотропного гормона. Под его влиянием в коре надпочечников увеличивается синтез кортикостероидов, содержание которых в крови нарастает. Кортикостероиды, легко проникая через гематоэнцефалический барьер в мозг, по закону обратной связи тормозят образование кортиколиберинов, что ведет к снижению их уровня во внутренней среде. При длительных и угрожающих жизни стрессовых ситуациях кортикостероиды связываются с особым белком крови - транскортином и перестают проникать в мозг (соединение кортикостероидов с транскортином задерживается гематоэнцефалическим барьером). В мозг перестает поступать достоверная информация об уровне кортикостероидов в крови, что приводит к нарушению обратной связи и расстройству законов регуляции функций. Непрекращающееся образование и поступление кортикостероидов в кровь приводит к истощению коры головного мозга и мозгового слоя надпочечников. В представлении Г. Н. Кассиля о механизмах стресса важную роль играют трофотропные системы. «Их усиление... как в стадии резистентности, так и в процессе восстановления после стрессовой реакции... является, возможно, компенсаторной реакцией, «мерой физиологической защиты», направленной на сохранение гомеостаза... Компенсация, протекающая поначалу в границах гомеостаза при продолжающемся стрессе, становится постепенно избыточной, опасной для организма. Возникает стадия гипер- и супкомпенсации, в которой гомеостатические механизмы подавлены, эрготропные системы истощены, трофотропные доминируют. Развивается дисбаланс в соотношении катаболических и анаболических метаболитов и, если не приняты соответствующие меры, организм приходит в состояние коллапса, шока с нарушением основных жизненных функций. Расстраиваются взаимоотношения между отдельными компонентами единого нейрогуморально-гормонального барьерного комплекса, стремительно изменяются состав и свойства внутренней среды, перестают действовать гомеостатические механизмы». По мнению Г. Н. Кассиля, представленная схема регуляции стресса далеко неполная. Взаимоотношения нейрогуморально-гормональных процессов дополняются воздействием биологически активных веществ эрго- и трофотропного ряда, ферментных систем, влиянием гемато-энцефалического барьера и, возможно, других гистогематических барьеров. Точка зрения относительно однозначной связи отрицательных эмоций с возбуждением симпатикоадреналовой системы, а положительных – с возбуждением вагоинсулярной (то есть, соответственно, с симпатическим и парасимпатическим эффектом), в настоящее время считается упрощенной и неточной. Установлено, что нейрохимические и нейрофизиологические изменения при сильных отрицательных эмоциях могут проявляться как в виде комплекса симпатических и парасимпатических реакций, а при сильных положительных эмоциях – в виде симпатических эффектов [89]. Нейрофизиологическими элементами нейрогуморальной системы адаптации организма при стрессе являются функциональные афферентно-эфферентные связи гипоталамуса, таламуса, миндалевидного комплекса, гиппокампа и различные зоны коры больших полушарий мозга. Установлено, что роль одних образований мозга (переднего гипоталамуса, ретикулярной формации, среднего мозга) в развитии стресса одинакова при воздействии различных экстремальных факторов, тогда как роль других (моторной коры больших полушарий, мозжечка) зависит от природы и характера воздействия. Эрготропные состояния характеризуются активацией деятельности соматических и психических систем. Медиаторами эрготропного ряда являются катехоламины – это дофамин, его производные – норадреналин, производное последнего – адреналин. Эрготропные функции резко усиливаются при стрессовых состояниях, интенсивной физической и умственной деятельности. Они способствуют приспособлению организма к меняющимся условиям внешней среды, повышают расход энергетических запасов, усиливают катаболические, диссимиляторные процессы. При длительных и угрожающих жизни стресс-воздействиях кортикостероиды связываются с особым белком крови - транскортином (Т) . Соединение КС + Т задерживается гематоэнцефалическим барьером. В мозг перестает поступать информация о содержании КС в крови, что приводит к нарушению обратной связи и расстройству регуляции функций. Непрерывное поступление КС в кровь приводит к истощению коры, а впоследствии и мозгового слоя надпочечников. Возникновение фазы истощения при стрессе следует рассматривать, в частности, как нарушение механизма саморегуляции вследствие блокады гемато-энцефалическим барьером информации о переизбытке в организме кортикостероидов. В заключительной стадии истощения возникает стадия супер-и гиперкомпенсации, в которой уже необратимо подавлены защитные механизмы, истощены, сведены на нет эрготропные функции живой системы и начинают доминировать трофотропные факторы, неизбежно приводящие (если только не вмешиваются внешние силы) организм к коллапсу, шоку и гибели. Но остановимся на механизмах, которые хорошо изучены. Когда индивид Задняя доля гипоталамуса через симпатический отдел вегетативной нервной системы активирует мозговое вещество надпочечников, которые начинают вырабатывать большие дозы адреналина и норадреналина, поступающие в кровь. Последние гормоны объединяются в группу метаболических гормонов, так как непосредственно активируют клеточный метаболизм. Исследования последних лет позволили выделить анатомически самостоятельные структуры системы стресса, к которым отнесено голубое пятно в заднем мозге.Эта зона богата нейронами, вырабатывающими норадреналин. Вторая структура паравентрикулярное ядро гипоталамуса (основной производитель кортиколиберина). Нейроны гипоталамуса, вырабатывающие кортиколиберин, регулируются в основном нейронами, которые содержат норадреналин и находятся в заднем мозге. Эти кортиколибериновые и норадреналиновые системы нейронов являются "узловыми станциями" системы стресса. Они соединяются с большим мозгом посредством связей, включающих нейроны, выделяющие дофамин, и проецируются в мезо-лимбический дофаминовый тракт, что позволяет им участвовать в регуляции мозговых систем мотивации и подкрепления. Обнаруженная связь нейронов, выделяющих кортиколиберин, с миндалиной и гиппокампом, важна для извлечения из памяти и эмоционального анализа информации о тех внешних событиях, которые вызвали изменения стрессового уровня. 23. Нейроанатомия эмоций Эмоции воздействуют на тело и разум человека, они сказываются на различных аспектах биологического, физиологического и социального функционирования человека У человека, переживающего эмоцию, можно зафиксировать изменение электрической активности мышц лица. Некоторые изменения наблюдаются при этом и в электрической активности мозга, в функционировании кровеносной и дыхательной систем. Пульс разгневанного или испуганного человека может на 40-60 ударов в минуту превышать нормальный. Столь резкие изменения соматических показателей при переживании человеком сильной эмоции указывают на то, что в этом процессе задействованы практически все нейрофизиологические и соматические системы организма. Эти изменения неизбежно сказываются на восприятии, мышлении и поведении индивида, и в крайних случаях могут приводить к соматическим и психическим нарушениям. Эмоция активирует вегетативную нервную систему, которая в свою очередь воздействует на эндокринную и нервно-гуморальную системы. Разум и тело требуют действия. Если же адекватное эмоции поведение по тем или иным причинам невозможно для индивида, ему грозят психосоматические расстройства . Из всех структур круга Пейпеца наиболее тесную связь с эмоциональным поведением обнаруживают гипоталамус и поясная извилина. Кроме того, оказалось, что и многие другие структуры мозга, не входящие в состав круга Пейпеца, оказывают сильное влияние на эмоциональное поведение. Среди них особая роль принадлежит миндалине, а также лобной и височной коре головного мозга. В настоящее время накоплено большое число экспериментальных и клинических данных о роли полушарий головного мозга в регуляции эмоций. Изучение функций левого и правого полушария обнаружило существование эмоциональной асимметрии мозга. По данным В.Л.Деглина, временное выключение левого полушария электросудорожным ударом тока вызывает сдвиг в эмоциональной сфере “правополушарного человека” в сторону отрицательных эмоций. Настроение ухудшается, он пессимистически оценивает свое положение, жалуется на плохое самочувствие. Выключение правого полушария вызывает противоположный эффект -- улучшение эмоционального состояния. Т.А.Доброхотова и Н.Н.Брагина установили, что больные с поражениями в левом полушарии тревожны, озабочены. Правостороннее поражение сочетается с легкомыслием, беспечностью. Эмоциональное состояние благодушия, безответственности, беспечности, возникающее под влиянием алкоголя, связывают с его преимущественным воздействием на правое полушарие мозга. Но совсем не обязательно переживать психосоматический криз, чтобы почувствовать, насколько мощное влияние оказывают эмоции практически на все соматические и физиологические функции организма. Влияние эмоций на физиологию человека подробно обсуждается в недавней работе Томпсона . Какой бы ни была эмоция, переживаемая человеком, -- мощной или едва выраженной -она всегда вызывает физиологические изменения в его организме, и эти изменения порой столь серьезны, что их невозможно игнорировать. Разумеется, при сглаженных, неотчетливых эмоциях соматические изменения выражены не столь ярко, -- не достигая порога осознания, они часто остаются незамеченными. Но не стоит преуменьшать значения подобных безотчетных, подпороговых процессов для организма. Соматические реакции на умеренную эмоцию не столь интенсивны, как бурная реакция на яркое эмоциональное переживание, но продолжительность воздействия подпороговой эмоции может быть очень долгой. То, что мы называем “настроением”, обычно формируется под воздействием именно таких эмоций. Пролонгированная негативная эмоция, даже умеренной интенсивности, может быть крайне опасной и в конце концов чревата даже физическими или душевными расстройствами. Результаты последних исследований в области нейрофизиологии позволяют предположить, что эмоции и настроение влияют даже на иммунную систему, снижают сопротивляемость болезням. Если в течение долгого времени вы испытываете злость, тревогу или депрессию, -- пусть даже эти эмоции будут слабовыраженными, -- то у вас больше шансов заболеть ОРЗ, гриппом или подхватить кишечную инфекцию. Всем известно, что это вирусные заболевания, но возбудители этих болезней всегда в том или ином количестве присутствуют в организме. И если хронический стресс, длительное переживание негативной эмоции ослабляют иммунную систему, организм предоставляет им благоприятную почву для размножения и болезнетворного влияния. 24. Нейрогуморальные механизмы эмоций Возникновение любой эмоции имеет в своей основе активацию различных групп биологически активных веществ в их сложном взаимодействии. Модальность, качество эмоций, их интенсивность определяются взаимоотношением норадренергической, дофаминергической, серотонинергической, холинергической систем, а также целым рядом нейропептидов, включая эндогенные опиаты. Важную роль в развитии патологии настроения и аффектов играют биогенные амины (серотонин, дофамин, норадреналин). По мнению С. Кети, с ростом концентрации серотонина в мозге настроение у человека поднимается, а его недостаток вызывает состояние депрессии. Положительный эффект электрошоковой терапии, в 80% случаев устраняющей депрессию у пациентов, связан с усилением синтеза и ростом норадреналина в мозге. Вещества, которые улучшают настроение, увеличивают содержание норадреналина и дофамина в нервных окончаниях. Результаты обследования мозга больных, покончивших с собой в состоянии депрессии, показали, что он обеднен как норадреналином, так и серотонином. Причем дефицит норадреналина проявляется депрессией тоски, а недостаток серотонина -- депрессией тревоги. Нарушения в функционировании холинергической системы ведут к психозу с преимущественным поражением интеллектуальных (информационных) процессов. Холинергическая система обеспечивает информационные компоненты поведения. Холинолитики - вещества, снижающие уровень активности холинергической системы, ухудшают выполнение пищедобывательного поведения, нарушают совершенство и точность двигательных рефлексов избегания, но не устраняют реакцию на боль и не снимают чувства голода. Состояние агрессивности зависит от соотношения активности холинергической и норадренергической систем. Повышение агрессивности объясняется ростом концентрации норадреналина и ослаблением тормозного влияния серотонина. У агрессивных мышей замечен пониженный уровень содержания серотонина в гипоталамусе, миндалине и в гиппокампе. Введение серотонина угнетает агрессивность животного. Таким образом, современные данные указывают на жесткую зависимость наших настроений и переживаний от биохимического состава внутренней среды мозга. Мозг располагает специальной системой -- биохимическим анализатором эмоций. Этот анализатор имеет свои рецепторы и детекторы, он анализирует биохимический состав внутренней среды мозга и интерпретирует его в категориях эмоций и настроения. 25. Функциональная асимметрия мозга и эмоций Имеются многочисленные доказательства того, что восприятие эмоциональных сигналов находится под контролем правого полушария. Правосторонние корковые разрушения делают невозможным декодирование эмоционального настроения собеседника, нарушают распознавание лицевой экспрессии эмоций. Разрушения в правом полушарии (но не в левом) сопровождаются побрей способности выразить или передать свое переживание интонацией голоса. Правое полушарие более тесно, чем левое, связано с вегетативньщи и телесными реакциями. Из клинической практики известно, что пациенты более осведомлены о нарушениях и отклоне-Ниях в реакциях на левой стороне тела. Человеку обычно легче постукивать синхронно в такт с сердечными ударами левой рукой. Индивидуальные различия, связанные с особенностями функциональной асимметрии мозга, а также со свойствами темперамента, являются одним из факторов, определяющих специфику и силу эмоционального переживания. К измерениям темперамента, наиболее тесно связанным с эмоциями, относятся тревожность, сила — слабость процессов возбуждения, экстраверсия — интро-версия, импульсивность, эмоциональность. Экстраверты имеют более низкий порог в отношении социальных стимулов с положительным знаком и поэтому более часто реагируют эмоциями радости и интереса. Они более чувствительны к награде, а интроверты — к наказанию. Измерение локального кровотока в мозге у интровертов в отличие от экстравертов выявило усиление кровотока в височных областях. Это различие объясняют более сильными связями коры интровертов с лимбическои системой (миндалиной) — структурой, ответственной за реакции страха. Известно, что разрушение миндалины или височной коры уменьшает эмоциональные реакции страха и стимулирует ориентировочно-исследовательское поведение, в норме подавляемое оборонительными реакциями. 26. Нейронные механизмы ориентировочного рефлекса С некоторых пор, особенно с подачи талантливого нейрофизиолога Е.Соколова, стали говорить о детекторах нового в составе нейронных сетей мозга, которые являются рецепторами ориентировочного рефлекса, проявляющегося при возникновении значимого нового в восприятии. Однако, в отличие от других рецепторных детекторов, распознающих специфические сочетания сигналов, поступающих от предыдущих слоев рецепторов, и могущих образовывать специализированный нейрон - детектор, со своей функцией распознавания, детекторы конкретной новой ситуации принципиально не могут быть реализованы как распознаватели определенного сочетания признаков. Просто потому, что они одноразовые: новая ситуация не повторяется. детекторы конкретной новой ситуации условная, реально не существующая функциональность, которая реализуется косвенно. Структура же и детектор, настроенный на реагирование о любой новой ситуации вообще (безотносительно ее конкретики), могут иметь такую функцию распознавания, используя определенные признаки, описанные далее. Эти признаки, как будет ясно, являются следствием естественной функциональности организации памяти мозга, и они достаточны для организации именно такой функции распознавания нового, которая своими основными свойствами наблюдается во всех внешних и структурных проявлениях ориентировочного рефлекса. Функциональность обобщенного детектора нового использует эффект прогнозирующего опережающего возбуждения, которое на шаг вперед подвозбуждает возможное развитие ситуации (слушая знакомый стишок или мелодию, вы знаете, что будет за каждым следующим словом или звуком), использует сигналы рецепторов, имеющих определенное положительное или отрицательное значение как результат жизненного опыта - сигналы системы значимости, и использует некую оценку о возможности каких-то вариантов поведения (или продолжения бездействия, что одно и то же), которые вполне удовлетворяют своими последствиями. В самом общем понимании, при наличии сигналов важности ситуации, если прежний опыт не подсказывает известного выхода (нет опережающих возбуждений), то появляется сигнал новизны ситуации. Это - не есть сигнал о том, что воспринято совершенно что-то новое и совершенно еще никак не известное (это - никакое не сравнение неких "матриц" памяти, о которых говорят некоторые авторы). Такое совершенно новое просто не может быть замечено (не распознается никак) и ускользает от идентификации. Нет, это значит, что в воспринятом присутствуют признаки, имеющие важное значение для организма, но в данной ситуации не обнаруживается достаточно уверенного варианта возможного поведения. Механизм образования детекторов нового прост. Т.к. в область распознавателей системы значимости идут отростки со всех уровней детекторов восприятия, то они автоматически играют роль детекторов нового потому, что певоначально напрямую проводят возбуждение, но когда появляется распознаватель уровнем чуть выше, то за счет его ламинарного торможения (которое характерно для всех колонок детекторов и играет роль усилителя контрастности возбуждения) этот сигнал гасится, что говорит об распознавании значения данного сигнала. Понимание ситуации, уверенность в своих возможных действиях - прямой результат того, есть или нет достаточный предшествующий жизненный опыт, - с одной стороны проявляется в виде опережающего возбуждения, с другой - памятью о возможных последствиях. Если нет никакого опережающего возбуждения, (подвозбуждения, затрагивающего оценку значимости результата реализации такого варианта), то сигнал на выходе функции распознавания новизны максимальный (т.е. есть только признаки важности ситуации, которые и будут проходить на выход со всей своей силой активности, что у простейших организмов реализуется как непосредственное реагирование на значимый раздражитель и привыкание к повторяющемуся, не новому). Если есть варианты, заканчивающиеся способами удовлетворительного преодоления ситуации, то сигнал новизны - минимальный (притормаживает признаки значимости), но не нулевой (во всем идентичных ситуаций не бывает), и нужен дополнительный пусковой стимул, т.е. то, что говорит о необходимости действовать, чтобы реализовалась программа наиболее предпочтительного из отработанных опытом поведения. Именно наличие опережающего возбуждения активизирует ту область памяти (подвозбуждает ее), которая содержит соответствующий опыт и дает воспоминание о его последствиях - степени удовлетворенности результатом возможного поведения (или бездействия), что формирует уверенность в ситуации (есть положительно заготовленные варианты реагирования). Во всех случаях сигнал новизны, при его достаточной значимости вызывает переключение фокусировки внимания на наблюдение за источником сигнала "ориентировочный рефлекс", описанный Павловым. Эта реакция выработана как эволюционный механизм переключения внимания на более важное в воспринимаемом и, соответственно, долговременного запоминания ситуации - как нового опыта, который включает в себя использование перечисленных компонентов: новизны и значимости. Этот механизм прослеживается от самых простейших организмов в виде механизма привыкания к постоянно действующему значимому (для которого существует определенный поведенческий ответ) раздражителю, до более сложных реализаций, включающих использование жизненного опыта, в том числе осознаваемого. Другими словами, командный сигнал (уровень активности) для переключения каналов восприятия (внимание) исходящий из детекторов системы значимости, испытывает некое влияние от детекторов нового, т.е. модулируется. То значение сочетания силы (уровня активности) сигнала новизны и значимости, что удерживало внимание на предыдущем, должно быть меньше, чем новое сочетание для переключения внимания. Описанный механизм взаимосвязи новизны и значимости говорит о модулирующей функции, т.е. для сопоставлений активностей можно говорить о перемножении условной силы (уровня возбуждения, сопоставляемого с предшествующим) сигнала новизны на силу сигнала значимости. Отсюда вытекает формула управления вниманием: переключение внимания осуществляется тогда и туда, когда и где произведение новизны на значимость воспринятого, превысит произведение новизны на значимость предшествовавшего восприятия. Если в чистом поле, среди общей благодати и безмятежности вдруг раздастся резкий звук, то это вызовет сигнал новизны, сила которого будет завесить от того, насколько этот звук известен, то, что он может означать и то, насколько завершаются благополучным исходом возникающие в голове варианты поведения. В любом случае внимание будут переведено на наблюдение за местом, откуда звук раздался, вы повернете голову, может быть, вскочите на ноги: "ориентировочный рефлекс" сработал. При последующих повторениях звука, его все большей узнаваемости и уверенности в благополучном исходе во всех предвиденных случаях, новизна сигнала уменьшается до тех пор, пока внимание перестанет переключаться на него. 27. Психофизиология адаптационных процессов В 1956 г. Селье разработал концепцию "общего адаптационного синдрома" (ОАС). ОАС есть не что иное, как усилие организма приспособиться к изменившимся условиям среды за счет включения специальных защитных механизмов, выработанных в процессе эволюции. ОАС подразделяется на три стадии. Первая называется стадией тревоги. Эта стадия связана с мобилизацией защитных механизмов организма. Во время этой стадии эндокринная система отвечает нарастающей активацией всех трех осей. При этом главную роль играет адрено-кортикальная система. Следующая стадия называется стадией сопротивления, или резистентности. Эту стадию отличает максимально высокий уровень сопротивляемости организма к действию вредоносных факторов. Она выражает усилия организма поддержать состояние гомеостаза (равновесия внутренней среды) в изменившихся условиях. Если воздействие стрессора будет продолжаться, то в итоге "энергия адаптации", т.е. адаптивные механизмы, участвующие в поддержании стадии резистентности, исчерпают себя. Тогда организм вступает в финальную стадию - стадию истощения. В некоторых случаях под большой угрозой действительно может оказаться выживание организма. Сущность ОАС ясно излагает сам Селье: "Ни один организм, - подчеркивает он, - не может постоянно находиться в состоянии тревоги. Если агент настолько силен, что значительное воздействие его становится несовместимым с жизнью, животное погибает еще на стадии тревоги, в течение первых часов или дней. Если оно выживает, за первоначальной реакцией обязательно следует стадия резистентности. Эта вторая стадия отвечает за сбалансированное расходование адаптационных резервов. При этом поддерживается практически не отличающееся от нормы существование организма в условиях повышенного требования к его адаптационным возможностям. Но поскольку адаптационная энергия не беспредельна, то, если стрессор продолжает действовать, наступает третья стадия - истощение". Последствия продолжительного и кратковременного стресса. Психическое и соматическое (телесное) так сильно переплетены между собой, что не может быть психического феномена без последующего соматического и наоборот, не существует соматического явления без психологического. Стрессовая реакция представляет собой концентрированную сущность взаимоотношения психики и тела. Принято считать, что все симптомы, вызванные стрессом, являются психосоматическими. Это значит, что в ответе на стресс принимают участие все системы - нервная, эндокринная, сердечно-сосудистая, желудочно-кишечная и т.п. Очень часто, особенно после продолжительного стресса, вследствие истощения всего организма наступает слабость. Как правило, стресс вызывает ухудшение деятельности самого "слабого" звена в организме, уже больного органа, например, язву желудка на фоне хронического гастрита и т.п. Ослабляя иммунную систему организма, стресс повышает риск инфекционных заболеваний. Наиболее часто стресс влияет на состояние сердечно-сосудистой системы. Установлено, что при стрессе дыхание становится более частым. При непродолжительном стрессе попадание избытка кислорода в кровь вызывает одышку. Если же стресс длительный, то частое дыхание будет продолжаться до тех пор, пока не пересохнут слизистые поверхности носоглотки. Человек в этом случае чувствует боль в грудной клетке из-за спазма дыхательных мышц и диафрагмы. При этом вследствие ухудшения защитных функций слизистой оболочки носоглотки резко возрастает вероятность заболевания различными инфекционными болезнями. Повышение уровня сахара в крови, также являющееся частью реакции организма на стресс, вызывает свою цепную реакцию. Во-первых, повышение уровня сахара (глюкозы) провоцирует усиленную секрецию инсулина - гормона поджелудочной железы, который в свою очередь способствует отложению глюкозы в виде гликогена в печени, мышцах и частичному превращению ее в жир. В результате концентрация сахара в крови падает, и у человека возникает чувство голода, а организм требует немедленной компенсации. Это состояние в свою очередь стимулирует дальнейшую секрецию инсулина, и уровень сахара в крови продолжает снижаться. Таким образом, при стрессе, так или иначе, страдают все системы организма. Индивидуальные различия. В 1974 г. вышла книга М.Фридмана и Р.Розенмана "Поведение А-типа и ваше сердце" - первое и наиболее значительное исследование взаимосвязи стресса и заболеваний сердечно-сосудистой системы. Было выделено два полярных типа поведения и, соответственно, группы людей, у которых преобладает один из двух вариантов поведения: тип А или тип Б. К первому типу относится поведение, ориентированное на успех и жизненные достижения. И именно этот тип поведения значительно повышает риск сердечно-сосудистых заболеваний и скоропостижной смерти. В лабораторных условиях было показано, что оба типа по-разному реагируют на информационную нагрузку. Характер этих реакций согласуется с преобладанием активности одного из двух отделов вегетативной нервной системы: симпатического (тип А) или парасимпатического (тип Б). Первый реагирует на нагрузку учащением пульса, ростом артериального давления и другими вегетативными реакциями, сопровождающими активацию симпатической нервной системы. Тип Б в тех же условиях реагирует по парасимпатическому варианту: снижением частоты сердцебиений и другими соответствующими вегетативными проявлениями. Итак, для типа А характерен высокий уровень двигательной активности и преобладание симпатических реакций, т. е. для этого типа характерна постоянная готовность к действию. Тип Б представляет вариант реагирования с преобладанием парасимпатических эффектов, для него характерно снижение двигательной активности и относительно низкая готовность включаться в действие. Перечисленные различия определяют разную чувствительность того и другого типа к стрессогенным воздействиям. Один из путей профилактики сердечно-сосудистых заболеваний состоит в том, чтобы уменьшить в репертуаре поведения пациента проявления типа А. Борьба со стрессом. Терапия стрессовых состояний - сложная задача, включающая целый ряд аспектов. Среди них следует отметить в первую очередь собственную позицию человека. Речь идет об ответственности человека за свое здоровье. Утверждение, что чрезмерный стресс и эмоциональные расстройства зависят от способа интерпретации индивидом своего окружения, прямо связано с признанием личностной ответственности человека за свое отношение к происходящему и таким образом за свое здоровье. Более того, сама возможность применения некоторых средств борьбы со стрессом и эффективность их использования зависят от того, насколько осознанно человек подходит к своему здоровью. Психофизиологические методы коррекции стрессогенных состояний связаны, в первую очередь, с использованием приемов обратной связи. 28. Психофизиология принятия решения Проблема принятие решения относится к числу междисциплинарных. К ней обращаются кибернетика, теория управления, инженерная психология, социология и другие дисциплины, поэтому существуют разные и иногда трудно сопоставимые подходы к ее изучению. В то же время принятие решения — кульминационная и иногда завершающая операция мыслительной деятельности человека. Закономерно, что психофизиологическое обеспечение этой стадии процесса мышления является предметом специального анализа. По утверждению П.К. Анохина (1975), необходимость ввести понятие "принятие решения" возникла в процессе разработки теории ФС для четкого обозначения этапа, на котором заканчивается формирование и начинается исполнение какого-либо поведенческого акта. Таким образом, принятие решения в функциональной системе является одним из этапов в развитии целенаправленного поведения. Оно всегда сопряжено с выбором, поскольку на стадии афферентного синтеза происходит сличение и анализ информации, поступающей из разных источников. Принятие решения представляет критический "пункт", в котором происходит организация комплекса эфферентных возбуждений, порождающих в дальнейшем определенное действие. Обращаясь к физиологическим механизмам принятия решения, П.К. Анохин подчеркивал, что принятие решения — процесс, включающий разные уровни организации: от отдельного нейрона, который продуцирует свой ответ в результате суммации многих влияний, до системы в целом, интегрирующей влияния множества нейрональных объединений. Окончательный результат этого процесса выражается в утверждении: система приняла решение. Уровни принятия решения. Значение принятия решения в поведении и мыслительной деятельности очевидно. Однако описание этого процесса с позиций системного подхода, как это часто бывает, носит слишком общий характер. Принятие решение как объект психофизиологического исследования должно иметь конкретное содержание и быть доступно для изучения с помощью экспериментальных методов. Нейрофизиологические механизмы принятия решения должны существенно различаться в зависимости от того, в контекст какой деятельности они включены. В сенсорных и двигательных системах при каждом перцептивном или двигательном акте происходит разнообразный и многосторонний выбор возможного ответа, который осуществляется на бессознательном уровне. Принципиально иные нейрофизиологические механизмы имеют "истинные" процессы принятия решения, которые выступают как звено сознательной произвольной деятельности человека. Будучи обязательным звеном в обеспечении всех видов познавательной деятельности, процесс принятия решения в каждом из них имеет свою специфику. Перцептивное решение отличается от мнестического или решения мыслительной задачи, и что самое существенное мозговое обеспечение этих решений включает разные звенья и строится на различных уровнях. В психофизиологии наиболее разработаны представления о коррелятах и механизмов принятия решения, включенного в процессы переработки информации и организацию поведенческого акта. Вызванные потенциалы и принятие решения. Продуктивным методом исследования физиологических основ принятия решения является метод регистрации вызванных, или событийно-связанных, потенциалов (ВП и ССП). ССП — это реакции разных зон коры на внешнее событие, сопоставимые по длительности с реальным психологическим процессом переработки информации или поведенческим актом. В составе этих реакций можно выделять компоненты двух типов: ранние специфические (экзогенные) и поздние неспецифические (эндогенные) компоненты. Экзогенные компоненты связаны с первичной обработкой, а эндогенные отражают этапы более сложной обработки стимулов: формирование образа, сличение его с эталонами памяти, принятием перцептивного решения. Обширный массив экспериментальных исследований связан с изучением наиболее известного информационного эндогенного колебания волны Р 300, или Р 3, позднего позитивного колебания, регистрируемого в интервале 300-600 мс. Многочисленные факты свидетельствуют, что волна Р 3 может рассматриваться как психофизиологический коррелят таких когнитивных процессов, как ожидание, обучение, рассогласование, снятие неопределенности и принятие решения. Функциональное значение волны Р 3 широко обсуждается во многих исследованиях, при это обнаруживается целый ряд различных подходов к его интерпретации. В качестве примера приведем некоторые из них. 1. С позиций теории функциональных систем возникновение волны Р 3 характеризует смену действующих ФС, переход от одного крупного этапа поведения к другому, волна Р 3 при этом отражает перестройку "текущего содержания психики", а ее амплитуда — масштаб реорганизаций, происходящих в той или иной области мозга . 2. С позиций информационного подхода функциональное значение Р3 рассматривается как результат "когнитивного завершения". По этой логике, процесс восприятия состоит из отдельных дискретных временных единиц "перцептивных эпох". Внутри каждой эпохи осуществляется анализ ситуации и складывается ожидание события, которое должно завершить эпоху. Завершение эпохи выражается в виде появления волны Р 3, преобладающей в теменной области. При этом предполагается, что отдельные компоненты ВП отражают чередование подъемов и спадов активации структур, ответственных за реализацию когнитивной деятельности, а волна Р 3 обусловлена снижением уровня активации в третичных зонах коры, ответственных за когнитивное завершение перцептивного акта и принятие решения. 3. По другим представлениям, волна Р3 представляет собой проявление особой категории метаконтрольных процессов, которые связаны с планированием и контролем поведения в целом, установлением долговременных приоритетов в поведении, определением вероятностных изменений окружающей среды. Хронометрия мыслительной деятельности. Психофизиологическая хронометрия — направление, исследующее временные параметры (начало, продолжительность, скорость) когнитивных операций с помощью физиологических методов. Наибольшее значение здесь имеют амплитудно-временные характеристики компонентов ВП и ССП. Объектом изучения являются как экзогенные, так и эндогенные компоненты, отражающие различные стадии процесса переработки информации. Временные параметры первых позволяют судить о времени, которое требуется для сенсорного анализа. Временные параметры эндогенных компонентов дают представление о длительности этапов обработки, связанных с операциями формирования образа, сличения его с эталонами памяти и принятия решения. Анализ амплитудно-временных параметров этих компонентов в разных ситуациях позволяют установить круг психологических переменных, от которых зависит как скорость переработки информации в целом, так и длительность отдельных стадий этого процесса. Удалось, например, показать, что латентный период Р 3 прямо связан с информационной спецификой стимула и обратно пропорционален сложности экспериментальной задаче. При этом амплитуда компонента Р 3 тем больше, чем сложнее сам стимул в экспериментальной задаче и чем больше когнитивных операций требует от испытуемого ситуация эксперимента. Таким образом, параметры ВП и ССП все чаще используются как инструмент микроструктурного анализа, позволяющий выделить временные характеристики определенных стадий внутренней организации поведенческого акта, недоступные внешнему наблюдению. 29. Психофизиология речи К периферическим органам речи относятся: энергетическая система дыхательных органов, необходимая для возникновения звука (легкие и главная дыхательная мышца — диафрагма); генераторная система — звуковые вибраторы, при колебании которых образуются звуковые волны (голосовые связки гортани — тоновый вибратор; щели и затворы, получающиеся во рту при артикуляции); резонаторная система (носоглотка, череп, гортань и грудная клетка). Речь образуется в результате изменения формы и объема надставной трубки, состоящей из полости рта, носа и глотки. В резонаторной системе, отвечающей за тембр голоса, образуются определенные форманты, специфические для данного языка. Резонанс возникает в результате изменения формы и объема надставной трубки. Артикуляция это совместная работа органов речи, необходимая для произнесения звуков речи. Артикуляция регулируется речевыми зонами коры и подкорковыми образованиями. Для правильной артикуляции необходима определенная система движений органов речи, формирующаяся под влиянием слухового и кинестизического анализаторов. Процесс речи можно рассматривать как результат работы периферических органов, основанный на генерации дифференцированных акустических последовательностей (звуков) и являющийся высоко-координированной произвольной моторной активностью фонационного и артикуляционного аппаратов. Все характеристики речи, такие, как скорость, сила звука, тембр, окончательно складываются у мужчины после так называемой "ломки голоса", а у женщины по достижении старшего подросткового возраста и представляют собой устойчивую функциональную систему, которая остается практически неизменной вплоть до глубокой старости. Именно поэтому мы легко узнаем знакомого по голосу и по особенностям речи. Клинические данные, полученные при изучении локальных поражений мозга, а также результаты электростимуляции структур мозга, позволили четко выделить те специализированные структуры коры и подкорковых образований, которые ответственны за способность произносить и понимать речь. Так установлено, что локальные поражения левого полушария различной природы у правшей приводят, как правило, к нарушению функции речи в целом, а не к выпадению какой-либо одной речевой функции. Способность человека к анализу и синтезу речевых звуков, тесно связана с развитием фонематического слуха, т.е. слуха, обеспечивающего восприятие и понимание фонем данного языка. Главная роль в адекватном функционировании фонематического слуха принадлежит такому центральному органу речи как слухоречевая зона коры больших полушарий — задняя треть верхней височной извилины левого полушария, т.н. центр Вернике. К другому центральному органу речи принадлежит т.н. зона Брока, которая у лиц с доминированием речи по левому полушарию, находится в нижних отделах третьей лобной извилины левого полушария. Зона Брока обеспечивает моторную организацию речи. В 60-е гг. широкую известность получили исследования В. Пенфилда, который во время операций на открытом мозге с помощью слабых токов раздражал речевые зоны коры (Брока и Вернике) и получал изменения речевой активности пациентов. (Операции такого рода иногда выполняют при местной анестезии, поэтому с пациентом можно поддерживать речевой контакт). Эти факты нашли свое подтверждение и в более поздних работах. Было установлено, что с помощью электростимуляции можно выделить все зоны и участки коры, включающиеся в выполнение той или иной речевой задачи, и эти участки весьма специализированы по отношению к особенностям речевой деятельности. Синтагматические и парадигматические аспекты речи. В нейропсихологии при изучении локальных поражений мозга установлено существование нарушений речевых функций (афазий) двух категорий: синтагматические и парадигматические. Первые связаны с трудностями динамической организации речевого высказывания и наблюдаются при поражении передних отделов левого полушария. Вторые возникают при поражении задних отделов левого полушария и связаны с нарушением кодов речи (фонематического, артикуляционного, семантического и т.д.). Синтагматические афазии возникают при нарушениях в работе передних отделов головного мозга, в частности центра Брока. Его поражение вызывает эфферентную моторную афазию, при которой собственная речь нарушается, а понимание чужой речи сохраняется почти полностью. При эфферентной моторной афазии нарушается кинетическая мелодия слов по причине невозможности плавного переключения с одного элемента высказывания на другой. Больные с афазией Брока осознают большую часть своих речевых ошибок, но могут общаться с большим трудом и лишь незначительное количество времени. Поражение другого отдела передних речевых зон (в нижних отделах премоторной зоны коры) сопровождается так называемой динамической афазией, когда больной теряет способность формулировать высказывание, переводить свои мысли в развернутую речь (нарушение программирующей функции речи). При поражении центра Вернике возникают нарушения фонематического слуха, появляются затруднения в понимании устной речи, в письме под диктовку (сенсорная афазия). Речь такого больного достаточно беглая, но обычно бессмысленная, т.к. больной не замечает своих дефектов. С поражением задних отделов речевых зон коры связывают также акустическо-мнестическую, оптико-мнестическую афазии, в основе которых лежит нарушение памяти, и семантическую афазию — нарушение понимания логикограмматических конструкций, отражающих пространственные отношения предметов. Механизмы восприятия речи. Одно из фундаментальных положений науки о речи состоит в том, что переход к осмыслению сообщения возможен лишь после того, как речевой сигнал преобразован в последовательность дискретных элементов. Далее предполагается, что эта последовательность может быть представлена цепочкой символов-фонем, причем число фонем в каждом языке очень мало (например, в русском языке их 39). Таким образом, механизм восприятия речи обязательно включает блок фонетической интерпретации, который обеспечивает переход от речевого сигнала к последовательности элементов. Конкретные психофизиологические механизмы, обеспечивающие этот процесс, еще далеко не ясны. Тем не менее, по-видимому, и здесь действует принцип детекторного кодирования. На всех уровнях слуховой системы обнаружена достаточно строгая тонотопическая организация, т.е. нейроны, чувствительные к разным звуковым частотам, расположены в определенном порядке и в подкорковых слуховых центрах, и первичной слуховой коре. Это означает, что нейроны обладают хорошо выраженной частотной избирательностью и реагируют на определенную полосу частот, которая существенно уже полного слухового диапазона. Предполагается также, что в слуховой системе существуют и более сложные типы детекторов, в частности, например, избирательно реагирующих на признаки согласных. При этом остается неясным, за счет каких механизмов происходит формирование фонетического образа слова и его опознание. В связи с этим особый интерес представляет собой модель опознания букв и слов при чтении, разработанная Д. Мейером и Р. Шваневельдтом. По их мнению, процесс опознания начинается в тот момент, когда ряд букв поступает на "анализатор деталей". Получающиеся при этом коды, содержащие информацию о форме букв (прямые линии, кривые, углы), передаются на детекторы слов. При обнаружении этими детекторами достаточных признаков генерируется сигнал, подтверждающий, что обнаружено некоторое слово. Обнаружение определенного слова также активизирует расположенные рядом слова. Например, при обнаружении слова "компьютер" активизируются также слова, расположенные в сети памяти человека близко от него, — такие как "программное обеспечение", "винчестер", "Интернет" и т.д. Возбуждение семантически связанных слов облегчает их последующее обнаружение. Эта модель подтверждается тем, что испытуемые опознают связанные слова быстрее, чем несвязанные. Эта модель привлекательна также и тем, что открывает путь к пониманию структуры семантической памяти. Организация речевого ответа. Предполагается, что у взрослого человека, владеющего языком, восприятие и произношение слов опосредуются внутренними кодами, обеспечивающими фонологический, артикуляторный, зрительный и семантический анализ слова. Причем все перечисленные коды и операции, осуществляемые на их основе, имеют свою мозговую локализацию. Клинические данные позволяют выстроить следующую последовательность событий. Заключенная в слове акустическая информация обрабатывается в "классической" слуховой системе и в других "неслуховых" образованиях мозга (подкорковых областях). Поступая в первичную слуховую кору (зону Вернике), обеспечивающую понимание смысла слова, информация преобразовывается там для формирования программы речевого ответа. Для произношения слова необходимо, чтобы "образ", или семантический код, этого слова поступил в зону Брока. Обе зоны — Брока и Вернике связаны между собой дугообразным пучком нервных волокон. В зоне Брока возникает детальная программа артикуляции, которая реализуется благодаря активации лицевой зоны области моторной коры, управляющей лицевой мускулатурой. Однако, если слово поступает через зрительную систему, то вначале включается первичная зрительная кора. После этого информация о прочитанном слове направляется в угловую извилину, которая связывает зрительную форму данного слова с его акустическим сигналом в зоне Вернике. Дальнейший путь, приводящий к возникновению речевой реакции, такой же, как и при чисто акустическом восприятии. Данные, полученные с помощью позитронной эмиссионной томографии (ПЭТ) показывают, что у праворуких здоровых грамотных взрослых отдельные операции при восприятии слов действительно обеспечиваются за счет включения разных зон, главным образом, левого полушария. При звуковом восприятии слов активируются две зоны: первичная слуховая зона и височно-теменная. По-видимому, левая височно-теменная зона непосредственно связана с операцией фонологического кодирования, т.е. воссоздания звукового образа слова. При чтении (восприятии письменных знаков) эта зона, как правило, не активируется. Однако усложнение словесных заданий, предъявляемых в письменном виде, может повлечь за собой и фонологические операции, которые связаны с возбуждением височно-теменной зоны. Основные очаги возбуждения при восприятии написанных слов находятся в затылке: первичной проекционной и вторичных ассоциативных зонах, при этом охватывая как левое, так и правое полушарие. Судя по этим данным, зрительный "образ" слова формируется в затылочных областях. Семантический анализ слова и принятие решения в случае смысловой неоднозначности осуществляется главным образом при активном включении передних отделов левого полушария, в первую очередь, фронтальной зоны. Предполагается, что именно эта зона связана с нервными сетями, обеспечивающими словесные ассоциации, на основе которых программируется ответное поведение. Из всего вышесказанного можно сделать следующий вывод: даже относительно простая лексическая задача, связанная с восприятием и анализом слов, требует участия целого ряда зон левого и частично правого полушария Психофизиология речи и мышления раздел психофизиологии, изучающий роль разных областей мозга в речевых процессах. В ее рамках показано, что мыслительные процессы тесно связаны с деятельностью речедвигательного анализатора, выявлены паттерны нейронной активности подкорковых областей мозга при смысловом анализе вербального материала. 30. Психофизиология мышления Структура процесса мышления Мышление представляет собой процесс познавательной деятельности, при котором субъект оперирует различными видами обобщений, включая образы, понятия и категории. Появление речи в процессе эволюции принципиально изменило функции мозга. Мир внутренних переживаний, намерений приобрел качественно новый аппарат кодирования информации с помощью абстрактных символов. Это не только обусловило возможность передачи информации от человека к человеку, но и сделало качественно иным процесс мышления. Мы лучше осознаем, понимаем мысль, когда облачаем ее в языковую форму. Вне языка мы переживаем неясные побуждения, которые могут быть выражены лишь в жестах и мимике. Слово выступает не только как средство выражения мысли: оно перестраивает мышление и интеллектуальные функции человека, так как сама мысль совершается и формируется с помощью слова. Суть мышления — в выполнении некоторых когнитивных операций с образами во внутренней картине мира. Эти операции позволяют строить и достраивать меняющуюся модель мира. Благодаря слову картина мира становится более совершенной, дифференцированной, с одной стороны, и более обобщенной — с другой. У человека различают два основных вида мышления: наглядно-образное и словеснологическое. Последнее функционирует на базе языковых средств и представляет собой наиболее поздний период филогенетического и онтогенетического развития мышления. Вербальный и невербальный интеллект На основании соотношения первой и второй сигнальных систем И.П. Павлов предложил классификацию специально человеческих типов высшей нервной деятельности, выделив художественный, мыслительный и средний типы. Художественный тип характеризуется преобладанием функций первой сигнальной системы. Люди этого типа в процессе мышления широко пользуются чувственными образами. Они воспринимают явления и предметы целиком, не дробя их на части. У мыслительного типа, у которого усилена работа второй сигнальной системы, роезко выражена способность отвлечения от действительности, основанная на стремлении анализировать, дробить действительность на части, а затем соединять части в целое. Для среднего типа свойственна уравновешенность функций двух сигнальных систем. Межполушарная асимметрия мозга по-разному представлена у мыслительного и художественного типов. Утверждение, что у «художников» доминирует функция правого полушария как основа их образного мышления, а у «мыслителей» ведущая роль принадлежит доминатному, левому полушарию, наиболее часто связанному с речью, в целом справедливо. Однако, как показывает изучение организации полушарий у людей искусства, живописцев-профессионалов, они более интенсивно, чем обычные люди, используют и левое полушарие. Для них характерна интеграция Способов обработки информации, представляемая различными полушариями. Фокусы мозговой активности и мышление Специально человеческие типы высшей нервной деятельности ияют на локализацию фокусов взаимодействия информации, о опытах с построением зрительного образа из ограниченного набора простых элементов у лиц с преобладанием первой сигнальной системы над второй оба фокуса взаимодействия находились преимущественно в правом полушарии. У лиц с преобладанием второй, речевой сигнальной системы оба фокуса локализовались в левом полушарии. Различные мыслительные операции используют разные фокусы взаимодействия. На первом этапе, когда сначала требовалось определить, что можно построить из имеющихся элементов, и сформировать целевой образ, функционировал фокус взаимодействия в затылочно-височных отделах, а на этапе детального конструирования образа — в лобной коре. При этом нахождение решения при всех типах задач, даже если речевой ответ не требовался, сопровождалось появлением фокуса взаимодействия в левой височной коре (вербальной зоне). Функциональная асимметрия мозга и особенности мыслительной деятельности В норме оба полушария работают в тесном взаимодействии, дополняя друг друга. Различие между левым и правым полушариями можно выявить, не прибегая к хирургическому вмешательству — рассечению комиссур, связывающих оба полушария. Для этого может быть использован метод «наркоза полушарий». Он был создан в клинике для выявления полушария с речевыми функциями. По этому методу в сонную артерию на одной стороне шеи вводят тонкую трубку для последующего введения раствора барбитуратов (амиталнатрия). В связи с тем что каждая сонная артерия снабжает кровью лишь одно полушарие, снотворное, введенное в нее, попадает в одно полушарие и оказывает на него наркотическое действие. Во время теста больной лежит на спине с поднятыми руками и считает от 100 в обратном порядке. Через несколько секунд после введения наркотика можно видеть, как бессильно падает одна рука пациента, противоположная стороне инъекции. Затем наблюдается нарушение в счете. Использование методик, с помощью которых можно избип тельно воздействовать только на одно полушарие, позволил исследователям продемонстрировать значительные различия в умственных способностях двух полушарий. Полагают, что левое по лушарие участвует в основном в аналитических процессах; это полушарие — база для логического мышления. Преимущественно оно обеспечивает речевую деятельность — ее понимание и построение, работу со словесными символами. Обработка входных сигналов осуществляется в нем, по-видимому, последовательно. Правое полушарие обеспечивает конкретно-образное мышление и имеет дело с невербальным материалом, отвечая за определенные навыки в обращении с пространственными сигналами, за структурнопространственные преобразования, способность к зрительному и тактильному распознаванию предметов. Поступающая к нему информация обрабатывается одномоментно и целостным способом. Правое полушарие лучше, чем левое, справляется с различением ориентации линий, кривизны, многоугольников неправильных очертаний, пространственного расположения зрительных сигналов, глубины в стереоскопических изображениях. Однако левое полушарие обнаруживает большие способности в отношении других аспектов зрительно-пространственного восприятия. Оно лучше дифференцирует нарисованные лица, если они различаются только одной чертой. Правое полушарие лучше различает их, когда они отличаются не одной, а многими чертами. Предполагают, что левое полушарие превосходит правое, когда задача состоит в выявлении немногих четких деталей, а правое доминирует при интеграции элементов в сложные конфигурации. Это различие согласуется с клиническими данными. При патологиях правого полушария рисунки больных утрачивают целостность обшей конфигурации. При поражении левого полушария основная конфигурация объекта обычно воспроизводится, но рисунок обеднен деталями. «Пространственное» правое и «временное» левое полушарие вносят каждое важный вклад в большинство видов когнитивной деятельности. По-видимому, у левого полушария больше возможностей во временной и слуховой областях, а у правого — в пространственной и зрительной. Следует отметить, что каждое полушарие, функционируя изолированно, предпочитает формировать целостное изображение. Количество обследований ЭЭГ и их частота зависит от того, что необходимо выявить лечащему врачу. Если приступов нет, то ЭЭГ можно делать примерно 1-2 раза в год. При наличии приступов, изменении лечения или дозы препаратов частота проведения ЭЭГ возрастает. СПЕЦИАЛЬНЫЕ ВИДЫ ЭЭГ ЭЭГ ВО СНЕ Из опыта известно, что при определенных формах эпилепсии изменения на ЭЭГ сильнее выражены, а иногда только и выявляются, когда исследование проводится во сне. Исследование ЭЭГ во время сна позволяет обнаружить эпилептическую активность у большей части больных, у которых в дневное время эпилептическая активность не выявлялась даже под влиянием обычных провокационных проб. Но, к сожалению, для этого исследования необходимы специальные условия и подготовленность медицинского персонала, что мешает широкому применению этого метода. Особенно сложно его проведение у детей. ЭЭГ-МОНИТОРИНГ Это исследование проводят в тех случаях, когда трудно определить вид приступа. Это очень сложный метод. Он включает видеозапись приступа с одновременной регистрацией ЭЭГ. ЭЭГ-мониторинг проводят только в специализированных медицинских центрах. КАРТИРОВАНИЕ МОЗГА Это разновидность ЭЭГ с компьютерным анализом электрической активности клеток головного мозга и графическим представлением его результатов. Применение этого метода при эпилепсии ограничено выявлением очаговых изменений. Обычно это исследование проводится в специализированных неврологических центрах. По информативности картирование мозга значительно уступает ЯМР. ЭЭГ С БИООБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ Этот метод основан на следующем - ЭЭГ, проводимая обычным способом (регистрация активности клеток мозга на бумаге), сопровождается световыми и звуковыми проявлениями. Пациент видит свою ЭЭГ и пробует воздействовать на ее ритм. Этот процесс выглядит в виде тренировки больного с целью управления световыми, звуковыми сопровождениями ЭЭГ или меняющимися изображениями на экран дисплея ЭВМ. Таким способом удается в определенной степени управлять активностью клеток мозга и воздействовать на некоторые виды приступов. Лечение этим способом требует большого терпения и ежедневных тренировок в течение нескольких месяцев. Метод биообратной связи, возможно, является ценных дополнением в лечении больных, которые плохо реагируют на противосудорожные препараты. Однако этот метод не может заменить медикаментозного лечения. Пока этот метод слишком мало исследован, чтобы быть рекомендован, как способ лечения приступов. 31. Фоновая ЭЭГ Электроэнцефалография (ЭЭГ) – регистрация биотоков мозга. Основными ритмами ЭЭГ здорового взрослого человека в состоянии покоя и бодрствования являются альфа- и бетаритмы. Частота альфа-волн 8-13 колебаний в секунду с амплитудой 40-70мкВ (до 100мкВ); регистрируются они преимущественно над затылочными долями. Наибольшую амплитуду альфа-ритм имеет в состоянии расслабленного бодрствования при закрытых глазах. При подаче светового раздражителя у исследуемого наблюдается депрессия альфаритма. Депрессия альфа-ритма (недостаток альфа-волн) возникает тогда, когда человек открывает глаза или думает над задачей, которая требует определенных зрительных представлений. При повышении функциональной активности мозга амплитуда альфаритма уменьшается вплоть до полного исчезновения. Также депрессия альфа-ритма может быть признаком беспокойства, гнева, страха, тревоги. Бета-волны имеют частоту 16-30 колебаний в секунду, амплитуда 10- 20мкВ, выражены преимущественно в передних отделах полушарий. При влиянии внешних раздражений они меняются не так четко, как альфа-волны. Бета-ритм в норме связан с высшими когнитивными процессами и фокусированием внимания, в обычном бодрствующем состоянии, когда мы с открытыми глазами наблюдаем за происходящими событиями, или сосредоточены на решении какихлибо текущих проблем. Бета-ритм дает реакцию угасания (депрессия) на двигательную активацию или тактильную симуляцию. При выполнении или даже умственном представлении движения бета-ритм исчезает в зоне соответствующей активности. Повышение бетаритма — острая реакция на стрессовое воздействие. На ЭЭГ могут регистрироваться и другие типы волн: тета-волны с частотой колебаний 4-7 в секунду и амплитудой 100-250мкВ; дельта-волны – низкочастотные (1-3 периода в секунду) и высокоамплитудные 50-150мкВ. В норме у здорового бодрствующего взрослого человека тета- и дельта-волны практически отсутствуют. Тета-волны регистрируются, когда спокойное, расслабленное бодрствование переходит в сонливость и поверхностный сон. Высокий уровень тета-ритма может показывать состояние утомления. Наличие тетаволн можно связать с такими состояниями, как воспоминания, мечтания и фантазирование. Прослушивание музыки повышает тета-активность. Тетаволны регистрируются в «сумеречном» состоянии, состоянии гипнотического транса, фазе сна с БДГ, т.е. сопровождающейся сновидениями. Более высокая активность тета-волн обнаруживается у детей и творческих людей. Дельта-волны, как правило, регистрируются в передних зонах и в настоящее время далеко не всегда считаются показателем патологии. Наиболее активно вырабатываются во время глубокого сна и обеспечивают его восстановительные стадии. Именно в дельта-состоянии мозг продуцирует большее количество гормона роста. Эти волны являются преобладающими у детей до 12-ти месяцев. 32. Основные виды биоэлектрической активности мозга С позиций современных представлений о биоэлектрических явлениях ясно, что все процессы жизнедеятельности неразрывно связаны с различными формами биоэлектрических явлений. В частности, биоэлектрические явления обусловливают возникновение возбуждения и его проведение по нервным волокнам, являются причиной процессов сокращения мышечных волокон скелетных, гладких и сердечных мышц, выделительной функции железистых клеток и т. д. Биоэлектрические явления лежат в основе процессов всасывания в желудочно-кишечном тракте, в основе восприятия вкуса, запаха, в основе деятельности всех анализаторов и т. д. Нет физиологического процесса в живом организме, который в той или иной форме не был бы связан с биоэлектрическими явлениями. Для облегчения понимания сущности биоэлектрических явлений любой живой организм можно представить в виде сложной смеси жидкостей и различных химических соединений. Многие из этих соединений (и поступающие в организм в виде пищи, и выделенные из него в процессе обмена веществ, и промежуточные вещества, образующиеся при обмене веществ) находятся в виде положительно или отрицательно заряженных частиц — ионов. Перераспределение этих ионов и их транспорт, постоянно имеющие место в процессе жизнедеятельности,— вот причина возникновения биоэлектрических явлений. На практике все биоэлектрические явления определяют через разность электрических потенциалов между двумя точками живой ткани, которая может быть зарегистрирована специальными электрическими приборами — гальванометрами. С помощью микроэлектродов, например, можно измерить разность потенциалов между наружной и внутренней сторонами оболочки (мембраны) клетки. Эту разность потенциалов называют потенциалом покоя, или мембранным потенциалом. Наличие его обусловлено неравномерным распределением ионов (в первую очередь ионов натрия и калия) между внутренним содержимым клетки (ее цитоплазмой) и окружающей клетку средой. Величина мембранного потенциала различна. Возникновением различных форм биоэлектрической активности сопровождается любой акт жизнедеятельности (мышечное сокращение, работа головного мозга, деятельность сердца и т. д.). Регистрация их с помощью специальной аппаратуры расширяет наши возможности в изучении возникновения многих болезней, позволяет диагностировать их. При помощи записи и анализа суммарной электрической активности головного мозга проводят диагностику некоторых нервных и психических заболеваний. На основе изучения электрической активности сердца определяют многие болезни сердечнососудистой системы и т. д. На основе биоэлектрических явлений, протекающих в мышцах, созданы биоэлектрические протезы верхних и нижних конечностей. Магнитные проявления биологической активности свойственны многим органам живых организмов. Установлено, что постоянные или колеблющиеся с периодом в несколько минут магнитные поля характерны для желудка человека, причем вид сигнала явно определяется функциональным состоянием желудка. Сигналы различны до и после приема пищи, изменяются при приеме воды (натощак) или лекарства. Известно, что глаз — источник довольно сильного электрического поля, так как работа сетчатки сопровождается возникновением потенциала до 0,01 В между передней и задней ее поверхностями. Это вызывает в окружающих тканях электрический ток, магнитное поле которого можно регистрировать в виде магнитоокулограммы (МОГ) при движении глаз и в виде магниторетинограммы (МРГ) при изменении освещенности сетчатки. Наблюдение и изучение магнитных полон глаза представляют собой интересную самостоятельную задачу. Вместе с тем оказалось, что индукция магнитного поля глаз существенно выше, чем магнитного поля мозг. Поэтому конфигурацию и другие характеристики этих полей необходимо знать, приступая к магнитографическим исследованиям мозга, особенно при изучении зрительного восприятия. При работе мозга, основы которой пока еще во многом загадочны, возникают как электрические так и магнитные поля. Наиболее сильные сигналы порождаются спонтанной ритмической активностью мозга. С помощью энцефалографии проведена классификация этих ритмов и установлено соответствие между ними и функциональным состоянием мозга (бодрствованием, разными фазами сна) или патологическими проявлениями (например, эпилептическим припадком). Исследования показали, что электро- и магнитоэнце-фалограммы (ЭЭГ и МЭГ) могут сильно отличаться: некоторые ритмы проявляются лишь в электрических исследованиях, а некоторые — только в магнитных. В кардиографии же сигналы ЭКГ и МКГ очень похожи. Поэтому применение сквид-магнитометров особенно перспективно при исследовании мозга. С их помощью уже получено много важных результатов. Однако различие в ЭЭГ и МЭГ отнюдь не обязательно. Так, в альфа-ритме, т.е. колебаниях с частотой 8—12Гц, характерном для бодрствующего человека с закрытыми глазами в спокойном состоянии, магнитные и электрические поля появляются, причем их амплитуды пропорциональны, т.е. субъект с большим электрическим сигналом альфаритма вырабатывает и больший магнитный сигнал. Правда, подобная четкая связь отсутствовала у пациентов с нарушениями ритмической активности. Исторически принято выделять четыре основных типа ритмических синусоидальных волн ЭЭГ – альфа, бета, дельта и тета (есть и другие). Альфа, или волны Бергера (8–12 Гц) характерны для расслабленного состояния и состояния бдительного внимания. Наблюдается начиная с двухлетнего возраста. Альфаритмы легче фиксировать при закрытых глазах, поскольку при сонливости и открытых глазах они слабеют. Четче всего альфа-ритм наблюдается на затылочной коре. Бета (выше 12 Гц) – низкоамплитудные волны на нескольких изменяющихся частотах часто связывают с активным мышлением и концентрацией. Ритмическая бета-волна с одним доминирующим набором частот встречается у людей с различными патологиями и под воздействием наркотиков. Гамма (26–80 Гц) задействованы при высшей нервной деятельности, включая восприятие, решение задач, чувство страха и самоанализ. Дельта (до 4 Гц) часто ассоциируется с начальными стадиями энцефалопатии и связанными с ней поражениями. Они также наблюдаются в глубоких стадиях сна. Сенсомоторный ритм (12–16 Гц) связан с физическим покоем и ощущением собственного тела. Тета (4–8 Гц) характерны для детей и подростков, а также для взрослых в состоянии дремоты. Волны этой частоты иногда вызываются гипервентиляцией. Тета-волны наблюдаются во время измененных состояний сознания (транс, гипноз, глубокий дневной сон, полудрема, переходные состояния перед пробуждением и перед засыпанием). 33. Практическое применение ЭЭГ В первую очередь ЭЭГ помогает отличить эпилептические приступ от неэпилептических и классифицировать их. С помощью ЭЭГ можно: установить участки мозга, участвующие в провоцировании приступов; - следить за динамикой действия лекарственных препаратов; - решить вопрос о прекращении лекарственной терапии. Лучшее время для проведения ЭЭГ - не ранее чем через неделю после приступа. Электроэнцефалограмма, сделанная вскоре после приступа продемонстрирует его последствия, но не определит заболевания, лежащего в основе приступа. Такая ЭЭГ считается не столь ценной, как сделанная позже, хотя может быть полезной для дальнейшего исследования. Для длительной регистрации ЭЭГ (более получаса ) могут использоваться портативный электроэнцефалограф и видеозапись. Ценную информацию о характере приступов можно получить, сопоставив данные ЭЭГ и видеозаписи. Изменения ЭЭГ при эпилептических приступах могут иметь различный характер. У большинства детей в фоновой активности отмечаются разряды генерализованных волн различной частоты повышенной амплитуды. Подобные изменения трактуются отдельными исследователями как пароксизмальная или судорожная готовность. Многолетний опыт исследования детей с эпилептическими приступами показал, что эти изменения связаны с функциональной незрелостью мозга и нарушением формирования корково-стволовых взаимоотношений. Такие изменения часто неустойчивы, имеют тенденцию исчезать по мере взросления пациента и мало зависят от динамики течения эпилептических приступов. Часто отмечается исчезновение подобного вида активности после плановой отмены фенобарбитала. При генерализованных приступах на ЭЭГ могут отмечаться группы генерализованных комплексов пик-волна, а при очаговой эпилепсии изменения выявляются только на ограниченных участках мозга, чаще в височных областях. Правильное интерпретирование сигналов на ЭЭГ - в какой-то мере искусство. Изменения, схожие с эпилептическими разрядами, могут вызываться движением глаз и мышцами головы, пульсацией кровеносных сосудов, дыхательными движениями, работой сердца, жеванием, глотанием, дотрагиванием до электрода или передвижением других людей по комнате, где проводится исследование. Необходимо помнить что только на основании изменений ЭЭГ нельзя диагностировать эпилепсию без подтверждения ее клиническими данными и, наоборот, нельзя исключить этот диагноз при нормальной ЭЭГ, если имеются эпилептические приступы. ЭЭГ только помогает врачу уточнить диагноз и определить форму приступов. Ну и, соответственно, лечению подлежат не изменения ЭЭГ, а сами приступы. Одним из наиболее поразительных результатов применения традиционной техники ЭЭГ является обнаружение аномалий пароксизмального характера (не путать с типичной эпилептической активностью!) у 20-5% здоровых лиц. Наличие патологических паттернов на ЭЭГ практически здоровых лиц Леннокс рассматривает как проявление "скрытой эпилепсии". Согласно другим авторам, пароксизмальные аномалии ЭЭГ в большинстве случаев непосредственно с эпилепсией не связаны. 34. Диагностика с помощью ЭЭГ функционального состояния Электроэнцефалография является методом регистрации и анализа электроэнцефалограммы , суммарной биоэлектрической активности, которая отводится со скальпа и из глубоких структур мозга (последнее производитсятолько в клинических условиях). Бергер в 1929 г. Начал регистрировать с поверхности черепа "мозговые волны",установив, что электрические характеристики этих сигналов зависили от состояния испытуемых. Cинхронные волны относительно большой амплитуды с характерной частотой 10 циклов в секундубыли наиболее заметны.Называя их альфа-волнами, Бергер противопоставлял их высокочастотным "бета-волнам", появляющимся тогда, при переходе человека в более активное состояние. Открытие Бергера привело к созданию электроэнцефалографического метода изучения мозга, состоящего в регистрации, анализе и интерпретации биотоков мозга животных и человека. Одна из самых поразительных особенностей ЭЭГ — ее спонтанный, автономный характер. Регулярная электрическая активность мозга может быть зафиксирована уже у плода (т.е. до рождения организма) и прекращается только с наступлением смерти. Даже при глубокой коме и наркозе наблюдается особая характерная картина мозговых волн. Сегодня ЭЭГ является наиболее перспективным, расшифрованным источником данных для психофизиолога. но пока еще наименее Корреляционный анализ ЭЭГ позволяет получить количественные соотношения между электрическими процессами двух точек мозга, выявить общие для этих двух процессов компоненты и их временные отношения, а также позволяет получить количественные характеристики особенностей активностей разных областей коры у одного человека, а также электрической активности испытуемых с разными типами ЭЭГ. Корреляционный анализ дает возможность оценить исследуемый процесс с точки зрения его периодичности, произвести дифференцировку составляющих на периодические и непериодические. Результаты исследований, проведенных некоторыми авторами, показали, что применяемый метод корреляционного анализа может рассматриваться как метод выделения из биотоков мозга доминирующих составляющих (в диапазоне 4-20 гц). Более точно этот метод осуществляет увеличение отношения сигнала к шуму, если в качестве сигнала рассматривать периодические составляющие, а в качестве шума – случайные колебания биотоков мозга. Однако, при большой величине периодического сигнала этот метод позволяет произвести и полное его выделение из исследуемого процесса. Исследование реакции перестройки биотоков мозга методом взаимокорреляции показывает, что величина максимального значения коэффициента корреляции, характеризующегося величиной реакции перестройки, зависит, как от частоты стимуляции, так и от функционального состояния мозга. Методы корреляционного анализа являются одним из наиболее мощных средств обнаружения слабых сигналов. Одним из таких методов является определение функции взаимной корреляции между изучаемыми процессами. Для любых процессов, протекающих во времени, могут быть определены функции корреляции, которые статистически показывают степень взаимосвязи между ними. Статистические методы исследования электроэнцефалограммы исходят из того, что фоновая ЭЭГ стационарна и стабильна. Дальнейшая обработка в подавляющем большинстве случаев опирается на преобразование Фурье, смысл которого состоит в том, что волна любой сложной формы математически идентична сумме синусоидальных волн разной амплитуды и частоты. Преобразование Фурье позволяет преобразовать волновой паттерн фоновой ЭЭГ в частотный и установить распределение мощности по каждой частотной составляющей. С помощью преобразования Фурье самые сложные по форме колебания ЭЭГ можно свести к ряду синусоидальных волн с разными амплитудами и частотами. На этой основе выделяются новые показатели, расширяющие содержательную интерпретацию ритмической организации биоэлектрических процессов. Например, специальную задачу составляет анализ вклада, или относительной мощности, разных частот, которая зависит от амплитуд синусоидальных составляющих. Она решается с помощью построения спектров мощности. Последний представляет собой совокупность всех значений мощности ритмических составляющих ЭЭГ, вычисляемых с определенным шагом дискретизации (в размере десятых долей герца). Спектры могут характеризовать абсолютную мощность каждой ритмической составляющей или относительную, т.е. выраженность мощности каждой составляющей (в процентах) по отношению к общей мощности ЭЭГ в анализируемом отрезке записи. Спектры мощности ЭЭГ можно подвергать дальнейшей обработке, например, корреляционному анализу, при этом вычисляют авто- и кросскорреляционные функции, а также когерентность, которая характеризует меру синхронности частотных диапазонов ЭЭГ в двух различных отведениях. Когерентность изменяется в диапазоне от +1 (полностью совпадающие формы волны) до 0 (абсолютно различные формы волн). Такая оценка проводится в каждой точке непрерывного частотного спектра или как средняя в пределах частотных поддиапазонов. При помощи вычисления когерентности можно определить характер внутри- и межполушарных отношений показателей ЭЭГ в покое и при разных видах деятельности. В частности, с помощью этого метода можно установить ведущее полушарие для конкретной деятельности испытуемого, наличие устойчивой межполушарной асимметрии и др. Благодаря этому спектрально-корреляционный метод оценки спектральной мощности (плотности) ритмических составляющих ЭЭГ и их когерентности является в настоящее время одним из наиболее распространенных. 35. Использование ЭЭГ в клинике. Объективный метод исследования функционального состояния мозгового вещества. Преимуществом данного метода является его безвредность и безболезненность. Для записи электроэнцефалографии (ЭЭГ) не требуется проведение предварительной подготовки. Как проводится исследование Головной мозг состоит из огромного количества нейронов, каждый из которых является генератором собственного электрического импульса. Все сигналы должны быть согласованными в пределах небольших участков мозга. Сила и амплитуда этих микротоков не стабильны и должны меняться. Зарегистрировать эту биоэлектрическую активность мозга можно с помощью специальных металлических электродов, наложенных на неповрежденную кожу головы. Они улавливают колебания мозга, усиливают их и записывают на бумаге или отображают на мониторе в виде волн. Полученное изображение является графическим отображением работы мозга в реальном времени. Пациент проходит в специальную комнату, изолированную от света и звука, на его голову надевают специальную шапочку с электродами, он садится в удобное кресло или ложится на кушетку. Для диагностики обычно используются различные пробы: со вспышкой яркого света (фотостимуляция); с монотонным включением-выключением света; с гипервентиляцией (глубокое дыхание); с громким звуком (аудиостимуляция); с засыпанием - самостоятельным или с помощью седативного средства. Длится процедура от 30 минут до 2 часов в дневное время. После ее окончания пациент может вернуться к привычным занятиям. Показания к назначению ЭЭГ расстройства сна; судорожные приступы; выявленные эндокринные заболевания; черепно-мозговые травмы; патология сосудов головы и шеи (выявленная по УЗИ); воспалительные заболевания нервной системы и их последствия; вегето-сосудистая дистония; панические атаки, диэнцефальные кризы; цереброваскулярные заболевания; частые головные боли, головокружения; после нейрохирургической операции; при любых поражениях мозга, развившихся до родов или после них; нарушения развития и поведения у детей; объемные образования головного мозга. Электроэнцефалография позволяет контролировать результаты проводимого лечения у пациентов, получающих тот или иной вид лекарственной или физиотерапевтической терапии. Возможно проведение обследования пациентов любого возраста и в любом функциональном состоянии пациента (в том числе сон). Подготовка к исследованию Врач должен порекомендовать пациенту следует ли отменять плановый прием препаратов и за какое время до процедуры. За 12 часов до проведения обследования нужно прекратить прием продуктов, содержащих кофеин или энергетики (кофе, шоколад, чай, кола, энергетические напитки). Поесть рекомендовано за два часа до процедуры. Перед исследованием необходимо вымыть голову и не наносить на волосы никаких средств (лаков, кондиционеров, масок, масел), так как это ослабит контакт электродов с кожей головы. ЭЭГ проводится в спокойном состоянии, пациенту нельзя нервничать и переживать. Если врачу нужно выявить судорожную активность мозга, он может попросить пациента не спать небольшое количество времени перед исследованием. В этом случае нельзя добираться до лечебного учреждения за рулем. Противопоказания к проведению процедуры Процедура практически не имеет противопоказаний к применению. Единственным, что может ограничивать ее проведение, является наличие на поверхности головы обширных травм, острых инфекционных процессов или послеоперационных швов, не заживших к моменту проведения исследования. Исследование не противопоказано для детей и беременных женщин, но в эти периоды оно выполняется без функциональных проб. Виды ЭЭГ ЭЭГ с депривацией сна. Проводится после кратковременной депривации сна (до 24 часов) для более точного выявления патологических изменений. Во время записи применяются провоцирующие нагрузки: фото - и фоностимуляция, гипервентиляция; депривация (лишение) сна, сон (физиологический). ЭЭГ-видеомониторинг - это исследование, в ходе которого проводится длительная синхронная запись электроэнцефалограммы и видеоданных о двигательной и поведенческой активности пациента. Это исследование имеет большое значение для диагностики различных пароксизмальных состояний и нарушений в неврологии, в первую очередь в диагностике и дифференциальной диагностике эпилепсии, не эпилептических пароксизмов (обморочные состояния, панические атаки, зрительные, слуховые галлюцинации, гиперкинезы и др.); состояний возникающих во сне (снохождение, сноговорение и др.) 36. Сознание как психофизиологический феномен. Для современной науки проблема происхождения и роли сознания является не менее важной и волнующей, чем образование и строение Вселенной, возникновение жизни и человека. Большинство определений сознания отражают его коммуникативную функцию. Нейробиолог В. Зингер заметил: «Сознание — это мышление вместе с кем-то». То есть сознание представляет собой оперирование знанием, которое с помощью слов, художественных образов, произведений материальной культуры может быть передано другим людям. С биологической же точки зрения сознание — особое состояние мозга, при котором возможна реализация высших психических функций: памяти, мышления, воображения и т. д. Его потеря приводит к отключению этих функций, при том что механизмы жизнеобеспечения продолжают работать. Психофизиологи и нейрофизиологи рассматривают сознание как результат согласованного взаимодействия групп нейронов разной специализации, расположенных в различных участках коры головного мозга. Отдельные процессы, происходящие в нём, имеют такое же отношение к сознанию, как отдельные ноты к аккорду. На базе экспериментальных данных современные исследователи создают модели сознания. Одна из них предложена российским учёным Евгением Николаевичем Соколовым. Эта модель учитывает сотрудничество нейронов трёх функциональных блоков. Первый из них включает нервные клетки, настроенные на определённые параметры сигналов, поступающих из окружающего мира (блок детекторов). Второй объединяет нейроны, вызывающие ту или иную специфическую безусловную реакцию (командные нейроны). Третий — блок модуляторных нейронов — собирает информацию от других нервных клеток. Мозг человека содержит также два других блока нейронов, отвечающих за память и восприятие языка, но в модель они не входят. 37. Основные проблемы возрастной психофизиологии. Все усиливающийся интерес к онтогенетическим проблемам обусловлен тем, что практически значимыми становятся такие задачи, как научное обоснование профотбора и профессиональной ориентации и переориентации на разных возрастных ступенях, включая пожилой возраст, обучение не только детей, но и взрослых, переобучение и улучшение профессиональной подготовки в зрелые годы жизни человека. Современное общество в связи с научно-техническим прогрессом заинтересовано в выявлении «психических ресурсов» и повышении уровня творческого потенциала и работоспособности человека на протяжении всей его сознательной жизни. Современный характер требований общественной практики, предъявляемых возрастной психологии, обусловливает ее сближение не только с педагогикой, но и с медициной и инженерной психологией, а также с другими смежными отраслями науки, изучающими человека. Появление новой проблематики на стыке возрастной и инженерной психологии и психологии труда обусловлено необходимостью учета возрастного фактора при построении эффективных режимов тренинга операторов и при обучении профессиональному мастерству в условиях высокоавтоматизированного производства, при оценке надежности работы и адаптационных возможностей человека в условиях космических полетов. Исследований в этом направлении проводится крайне мало. Между тем, к примеру, выполненный нами цикл работ на металлургическом производстве показал важность учета возрастного фактора при разработке комплекса мероприятий по снижению травматизма. Сближение медицинских наук и возрастной психологии происходит на основе возрастающих требований клинической диагностики в целях более точной профилактики, лечения и трудовой экспертизы, с использованием глубоких и всесторонних знаний о состояниях и возможностях человека в разные периоды его жизни. Тесная связь с клиникой, медициной, включая гериатрию, способствует углубленной разработке основных проблем возрастной психологии, таких как потенциалы человеческого развития в различные возрастные периоды, определение возрастных норм психических функций. В педагогической деятельности высокая эффективность обучения и воспитания достигается благодаря всестороннему знанию личности учащихся с учетом их возрастных особенностей. Практическая работа с людьми в различных областях общественной жизни, в сфере обслуживания, управления также требует дифференцированного подхода на основе знаний о возрастных и других особенностях личности человека. Взаимодействие возрастной психологии с практикой осуществляется непосредственно и через целый комплекс наук о человеке, таких, как медицина, спорт, педагогика и психологические науки, образованные в результате расширения междисциплинарных связей. Однако не только контакты с отдельными дисциплинами, но и междисциплинарные связи создают новые возможности для развития проблематики возрастной психологии. Особое значение интеграции наук в системе человекознания придавал Б. Г. Ананьев: «Все больше углубляется понимание относительности границ между гигиеной и воспитанием, оздоровительно-восстановительной практикой и формированием человека, психотерапией и социально-педагогическими воздействиями. Со сближением оздоровительно-гигиенической и педагогической практики связано современное понимание целостности развития, зависимости его не только от гомогенных (например, физического развития от физического воспитания), но и от гетерогенных связей (например, физического развития от умственного воспитания)». Интегральный подход к индивидуальному развитию личности предполагает исследование его внутренних закономерностей и основных характеристик, раскрывающих временную и топологическую структуру онтогенеза психики. Цикл работ, проведёный коллективом, возглавляемым Б.Г. Ананьевым был посвящён возрастным особенностям психофизиологических функций взрослых. В результате была показана необходимость дифференцированного подхода к возрастным различиям, поскольку таким образом выявляется внутренняя противоречивость и разновременность возрастной изменчивости функций. Одной из актуальных задач является расширение знаний в этом направлении путем микровозрастного анализа психофизиологических функций в период их роста и инволюции. Продолжение исследований в указанном плане на школьниках различного возраста позволило показать действие сложных закономерностей возрастной изменчивости некоторых психофизиологических функций на разных уровнях их организации и дать их теоретическое описание. На основе знания общих закономерностей онтогенетического развития и системного подхода в возрастной психологии могут решаться прикладные и теоретические задачи. К их числу относится определение и научное обоснование возрастных норм психического развития, которые используются как в клинике в целях установления различного рода отклонений в развитии человека, так и при определении социальных функций и ролей человека в разные периоды его жизни. Знание возрастных норм необходимо для оценки отклоняющихся форм поведения и в целях прогноза психического развития. Широкий диапазон действия возрастных норм обусловлен тем, что возраст выступает как одна из наиболее интегральных характеристик человека. Оценивая возрастные особенности с позиции комплексного подхода, важно, однако, учитывать неодинаковую степень связи изменений различных функций с возрастом. Наиболее тесным образом с возрастной изменчивостью связаны индивидные характеристики. В наименьшей степени связь с возрастом выражена в становлении личности и субъекта деятельности. Поэтому при общем глобальном подходе к возрастным нормам ведущее значение имеет классификация периодов и отдельных фаз жизни, которые характеризуются сочетанием метрических и топологических свойств и имеют определенные возрастные границы. Кроме того, в зависимости от содержания направленности социально значимых требований к человеку в разные периоды его онтогенеза на первый план в определении норм психического развития выступают различные критерии, которые определяют специфику комплексной оценки того или иного периода жизни. Так, при поступлении в школу, наряду с другими показателями биологического и социального развития, решающее значение имеет интеллектуальная зрелость. Пенсионный возраст оценивается прежде всего с точки зрения состояния работоспособности человека как субъекта деятельности в структуре его других характеристик. Проблема возрастных норм психического развития имеет целый ряд аспектов. Наряду с разработкой возрастной периодизации жизненного цикла как наиболее комплексной и сложной важное прикладное значение придается возрастному нормированию по отдельным подструктурам и функциям, реально используемым в общественной практике. Становление человека как личности, как субъекта познания, общественного поведения и практической деятельности так или иначе связано с возрастными лимитами, которые опосредуют процесс социального воздействия на человека, социальную регуляцию его статуса и поведения в обществе. Начало формирования субъекта познания датируется семилетним возрастом. В известном смысле определена и граница творческой научной активности взрослого человека, связанная со сроком предоставления творческого отпуска для подготовки докторской диссертации (45 лет). В трудовом законодательстве фиксируются возрастные пределы зрелости человека как субъекта трудовой деятельности в общем и профессиональном плане. И, наконец, в государственных законодательствах устанавливаются также возрастные ступени созревания человека как личности, как субъекта общественного поведения, приобретающего с определенного возраста гражданские права и обязанности. А с формированием индивидных качеств человека наряду с другими его характеристиками связан возраст вступления в брак и создания семьи. Установление «старта» и «финиша» в развитии человека как субъекта практической, трудовой деятельности, выделение периодов наивысших достижений в научной и художественной сферах и сроков оптимальной, общей и профессиональной трудоспособности имеют существенное значение для более глубокого, дифференцированного подхода к социальному возрастному нормированию. Стратегия поиска возрастных различий должна учитывать относительный характер возрастного фактора, который выражен неодинаковым образом не только в развитии различных подструктур и функций человека, но и на отдельных этапах человеческой жизни. Как отмечал Б. Г. Ананьев, в наибольшей степени его действие проявляется в первые недели и месяцы жизни человека. Специфика возрастного фактора заключается не только в том, что он по-разному проявляется в отдельные периоды жизненного цикла. Его изучение осложняется тем обстоятельством, что он выступает в единстве с индивидуальными особенностями, которые важно учитывать при разработке возрастных нормативов. Следует отметить, что с возрастом развитие человека все более индивидуализируется. С. Л. Рубинштейн писал, что чем ребенок старше и чем процессы сложнее, тем большую роль играют индивидуальные особенности, тем значительнее индивидуальные различия. Усиление индивидуальных различий на протяжении всего жизненного цикла отмечал и Б. Г. Ананьев: «Уже в подростковом, а тем более в юношеском возрасте смена возрастных периодов во многом зависит не только от условий воспитания, но и от сложившихся индивидуальных и типологических особенностей формирующейся личности. Процессы роста, созревания и развития все более опосредуются накопленным жизненным опытом и образовавшимися типологическими и индивидуальными чертами. Это положение особенно характерно для всех периодов зрелости, возрастные различия между которыми как бы «перекрываются» типом индивидуального развития, характером практической деятельности и т. п.». Своеобразие индивидуальности, по его мнению, накладывает определенный отпечаток на переход от зрелости к старению. Преждевременная старость одних, активность, «молодость» других в процессе геронтогенеза — все эти особенности свидетельствуют об огромной роли, какую в возрастной динамике играет индивидуальное развитие человека, мера его социальной активности, особенности его характера, личности и профессиональной деятельности. Поэтому, изучая возрастную динамику психических функций и особенности отдельных периодов, нельзя абстрагироваться от жизненного пути человека, от истории его индивидуального развития в разнообразных общественным связях. Возрастное нормирование имеет как социальный, так и дифференциальный смысл, поскольку возрастные эталоны позволяют определять как степень выраженности индивидуальных различий, так и их возрастную динамику, степень продвижения в психическом развитии в конкретном периоде жизни, т. е. производить сопоставление в поперечном и в продольном «разрезах». Проблема возрастного нормирования включает не только рассмотрение усредненных эталонов, но и вопрос об индивидуальной вариативности психологических характеристик. Кроме того, индивидуальные различия выступают как самостоятельная проблема в структуре возрастной психологии. Рассмотрение возрастных и индивидуальных особенностей в их единстве создает новые возможности для изучения обучаемости, для определения генеза и степени зрелости психологических функций. Выявление различных путей развития психических функций и разнообразия темпов их возрастной динамики имеет значение для более точной оценки не только каждого возрастного «среза», но главным образом самого процесса индивидуального развития с точки зрения множественности и разнообразия проявлений возрастной нормы. В этом случае речь идет о дальнейшей разработке научной основы индивидуально-педагогического подхода к человеку, о психологическом обосновании широкого набора управленческих задач, воспитания и обучения. Следующий цикл проблем возрастной психологии связан с феноменом ускорения процесса развития. Акселерация в период роста и созревания организма и ретардация старения, отодвигание границ геронтогенеза в современном обществе под действием целого комплекса социально-экономических, санитарно-гигиенических и биотических факторов оказывают влияние на построение системы возрастного нормирования. В то же время вопросы акселерации и ретардации остаются мало изученными именно вследствие того, что сами возрастные критерии психического развития в их многообразии оказываются недостаточно разработанными. Для дальнейшего исследования одной из основных проблем возрастной психологии — классификации периодов жизни — первостепенное значение имеет структурногенетический подход к онтогенетическому развитию человека. Благодаря корреляционному и факторному анализу на этапе коллективного комплексного исследования психофизиологических функций взрослых, выполненного под руководством Б. Г. Ананьева, удалось выявить функциональные структуры внимания, памяти и мышления. Рассматривая корреляционные плеяды, объединяющие разные параметры одной и той же функции и межфункциональные структуры, Б. Г. Ананьев выявил их разнородность и возрастную изменчивость в период взрослости. Определенные сочетания связей внутрифункциональных структур и межфункциональных образований являются, по мнению Б. Г. Ананьева, основанием для построения возрастных синдромов микро- и макропериодов зрелости. Следующая серия работ, выполненных с учетом школьного периода, подтвердила факт функционального структурирования на этапе интенсивного становления человека. Структурный подход к возрастной изменчивости психики в широком диапазоне способствует углубленному изучению ее качественных особенностей на современном уровне научных знаний и проникновению в психологические механизмы самого процесса развития. Выявление структурной специфики динамической многоуровневой организации психики имеет существенное значение для построения периодизации и выделения как отдельных фаз жизни, так и переходных, критических моментов развития. В этом плане представляют особый интерес дальнейшие исследования самых ранних и поздних этапов онтогенеза, где, как можно думать, располагаются «старт» и «финиш» внутренней взаимосвязанности, сложных цепей корреляций между многими нейропсихологическими функциями, процессами, состояниями и свойствами личности. В комплексе задач, направленных на выяснение структурных особенностей развития, важное место занимают психофизиологические исследования процессов интеграции с учётом целостной работы мозга и специфики функционирования механизма билатерального регулирования на разных этапах жизни человека. Другое направление состоит в изучении возрастной динамики структурирования психофизиологических функций с точки зрения типологии корреляционных взаимосвязей, что крайне существенно для понимания внутренних детерминант онтогенеза человека. Еще одно направление исследований связано с практической значимостью феномена функциональной интегрированности, знание которого может быть использовано для задач управления процессом развития. Экспериментальное изменение отдельных параметров психических функций приводит к значимым сдвигам именно в тех характеристиках, которые находятся с этими параметрами в корреляционных отношениях. Изучение действенности функциональных связей и их активное практическое использование для направленного воздействия на возрастную динамику будет способствовать процессу ускорений развития не только в парциальном, но главным образом в глобальном смысле. С исследованиями процессов структурообразования в онтогенезе связано решение и такой очередной комплексной задачи, как изучение сензитивных периодов, меры сензитивности формирующегося человека по отношению к определенным воспитательным и обучающим воздействиям. На основе знания основных характеристик жизненного цикла человека, его внутренних закономерностей и механизмов может быть осуществлена разработка синтетической проблемы о скрытых возможностях и резервах самого психического развития, которая была выделена Б. Г. Ананьевым в связи с задачами социального прогнозирования, поскольку, по его мнению, истинные потенциалы развития еще крайне недостаточно используются в современном обществе. В число основных проблем возрастной психологии входит исследование факторов развития, поскольку оно осуществляется во взаимодействии человека с окружающим миром, в процессе общения, практической и теоретической деятельности. Детерминанты и условия человеческого развития включают социально-экономические, политикоправовые, идеологические, педагогические, а также биотические и абиотические факторы. Одна из главных задач состоит в том, чтобы рассмотреть «полифакторные поля» основных компонентов целостной структуры человека, складывающихся в процессе индивидуального развития. При этом с общетеоретических позиций важно изучение законов соединения факторов в целостности и функционирования их по законам данной диалектико-динамической системы, представление их как переменного системного комплекса. Построение системы частных задач, направленных на выявление специфики отдельных эпох и фаз жизни, определяется конкретизацией общих законов онтогенеза и практическими требованиями общества. В плане выявления возможностей индивидуального развития особый интерес представляют самые ранние годы жизни человека. Долголетие и увеличение сроков сохранения трудоспособности и творческой активности в пожилом возрасте является важнейшей проблемой возрастной психологии и других смежных наук о человеке. К числу актуальных частных проблем относится также изучение особенностей подросткового возраста и исследование механизмов развития и возрастной изменчивости психики в зрелый период жизни. Другие задачи связаны с выяснением возрастных особенностей, отдельных функций и сторон психической организации человека. Таким образом, намечается определённая иерархия актуальных проблем более общего и частного порядка, решение которой подчинено основной цели – дальнейшей разработке теории индивидуального развития и расширения возможностей приложения научных знаний по возрастной психологии к решению задач социальной и производственной практики, поскольку сейчас научное исследование закономерностей психического развития становится необходимым условием дальнейшего совершенствования всех форм воспитания и образования не только подрастающего поколения, но и взрослого человека. 38. Кратковременная память Память-способность организма приобретать, сохранять и воспроизводить в сознании информацию и опыт. Определение, организация памяти (Белов А.Ф.,2000) Основные характеристики кратковременной памяти кратковременная память формируется на основе сенсорной памяти и при этом часть сенсорной информации утрачивается; удерживаемая данной памятью информация представляет собой неполное отображение событий. Пример: Произнесена какая-то фраза, человек запоминает не столько составляющие звуки, а смысл слова. Запоминание образа событий (иконическая память) и запоминание интерпретации этих событий (кратковременная память) имеют явное различие. длительность кратковременной памяти незначительна -в пределах 20 — 30 секунд; характерным свойством кратковременной памяти является способность удерживать в памяти путем повторения небольшого количества информации; основой кратковременной памяти являются различные электрофизиологические процессы. Согласно правилу «семерки» взрослый человек запоминает материал в пределах 7±2. Не случайно в русских поговорках фигурирует число: «семь пятниц на неделе», «у семи нянек дитя без присмотра», «семь пядей во лбу» и т. д. Кратковременная память (вторичная или промежуточная) - одни исследователи считают что выделение кратковременной (первичной) и промежуточной памяти вытекает из полученных исследователями данных о том, что первичная кратковременная память в отличие от вторичной (промежуточной) оказалась чувствительной к гипоксии и электрошоку. Это указывало, что в основе этих видов памяти лежат разные метаболические процессы и, следовательно, разные по своей природе и механизму состояния. Промежуточная память характеризуется: в нее поступает часть сенсорной информации, имеющей невербальный характер; длительность хранения данной информации составляет от нескольких минут до нескольких лет (без повторения); вторичная память обладает большей емкостью, чем кратковременная (первичная). Согласно исследованиям последних лет (Н.Н. Данилова, А. Л. Крылова, 1999) под Кратковременной памятью (лабильной памятью) понимают такую память, в которой осуществляется избирательное удержание информации на время, необходимое для выполнения текущей деятельности. Долговременная память (третичная) является одной из наиболее сложных типов памяти, в ней происходит хранение информации в виде структурных и биохимических изменений в нейронах головного мозга, она обеспечивает прочное удержание полученной информации, в ней фиксируются персональные данные, например способность к чтению, письму, профессиональным навыкам. Следует отметить, что данный вид памяти более устойчив к мозговым повреждениям. Долговременная (третичная) память, характеризуется: Формированием на основе кратковременной памяти; Для долговременной памяти единиц хранения практически неограниченно; Долговременная память — это второй этап формирования следа памяти, который переводит его в устойчивое состояние. Длительность сохранения информации безгранична, в течение всей жизни индивидуума; Процесс перехода информации из кратковременной памяти в долговременную память называется процессом консолидации памяти (лат. Consolidatio — упрочнение, укрепление, объединение). Консолидация — это процесс стабилизации новых связей в долговременной памяти. Процессы памяти — запечатление, сохранение, воспроизведение. Уровни памяти — воспроизводящая, опознающая, облегчающая.Наиболее высокий уровень — воспроизводящая память, когда усвоенный материал полностью воспроизводится человеком. Более низкий уровень памяти — опознающая, когда, например, субъект не может вспомнить формулу закона Ома, однако, если написать ряд формул или других законов, то среди них испытуемый узнает формулу закона Ома. Самый низкий — облегчающая, если наводящие вопросы не способствуют воспроизведению учебного материала, но если предложить человеку вновь прочитать учебный материал то он затратит значительно меньше времени на его освоение, чем при первом ознакомлении с материалом. Формы памяти: логически-смысловая и чувственно-образная. Логически-смысловая это высшая форма памяти, оперирующая понятиями; чувственно-образная - это память оперирующая представлениями и подразделяемая по модально-смысловой характеристике на следующие виды: зрительную, слуховую, моторную, вкусовую и др. Типы памяти зависят от степени упражнения анализаторов, профессии и других факторов. Двигательная (моторная) память проявляется в запоминании и воспроизведении двигательных навыков. Эмоциональная память — память на пережитые чувства. Положительные и отрицательные эмоции, возникающие при запоминании воспроизведении информации запоминаются и воспроизводится впоследствии при определенных условиях. Эмоциональная память - важнейший элемент духовного развития. Структурно-функциональные основы памяти: Определение объёма кратковременной слуховой памяти на слова, буквы, цифры. Определение объёма кратковременной памяти (перевод в биты) Изучение типов памяти. Определение устойчивости и переключаемости произвольного внимания. Изучение переключения внимания и устойчивости внимания методом сложения чисел с переключением.
