Нейрофизиология шульговский. Введение. Нейробиологический подход к исследованию нервной системы человека
Психология – одна из древнейших наук в современной системе научного знания. Она возникла как результат осознания человеком самого себя. Само название этой науки – психология (psyche – душа, logos – учение) указывает, что основное ее предназначение – познание своей души и ее проявлений – воли, восприятия, внимания, памяти и т.д. Нейрофизиология – специальный раздел физиологии, изучающий деятельность нервной системы, возникла намного позже. Практически до второй половины XIX века нейрофизиология развивалась как экспериментальная наука, базирующаяся на изучении животных. Действительно, «низшие» (базовые) проявления деятельности нервной системы одинаковы у животных и человека. К таким функциям нервной системы относятся проведение возбуждения по нервному волокну, переход возбуждения с одной нервной клетки на другую (например, нервную, мышечную, железистую), простые рефлексы (например, сгибания или разгибания конечности), восприятие относительно простых световых, звуковых, тактильных и других раздражителей и многие другие. Только в конце XIX столетия ученые перешли к исследованию некоторых сложных функций дыхания, поддержания в организме постоянства состава крови, тканевой жидкости и некоторых других. При проведении всех этих исследований ученые не находили существенных различий в функционировании нервной системы как в целом, так и ее частей у человека и животных, даже очень примитивных. Например, на заре современной экспериментальной физиологии излюбленным объектом была лягушка. Только с открытием новых методов исследования (в первую очередь электрических проявлений деятельности нервной системы) наступил новый этап в изучении функций головного мозга, когда стало возможным исследовать эти функции, не разрушая мозг, не вмешиваясь в его функционирование, и вместе с тем изучать высшие проявления его деятельности – восприятие сигналов, функции памяти, сознания и многие другие.
Как уже указывалось, психология как наука намного старше, чем физиология, и на протяжении многих веков психологи в своих исследованиях обходились без знаний физиологии. Конечно, это связано прежде всего с тем, что знания, которыми располагала физиология 50–100 лет тому назад, касались только процессов функционирования органов нашего тела (почек, сердца, желудка и др.), но не головного мозга. Представления ученых древности о функционировании головного мозга ограничивались только внешними наблюдениями: они считали, что в головном мозге – три желудочка, и в каждый из них древние врачи «помещали» одну из психических функций (рис. 1).
Перелом в понимании функций головного мозга наступил в XVIII столетии, когда стали изготавливать очень сложные часовые механизмы. Например, музыкальные шкатулки исполняли музыку, куклы танцевали, играли на музыкальных инструментах. Все это приводило ученых к мысли, что наш головной мозг чем-то очень похож на такой механизм. Только в XIX веке окончательно было установлено, что функции головного мозга осуществляются по рефлекторному (reflecto – отражаю) принципу. Однако первые представления о рефлекторном принципе действия нервной системы человека были сформулированы еще в XVIII столетии философом и математиком Рене Декартом. Он полагал, что нервы представляют собой полые трубки, по которым от головного мозга, вместилища души, передаются животные духи к мышцам. На рис. 2 видно, что мальчик обжег ногу, и этот стимул запустил всю цепь реакций: вначале «животный дух» направляется к головному мозгу, отражается от него и по соответствующим нервам (трубкам) направляется к мышцам, раздувая их. Здесь без труда можно увидеть простую аналогию с гидравлическими машинами, которые во времена Р. Декарта были вершиной достижения инженерной мысли. Проведение аналогии между действием искусственных механизмов и деятельностью головного мозга – излюбленный прием при описании функций мозга. Например, наш великий соотечественник И. П. Павлов сравнивал функцию коры больших полушарий головного мозга с телефонным узлом, на котором барышня-телефонистка соединяет абонентов между собой. В наше время головной мозг и его деятельность чаще всего сравнивают с мощным компьютером. Однако любая аналогия весьма условна. Не вызывает сомнений, что головной мозг действительно выполняет огромный объем вычислений, но принцип его деятельности отличен от принципов действия компьютера. Но вернемся к вопросу: зачем психологу знать физиологию головного мозга?
Вспомним идею рефлекса, высказанную еще в XVIII веке Р. Декартом. Собственно зерном этой идеи было признание того, что реакции живых организмов обусловлены внешними раздражениями благодаря деятельности головного мозга, а не «по воле Божьей». В России эта идея была с воодушевлением воспринята научной и литературной общественностью. Вершиной этого был выход в свет знаменитого труда Ивана Михайловича Сеченова «Рефлексы головного мозга» (1863), оставившего глубокий след в мировой культуре. Свидетельством служит тот факт, что в 1965 г., когда исполнилось столетие со дня выхода этой книги в свет, в Москве под патронажем ЮНЕСКО прошла международная конференция, на которой присутствовали многие ведущие нейрофизиологи мира. И. М. Сеченов впервые полно и убедительно доказал, что психическая деятельность человека должна стать объектом изучения физиологами.
И. П. Павлов развил эту мысль в виде «учения о физиологии условных рефлексов».
Ему принадлежит заслуга в создании метода экспериментального исследования «высшего этажа» головного мозга коры – больших полушарий. Этот метод назван «методом условных рефлексов». Он установил фундаментальную закономерность: предъявление животному (И. П. Павлов проводил исследования на собаках, но это верно и для человека) двух стимулов – вначале условного (например, звук зуммера), а затем безусловного (например, подкармливание собаки кусочками мяса). После некоторого числа сочетаний это приводит к тому, что при действии только звука зуммера (условного сигнала) у собаки развивается пищевая реакция (выделяется слюна, собака облизывается, скулит, смотрит в сторону миски), т.е. образовался пищевой условный рефлекс (рис. 3). Собственно этот прием при дрессировке был давно известен, но И. П. Павлов сделал его мощным инструментом научного исследования функций головного мозга.
Физиологические исследования в сочетании с изучением анатомии и морфологии головного мозга привели к однозначному заключению – именно головной мозг является инструментом нашего сознания, мышления, восприятия, памяти и других психических функций.
Основная трудность исследования заключается в том, что психические функции чрезвычайно сложны. Психологи исследуют эти функции своими методами (например, при помощи специальных тестов изучают эмоциональную устойчивость человека, уровень умственного развития и другие свойства психики). Характеристики психики исследуются психологом без «привязки» к мозговым структурам, т.е. психолога интересуют вопросы организации самой психической функции, но не то, как работают отдельные части головного мозга при осуществлении этой функции. Только относительно недавно, несколько десятилетий назад, появились технические возможности для исследования методами физиологии (регистрация биоэлектрической активности головного мозга, исследование распределения тока крови и др., подробнее см. далее) некоторых характеристик психических функций – восприятия, внимания, памяти, сознания и др. Совокупность новых подходов к исследованию головного мозга человека, сфера научных интересов физиологов в области психологии и привели к появлению в пограничной области этих наук новой науки – психофизиологии. Это обусловило взаимопроникновение двух областей знаний – психологии и физиологии. Поэтому физиологу, который исследует функции головного мозга человека, необходимы знания психологии и применение этих знаний в своей практической работе. Но и психолог не может обойтись без регистрации и исследования объективных процессов головного мозга с помощью электроэнцефалограмм, вызванных потенциалов, томографических исследований и пр. Какие же подходы к исследованию физиологии головного мозга человека привели ученых к современной сумме знаний?
Гиппокамп располагается в медиальной части височной доли. Особое место в системе связей гиппокампа занимает участок новой коры в районе гиппокампа (так называемая энторинальная кора). Этот участок коры получает многочисленные афференты практически от всех областей неокортекса и других отделов головного мозга (миндалины, передних ядер таламуса и др.) и является основным источником афферентов к гиппокампу. Гиппокамп получает также входы от зрительной, обонятельной и слуховой систем. Самой крупной проводящей системой гиппокампа является свод, который связывает гиппокамп с гипоталамусом. Кроме этого, гиппокампы обоих полушарий связаны между собой комиссурой (plasterium).
Повреждение гиппокампа приводит к характерным нарушениям памяти и способности к обучению. В 1887 г. русский психиатр С. С. Корсаков описал грубые расстройства памяти у больных алкоголизмом (синдром Корсакова). Посмертно у них были обнаружены дегенеративные повреждения гиппокампа. Нарушение памяти проявлялось в том, что больной помнил события отдаленного прошлого, в том числе детства, но не помнил о том, что произошло с ним несколько дней или даже минут тому назад. Например, он не мог запомнить своего лечащего врача: если врач выходил из палаты на 5 мин, больной его не узнавал при повторном посещении.
Обширные повреждения гиппокампа у животных характерным образом нарушают протекание условнорефлекторной деятельности. Например, крысу довольно легко научить находить приманку в 8-лучевом лабиринте (лабиринт представляет собой центральную камеру, от которой радиально отходят 8 коридоров) только в каждом втором или четвертом рукаве. Крыса с поврежденным гиппокампом не обучается этому навыку и продолжает обследовать каждый рукав.
Нейрофизиология мотиваций
В организме под влиянием определенной физиологической потребности развивается эмоционально окрашенное состояние - мотивация. Эффективным методом исследования нейрофизиологических механизмов различных мотиваций является метод самостимуляции, предложенный американским ученым Дж. Олдсом (1953).
Крысе в различные участки головного мозга вживляют специальные металлические электроды. Если при случайном нажатии на рычаг животное произведет электрическую стимуляцию собственного мозга через вживленные в различные его участки электроды, то в зависимости от локализации приложения тока наблюдается различный характер поведения. При нахождении электродов в одних структурах мозга животное стремится к повторному раздражению, в других -избегает его, а в третьих-остается безразличным. На рис. 4.12 показана схема эксперимента для получения у крысы реакции самостимуляции. Пункты мозга, охотно стимулируемые животным,-положительные зоны-находятся главным образом в медиальной области головного мозга, простирающейся от ядер миндалины через гипоталамус к покрышке среднего мозга (рис. 4.13). В области покрышки среднего мозга, заднего гипоталамуса (ростральное мамиллярных тел) и перегородки частота самостимуляции, например, у крыс, была наибольшей и достигала 7000 в час. Отдельные животные нажимали на рычаг до полного изнеможения, отказываясь от пищи и воды.
Пункты мозга, связанные с избеганием стимуляции (отрицательные зоны), находились преимущественно в дорсальной части среднего мозга и латеральной части заднего гипоталамуса. В мозге крысы пункты положительной самостимуляции составляют примерно 35%, отрицательные - 5% и нейтральные - 60% (см. рис. 4.13). Обширная система положительного подкрепления включает ряд подсистем, соответствующих основным видам мотиваций - пищевой, половой и др. У отдельных животных голод увеличивает, а насыщение снижает частоту самостимуляции через электроды в гипоталамусе. У самцов после кастрации уменьшается частота самостимуляции определенных точек мозга. Введение тестостерона восстанавливает исходную чувствительность к току. В тех пунктах мозга, где голод повышает частоту самостимуляции, введенные андрогены снижали ее, и наоборот.
Мотивация, вызываемая искусственно, не менее эффективна, чем естественные мотивации, соответствующие основным видам физиологических потребностей, таким, как потребление пищи, воды и пр. Ради «приятной» стимуляции мозга животные даже переносят сильное болевое раздражение, направляясь к рычагу через электрифицированный пол камеры. Вместе с тем вопрос о соответствии механизмов положительного подкрепления при самостимуляции механизмам естественных мотиваций остается дискуссионным. Однако существенно, что при определенной интенсивности тока, пропущенного через пункты самостимуляции, можно вызвать такие реакции, как прием пищи, питье, спаривание, и другие специфические виды поведения. Локализация этих пунктов, как правило, совпадает с центрами, имеющими отношение к контролю различных биологических видов мотиваций. Кроме того, самостимуляция может обеспечивать необходимую мотивацию для обучения животного. Неизвестно, что чувствует животное при самостимуляции. Наблюдения над больными людьми с хронически вживленными в мозг электродами с целью диагностики и лечения показывают, что в ряде случаев у них возникают реакции самостимуляции, которые часто воспринимаются ими как снятие напряжения, облегчение и т.д. Однако у отдельных больных стремление к самостимуляции связано с чувством удовольствия.
Наш организм постоянно подвергается неблагоприятным воздействиям, которые могут иметь физический характер. Например, сильное охлаждение или перегрев тела, потеря крови и различные травмы. Неблагоприятными воздействиями на организм могут быть лишения необходимых потребностей, например голод, жажда. Наконец, эти воздействия могут быть направлены на психику, например утеря близких родственников и друзей, присутствие при насилии и т.д. Оказывается, несмотря на различие таких неблагоприятных воздействий, они вызывают в организме довольно однообразные изменения, которые называются стрессом.
Концепция стресса была сформулирована канадским ученым Гансом Селье в 1936 г. Согласно этим представлениям под влиянием различных вредящих агентов, стрессоров (холод, токсичные вещества в сублетальных дозах, чрезмерная мышечная нагрузка, кровопотеря и т. д.) возникает характерный синдром, который не зависит от природы вызвавшей его причины и называется стрессом. В своем развитии синдром проходит три стадии. В первой - стадии тревоги - в течение 6-48 ч после начала повреждения наблюдается быстрое уменьшение вилочковой железы, селезенки, печени, лимфатических желез, меняется состав крови (исчезают эозинофилы), в слизистой оболочке желудочно-кишечного тракта появляются язвы. Во второй стадии - резистентности (устойчивости) - прекращается секреция из гипоталамуса соматотропного и гонадотропного гормонов, и значительно увеличиваются надпочечники. В зависимости от силы воздействия на этой стадии либо происходит увеличение сопротивляемости организма и восстановление исходного состояния, либо организм теряет сопротивляемость, что приводит к третьей стадии - стадии истощения. Селье рассматривал стресс как генерализованное неспецифическое усилие организма приспособиться к новым условиям и поэтому назвал его (общим адаптационным синдромом).
Стереотипный характер синдрома определяется рядом нервных и нейроэндокринных механизмов. Наиболее типичное проявление синдрома развивается в результате освобождения из гипофиза адренокортикотропного гормона (АКТГ), который действует на надпочечники. Важную роль в развитии проявлений стресса играет соматотропный гормон, ослабляющий эффект АКТГ. Изъязвление слизистой оболочки кишечника и желудка при стрессе имеет чисто нервную природу. Этот симптом можно вызвать в эксперименте на животном хронической механической или электрической стимуляцией переднего гипоталамуса.
Вопросы
1. Функции нервной вегетативной системы.
2. Симпатические и парасимпатические отделы нервной системы: строение рефлекторных дуг, медиаторы, характер действия.
3. Нервный контроль гормональной системы.
4. Основные элементы функциональной системы.
5. Биологические мотивации потребления пищи, воды, ярости, размножения; мозговые механизмы.
Литература
Нейроэндокринология/Под, ред. А. Л. Поленова. СПб., 1993.
Ноздрачев А. Д. Физиология нервной вегетативной системы. М., 1983.
Потемкин В. В. Эндокринология. М., 1986.
Симонов П. В. Лекции о работе головного мозга. М.: ИП РАН, 1998.
Шульговский В. В. Физиология центральной нервной системы. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1997.
ВВЕДЕНИЕ
Почему нужно знать физиологию головного мозга психологу?
Психология – одна из древнейших наук в современной системе научного знания. Она возникла как результат осознания человеком самого себя. Само название этой науки – психология (psyche – душа, logos – учение) указывает, что основное ее предназначение – познание своей души и ее проявлений – воли, восприятия, внимания, памяти и т.д. Нейрофизиология – специальный раздел физиологии, изучающий деятельность нервной системы, возникла намного позже. Практически до второй половины XIX века нейрофизиология развивалась как экспериментальная наука, базирующаяся на изучении животных. Действительно, «низшие» (базовые) проявления деятельности нервной системы одинаковы у животных и человека. К таким функциям нервной системы относятся проведение возбуждения по нервному волокну, переход возбуждения с одной нервной клетки на другую (например, нервную, мышечную, железистую), простые рефлексы (например, сгибания или разгибания конечности), восприятие относительно простых световых, звуковых, тактильных и других раздражителей и многие другие. Только в конце XIX столетия ученые перешли к исследованию некоторых сложных функций дыхания, поддержания в организме постоянства состава крови, тканевой жидкости и некоторых других. При проведении всех этих исследований ученые не находили существенных различий в функционировании нервной системы как в целом, так и ее частей у человека и животных, даже очень примитивных. Например, на заре современной экспериментальной физиологии излюбленным объектом была лягушка. Только с открытием новых методов исследования (в первую очередь электрических проявлений деятельности нервной системы) наступил новый этап в изучении функций головного мозга, когда стало возможным исследовать эти функции, не разрушая мозг, не вмешиваясь в его функционирование, и вместе с тем изучать высшие проявления его деятельности – восприятие сигналов, функции памяти, сознания и многие другие.
Как уже указывалось, психология как наука намного старше, чем физиология, и на протяжении многих веков психологи в своих исследованиях обходились без знаний физиологии. Конечно, это связано прежде всего с тем, что знания, которыми располагала физиология 50–100 лет тому назад, касались только процессов функционирования органов нашего тела (почек, сердца, желудка и др.), но не головного мозга. Представления ученых древности о функционировании головного мозга ограничивались только внешними наблюдениями: они считали, что в головном мозге – три желудочка, и в каждый из них древние врачи «помещали» одну из психических функций (рис. 1).
Перелом в понимании функций головного мозга наступил в XVIII столетии, когда стали изготавливать очень сложные часовые механизмы. Например, музыкальные шкатулки исполняли музыку, куклы танцевали, играли на музыкальных инструментах. Все это приводило ученых к мысли, что наш головной мозг чем-то очень похож на такой механизм. Только в XIX веке окончательно было установлено, что функции головного мозга осуществляются по рефлекторному (reflecto – отражаю) принципу. Однако первые представления о рефлекторном принципе действия нервной системы человека были сформулированы еще в XVIII столетии философом и математиком Рене Декартом. Он полагал, что нервы представляют собой полые трубки, по которым от головного мозга, вместилища души, передаются животные духи к мышцам. На рис. 2 видно, что мальчик обжег ногу, и этот стимул запустил всю цепь реакций: вначале «животный дух» направляется к головному мозгу, отражается от него и по соответствующим нервам (трубкам) направляется к мышцам, раздувая их. Здесь без труда можно увидеть простую аналогию с гидравлическими машинами, которые во времена Р. Декарта были вершиной достижения инженерной мысли. Проведение аналогии между действием искусственных механизмов и деятельностью головного мозга – излюбленный прием при описании функций мозга. Например, наш великий соотечественник И. П. Павлов сравнивал функцию коры больших полушарий головного мозга с телефонным узлом, на котором барышня-телефонистка соединяет абонентов между собой. В наше время головной мозг и его деятельность чаще всего сравнивают с мощным компьютером. Однако любая аналогия весьма условна. Не вызывает сомнений, что головной мозг действительно выполняет огромный объем вычислений, но принцип его деятельности отличен от принципов действия компьютера. Но вернемся к вопросу: зачем психологу знать физиологию головного мозга?
Вспомним идею рефлекса, высказанную еще в XVIII веке Р. Декартом. Собственно зерном этой идеи было признание того, что реакции живых организмов обусловлены внешними раздражениями благодаря деятельности головного мозга, а не «по воле Божьей». В России эта идея была с воодушевлением воспринята научной и литературной общественностью. Вершиной этого был выход в свет знаменитого труда Ивана Михайловича Сеченова «Рефлексы головного мозга» (1863), оставившего глубокий след в мировой культуре. Свидетельством служит тот факт, что в 1965 г., когда исполнилось столетие со дня выхода этой книги в свет, в Москве под патронажем ЮНЕСКО прошла международная конференция, на которой присутствовали многие ведущие нейрофизиологи мира. И. М. Сеченов впервые полно и убедительно доказал, что психическая деятельность человека должна стать объектом изучения физиологами.
И. П. Павлов развил эту мысль в виде «учения о физиологии условных рефлексов».
Ему принадлежит заслуга в создании метода экспериментального исследования «высшего этажа» головного мозга коры – больших полушарий. Этот метод назван «методом условных рефлексов». Он установил фундаментальную закономерность: предъявление животному (И. П. Павлов проводил исследования на собаках, но это верно и для человека) двух стимулов – вначале условного (например, звук зуммера), а затем безусловного (например, подкармливание собаки кусочками мяса). После некоторого числа сочетаний это приводит к тому, что при действии только звука зуммера (условного сигнала) у собаки развивается пищевая реакция (выделяется слюна, собака облизывается, скулит, смотрит в сторону миски), т.е. образовался пищевой условный рефлекс (рис. 3). Собственно этот прием при дрессировке был давно известен, но И. П. Павлов сделал его мощным инструментом научного исследования функций головного мозга.
Физиологические исследования в сочетании с изучением анатомии и морфологии головного мозга привели к однозначному заключению – именно головной мозг является инструментом нашего сознания, мышления, восприятия, памяти и других психических функций.
Основная трудность исследования заключается в том, что психические функции чрезвычайно сложны. Психологи исследуют эти функции своими методами (например, при помощи специальных тестов изучают эмоциональную устойчивость человека, уровень умственного развития и другие свойства психики). Характеристики психики исследуются психологом без «привязки» к мозговым структурам, т.е. психолога интересуют вопросы организации самой психической функции, но не то, как работают отдельные части головного мозга при осуществлении этой функции. Только относительно недавно, несколько десятилетий назад, появились технические возможности для исследования методами физиологии (регистрация биоэлектрической активности головного мозга, исследование распределения тока крови и др., подробнее см. далее) некоторых характеристик психических функций – восприятия, внимания, памяти, сознания и др. Совокупность новых подходов к исследованию головного мозга человека, сфера научных интересов физиологов в области психологии и привели к появлению в пограничной области этих наук новой науки – психофизиологии. Это обусловило взаимопроникновение двух областей знаний – психологии и физиологии. Поэтому физиологу, который исследует функции головного мозга человека, необходимы знания психологии и применение этих знаний в своей практической работе. Но и психолог не может обойтись без регистрации и исследования объективных процессов головного мозга с помощью электроэнцефалограмм, вызванных потенциалов, томографических исследований и пр. Какие же подходы к исследованию физиологии головного мозга человека привели ученых к современной сумме знаний?
Из книги Кольцо царя Соломона автора Лоренц Конрад З.ВВЕДЕНИЕ Во века веков не рождалось царя Мудрее, чем царь Соломон; Как люди беседуют между собой Беседовал с бабочкой он Редьярд Киплинг Библейская легенда рассказывает, что мудрый царь Соломон, сын Давида, «говорил и со зверями, и с дикими птицами, и с ползающими
Из книги Собаки. Новый взгляд на происхождение, поведение и эволюцию собак автора Коппингер ЛорнаВведение
Из книги Здоровье Вашей собаки автора Баранов АнатолийВведение Собака живет рядом с человеком более двенадцати тысяч лет. Однако не исключено, что контакты человека с волком начались несколькими тысячелетиями ранее, и, по-видимому, между волком и первой собакой было, по крайней мере, пять тысяч поколений одомашненных
Из книги Основы зоопсихологии автора Фабри Курт ЭрнестовичВведение
Из книги Племенное дело в служебном собаководстве автора Мазовер Александр ПавловичВВЕДЕНИЕ Собаководство как один из видов животноводства имеет большое оборонное и народнохозяйственное значение.О роли собаководства в военном деле говорит опыт разностороннего применения служебных собак на фронтах Великой Отечественной войны, а в мирные годы - для
Из книги Диагностика и коррекция отклоняющегося поведения у собак автора Никольская Анастасия ВсеволодовнаВведение В последние годы во многих странах и особенно в крупных городах общество все чаще сталкивается с проблемой отклоняющегося поведения домашних питомцев, прежде всего собак. С высокой частотой встречаются такие феномены, как необоснованная (или кажущаяся
Из книги Операция „Лесные муравьи" автора Халифман Иосиф АроновичВведение Каждому с детских лет ещё по букварю известна сказка о том, как Солнце, Мороз и Ветер спорили, кто из них сильнее.Если эту старую сказку перевести на современный экологический лад, она прозвучит примерно так: кто сильнее в охране необходимых для жизни всего живого
Из книги Метаэкология автора Красилов Валентин АбрамовичВведение Возникший на позднем этапе эволюционной истории, человек хранит в генетической памяти информацию о многих миллионах предшествующих видов. В иной форме эта информация содержится в палеонтологической летописи. Изучение организмов, которые давно исчезли с
Из книги Насекомые защищаются автораВведение Жизнь на Земле наиболее богато воплотилась в насекомых: неисчислимо разнообразие их форм, расцветок, причудливых образований, необыкновенна приспособляемость к различным условиям жизни. Видов насекомых больше, чем видов всех остальных животных и растений,
Из книги Чем питаются насекомые [иллюстрации В. Гребенникова] автора Мариковский Павел ИустиновичВведение Что едят насекомые? Ну, допустим, растения, друг друга, быть может, еще кое-что. Не слишком ли простая и узкая тема, чтобы ей посвятить целую книжку?Мир насекомых бесконечно разнообразен, видов насекомых существует больше, чем всех остальных животных и растений,
Из книги Тайны мира насекомых автора Гребенников Виктор СтепановичВведение Из своих книг о природе («Миллион загадок», Новосибирск, 1968, «В стране насекомых», Москва, «Колос», 1970, «Мой удивительный мир», Новосибирск, 1983), журнальных очерков и рассказов, сценариев к телепередачам, научных статей я выбрал только то, что о насекомых Сибири.
Из книги Занимательная зоология. Очерки и рассказы о животных автора Цингер Яков АлександровичВведение Собираясь ещё в отрочестве и ранней юности стать зоологом, я не имел, как, вероятно, и многие, правильного представления о богатстве и разнообразии животного мира, о необычайной многочисленности видов животных, среди которых так увлекавшие в детстве львы, тигры,
Из книги Взаимная помощь среди животных и людей как двигатель прогресса автора ВВЕДЕНИЕ В этой книге я постаралась ответить на вопросы, которые мне часто задают на конференциях и семинарах такие же мужчины и женщины, как и вы.Назначение этого небольшого сборника вопросов и ответов - помочь вам применить на практике те идеи, которые я уже достаточноГод выпуска: 2000
Жанр: Физиология
Формат: DOC
Качество: OCR
Описание: Головной мозг человека устроен чрезвычайно сложно. Даже сейчас, когда мы знаем так много о мозге не только человека, но и ряда животных, мы, по-видимому, еще очень далеки от понимания физиологических механизмов многих психических функций. Можно сказать, что эти вопросы только включены в повестку дня современной науки. В первую очередь это касается таких психических процессов, как мышление, восприятие окружающего мира и памяти и многих других. Вместе с тем сейчас четко определены основные проблемы, которые придется решать в III тысячелетии. Что же может предъявить современная наука человеку, интересующемуся, как функционирует мозг человека? Прежде всего то, что в нашем мозге «работают» несколько систем, по крайней мере три. Каждую из этих систем можно даже назвать отдельным мозгом, хотя в здоровом мозге каждая из них работает в тесном сотрудничестве и взаимодействии. Что же это за системы? Это активирующий мозг, мотивационный мозг и познающий, или когнитивный (от лат. Cognitio - знание), мозг. Как уже указывалось, не следует понимать, что эти три системы, подобно матрешкам, вложены одна в другую. Каждая из них, помимо своей основной функции, например активирующая система (мозг), как участвует в определении состояния нашего сознания, циклов сон-бодрствование, так и является неотъемлемой частью познавательных процессов нашего мозга. Действительно, если у человека нарушен сон, то невозможен процесс учебы и другой деятельности. Нарушение биологических мотиваций может быть несовместимым с жизнью. Эти примеры можно множить, но главная мысль состоит в том, что мозг человека единый орган, обеспечивающий жизнедеятельность и психические функции, однако для удобства описания будем выделять в нем три указанных выше блока.
«Основы нейрофизиологии
»ПОЧЕМУ НУЖНО ЗНАТЬ ФИЗИОЛОГИЮ ГОЛОВНОГО МОЗГА ПСИХОЛОГУ?
УСПЕХИ В ИССЛЕДОВАНИИ МОЗГА ЧЕЛОВЕКА В НАСТОЯЩЕЕ ВРЕМЯ
НЕЙРОБИОЛОГИЧЕСКИЙ ПОДХОД К ИССЛЕДОВАНИЮ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ ЧЕЛОВЕКА
ФИЗИОЛОГИЯ ГОЛОВНОГО МОЗГА ЧЕЛОВЕКА
РАЗВИТИЕ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ ЧЕЛОВЕ
ФОРМИРОВАНИЕ МОЗГА ОТ МОМЕНТА ОПЛОДОТВОРЕНИЯ ДО РОЖДЕНИЯ
КЛЕТКА - ОСНОВНАЯ ЕДИНИЦА НЕРВНОЙ ТКАНИ
ГЛИЯ-МОРФОЛОГИЯ И ФУНКЦИЯ
НЕЙРОН
ВОЗБУЖДЕНИЕ НЕЙРОНА
ПРОВЕДЕНИЕ ВОЗБУЖДЕНИЯ
СИНАПС
МЕДИАТОРЫ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ
ОПИАТНЫЕ РЕЦЕПТОРЫ И ОПИОИДЫ МОЗГА
АКТИВИРУЮЩИЕ СИСТЕМЫ МОЗГА
ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ СНА
ПСИХИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ ВО СНЕ
ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ РЕГУЛЯЦИИ ВЕГЕТАТИВНЫХ ФУНКЦИЙ И ИНСТИНКТИВНОГО ПОВЕДЕНИЯ
ПЕРИФЕРИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ВЕГЕТАТИВНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ
ВЕГЕТАТИВНЫЕ ЦЕНТРЫ МОЗГОВОГО СТВОЛА
ЛИМБИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ГОЛОВНОГО МОЗГА
ФИЗИОЛОГИЯ ГИПОТАЛАМУСА
КОНТРОЛЬ ФУНКЦИЙ ЭНДОКРИННОЙ СИСТЕМЫ
РЕГУЛЯЦИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ТЕЛА
КОНТРОЛЬ ВОДНОГО БАЛАНСА В ОРГАНИЗМЕ
РЕГУЛЯЦИЯ ПИЩЕВОГО ПОВЕДЕНИЯ
РЕГУЛЯЦИЯ ПОЛОВОГО ПОВЕДЕНИЯ
НЕРВНЫЕ МЕХАНИЗМЫ СТРАХА И ЯРОСТИ
ФИЗИОЛОГИЯ МИНДАЛИНЫ
ФИЗИОЛОГИЯ ГИППОКАМПА
НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ МОТИВАЦИЙ
СТРЕСС
КОГНИТИВНЫЙ МОЗГ
ФИЗИОЛОГИЯ ДВИЖЕНИЙ
РЕФЛЕКТОРНЫЙ УРОВЕНЬ ОРГАНИЗАЦИИ ДВИЖЕНИЙ
ФИЗИОЛОГИЯ МОЗЖЕЧКА
НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ СТРИАРНОЙ СИСТЕМЫ
НИСХОДЯЩИЕ СИСТЕМЫ ДВИГАТЕЛЬНОГО КОНТРОЛЯ
ФИЗИОЛОГИЯ СЕНСОРНЫХ СИСТЕМ
НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ ЗРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ
НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ СЛУХОВОЙ СИСТЕМЫ
НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ СОМАТОСЕНСОРНОЙ СИСТЕМЫ
НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ СЕНСОРНЫХ ПУТЕЙ СПИННОГО МОЗГА
ФИЗИОЛОГИЯ ТРОЙНИЧНОГО НЕРВА
НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ ОБОНЯТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ
НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ ВКУСА
ВЫСШИЕ ФУНКЦИИ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ
АСИММЕТРИЯ ПОЛУШАРИЙ ГОЛОВНОГО МОЗГА ЧЕЛОВЕКА
ВИСОЧНЫЕ ОТДЕЛЫ МОЗГА И ОРГАНИЗАЦИЯ СЛУХОВОГО ВОСПРИЯТИЯ
ЗАТЫЛОЧНЫЕ ОТДЕЛЫ МОЗГА И ЗРИТЕЛЬНОЕ ВОСПРИЯТИЕ
УЧАСТИЕ КОРЫ В ОРГАНИЗАЦИИ НАГЛЯДНЫХ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ СИНТЕЗОВ
ЛОБНЫЕ ДОЛИ МОЗГА И РЕГУЛЯЦИЯ ПСИХИЧЕСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЧЕЛОВЕКА
Нейрофизиология - это раздел физиологии, который занимается изучением функций нервной системы и нейронов, являющихся её основными структурными единицами. Она тесным образом связана с психологией, этологией, нейроанатомией, а также со многими другими науками, изучающими мозг. Впрочем, это общее определение. Стоит его расширить и обратить внимание на другие аспекты, касающиеся данной темы. А их немало.
Немного истории
Именно в XVII веке были выдвинуты первые представления о таком (ещё не существовавшем тогда) научном разделе, как нейрофизиология. Развития её могло и не быть, если бы не накопления сведений о гистологическом и анатомическом Эксперименты по изучению нового медицинского раздела начались в XIX веке - до этого были лишь теории. Первые из которых выдвигал Р. Декарт.
Правда, изначально эксперименты были не особо гуманными. Первым делом учёным (Ч. Беллу и Ф. Мажанди) удалось выяснить, что после перерезки задних спинномозговых корешков пропадает чувствительность. А если то же самое проделать и с передними - пропадёт способность двигаться.
Но наиболее известный нейрофизиологический эксперимент (который, кстати, известен каждому из нас) провёл И. П. Павлов. Именно он открыл условные рефлексы, что дало доступ к объективной регистрации тех нервных процессов, которые протекают в коре головного мозга. Всё это - нейрофизиология. о которой сейчас и шла речь, была определена в ходе экспериментов, проводимых в рамках данного медицинского раздела.
Современные исследования
У нейрофизиологии, в отличие от неврологии, нейробиологии и всех других наук, с которыми она имеет связь, есть одно отличие. И заключается оно в следующем: данный раздел занимается непосредственно теоретической разработкой всей неврологии в целом.
В наше время наука, как и медицина, шагнула очень далеко. И на современном этапе все функции нейрофизиологии выстраиваются на изучении и понимании интегративной деятельности нашей нервной системы. Что происходит при помощи вживлённых и поверхностных электродов, а также температурных раздражителей ЦНС.
Вместе с тем продолжается развитие изучения клеточных механизмов - оно тоже подразумевает использование современной микроэлектродной техники. Это довольно-таки сложный и кропотливый процесс, ведь для того чтобы начать исследование, необходимо «вживить» микроэлектрод внутрь нейрона. Только так на них будет поступать информация, касающаяся развития процессов торможения и возбуждения.
Электронная микроскопия
Она также используется учеными в наше время. даёт возможность изучить, как именно кодируется и передаётся информация в нашем мозгу. Основы нейрофизиологии изучены, и благодаря современным технологиям уже существуют целые центры, в которых ученые моделируют отдельные нервные сети и нейроны. Соответственно, сегодня нейрофизиология - это ещё и наука, связанная с кибернетикой, химией и бионикой. И прогресс очевиден - в наши дни диагностика и последующее лечение эпилепсии, рассеянного склероза, инсульта и нарушений двигательного аппарата являются реальностью.
Клинические эксперименты
Нейрофизиология мозга человека (как головного, так и спинного) исследует его специфические функции с помощью электрофизиологических методов измерения. Процесс экспериментальный - только благодаря внешним воздействиям, можно добиться появления вызванных потенциалов. Это биоэлектрические сигналы.
Данный метод даёт возможность получить информацию о функциональном состоянии мозга и деятельности его глубинных отделов, причем в них можно даже не внедряться. На сегодняшний день этот метод широко применяет клиническая нейрофизиология. Цель заключается в выяснении информации, касающейся состояния разных сенсорных систем, таких как осязание, слух, зрение. При этом исследуются как периферические нервы, так и центральные.
Польза этого метода очевидна. Врачи получают объективную информацию непосредственно от организма. Пропадает необходимость опрашивать пациента. Что особенно хорошо в случае с маленькими детьми или людьми с нарушением сознания, которые в силу своего возраста или состояния не могут выразить ощущения словами.
Хирургия
Вниманием стоит отметить и данную тему. Существует такое понятие, как хирургическая нейрофизиология. Это, говоря иными словами, «прикладная» сфера. Практикуется она хирургами-нейрофизиологами, которые прямо во время операции наблюдают за тем, как функционирует нервная система их пациента. Данный процесс, чаще всего, сопровождается электрофизиологическим исследованием определённых участков ЦНС оперируемого. Это, к слову, имеет отношение к обширной клинической дисциплине, называющейся нейромониторингом.
Метод вызванных потенциалов
Про него стоит рассказать более подробно. Нейрофизиология - это дисциплина, позволяющая выяснить немало важной информации, которая может поспособствовать лечению пациента. И метод вызванных потенциалов применяется по отношению к зрительной, акустической, слуховой, соматосенсорной и транскраниальной функциям.
Суть его заключается в следующем: врач выделяет и усредняет самые слабые потенциалы биоэлектрической мозговой активности, что является ответом на афферентные стимулы. Методика надёжна, поскольку она подразумевает использование единого алгоритма трактовки.
Благодаря таким исследованиям получается выявить у пациента неврологические расстройства разной степени, а также расстройства, которые поразили сенсомоторную кору мозга, проводящие пути сетчатки, функцию слуха и т. д. Более того, возможность просчитывать влияние наркоза на человеческий организм стала реальной. Теперь, с помощью данного метода, получается оценить кому, спрогнозировать её развитие и вычислить вероятную
Специализация
Врачи-нейрофизиологи являются не только медиками, но ещё и аналитиками. Посредством различных исследований специалист может определить, насколько сильно поражена ЦНС. Это даёт путь к установлению точного диагноза и назначению грамотного, правильного лечения.
Взять, к примеру, обычную головную боль - она может быть последствием сосудистых спазмов и повышенного внутричерепного давления. Но нередко это ещё симптом развивающейся опухоли или даже судорожного синдрома. К счастью, в наше время есть несколько методов, посредством которых врачи выясняют, что именно происходит с пациентом. О них можно рассказать напоследок.
Виды исследований
Итак, первое - это ЭЭГ, или реоэнцефалография, как её называют врачи. Посредством ЭЭГ диагностируют эпилепсию, опухоли, травмы, воспалительные и сосудистые заболевания мозга. Показанием для реоэнцефалографии являются припадки, судороги, разговоры и блуждания во время сна, а также недавно перенесённое отравление ядами. ЭЭГ является единственным исследованием, которое можно провести, даже если пациент находится без сознания.
РЭГ (электроэнцефалография) помогает выявить причины сосудистых патологий мозга. Благодаря данному исследованию получается изучить церебральный кровоток. Исследование осуществляется посредством пропускания через ткани головного мозга слабого высокочастотного тока. Рекомендовано при повышенном или пониженном давлении и мигренях. Процедура безболезненная и безопасная.
ЭНМГ - последнее популярное исследование. Это электронейромиография, за счет которой исследуются поражения, затронувшие нейромоторный периферический аппарат. Показаниями является миостения, миотония, остеохондроз, а также дегенеративные, токсические и воспалительные заболевания.
