Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Tема 1. Предмет и задачи психофизиологии

Охарактеризуйте варианты решения психофизиологической проблемы

Нужно сразу сказать, что до сих пор нет окончательного и общепринятого решения психофизиологической проблемы. Это связано с ее чрезвычайной сложностью.

В чем суть этой проблемы? Формально она может быть выражена в виде вопроса: как соотносятся физиологические и психические процессы? На этот вопрос предлагалось два основных варианта решения.

Первое получило название принципа психофизического взаимодействия. В наивной форме оно было изложено еще у Р. Декарта. Он считал, что в головном мозге имеется шишковидная железа, через которую душа воздействует на животных духов, а животные духи - на душу.

Второе решение известно как принцип психофизического параллелизма. Суть его состоит в утверждении невозможности причинного взаимодействия между психическими и физиологическими процессами.

На позициях психофизического параллелизма стояла психология сознания (В. Вундт), имевшая в качестве своего необходимого дополнения (дополнения, а не органической части) физиологическую психологию. Это была отрасль науки, занимавшаяся физиологическими процессами, которые сопровождают психические процессы, или сопутствуют им, но в которых психология не должна искать своих законов.

Итак, согласно принципу, или теории, психофизического воздействия физиологические процессы непосредственно влияют на психические, а психические - на физиологические. И действительно, казалось бы, фактов взаимодействия психических и физиологических процессов более чем достаточно.

Приведу примеры очевидного влияния мозга на психику. Их сколько угодно: это любые нарушения психических процессов (памяти, мышления, речи) в результате мозговой патологии - мозговых травм, опухолей и др.; психические следствия различных фармакологических воздействий на мозг - алкоголя, наркотиков и др.; психические феномены (ощущения, образы воспоминаний, эмоциональные состояния), возникающие при непосредственном раздражении мозговых центров и т. п.

Фактов, как будто свидетельствующих об обратных влияниях - психики на физиологические процессы, не меньше.

Это прежде всего все произвольные движения (захотел - и поднял руку); психосоматические заболевания (язвы желудка, инфаркты); все психотерапевтические эффекты - излечение болезней в результате внушения, собственно психотерапии и т. п. Несмотря на кажущуюся очевидность фактов взаимодействия психических и физиологических процессов, теория воздействия наталкивается на серьезные возражения.

Одно из них заключается в обращении к фундаментальному закону природы - закону сохранения количества энергии. В самом деле, если бы материальные процессы вызывались идеальной, психической, причиной, то это означало бы возникновение энергии из ничего.

Наоборот, превращение материального процесса в психический (нематериальный) означало бы исчезновение энергии.

Теперь вернемся к основному вопросу: как же соотносятся физиологические и психические процессы? Из сказанного должно быть ясно, что названные процессы не могут ни взаимодействовать, ни прямо соотноситься друг с другом.

Так, например, не может взаимодействовать красота человеческого тела с подробностями устройства и функционирования его внутренних органов. То, что выделяет скульптор и физиолог, - это разные стороны одного объекта, человеческого тела, которые обнаруживаются благодаря разным точкам зрения на него.

Tема 2. Методы психофизиологии

Чем обусловлена кожно-гальваническая реакция?

Кожно - гальваническая реакция (КГР) биоэлектрическая активность, фиксируемая на поверхности кожи, обусловленная деятельностью потовых желез и выступающая компонентом ориентировочного рефлекса, эмоциональных реакций организма, связанных с работой симпатической нервной системы. Может регистрироваться с любого участка кожи, но обычно используются пальцы и кисти рук или подошв ног. Служит для анализа состояний человека, его эмоционально волевых и интеллектуальных процессов. В структуре КГР могут быть выделены различные составляющие: уровень тонической активности как некое фоновое, относительно длительное состояние, реакция в ответ на раздражители, которая продолжается в течение нескольких секунд, и спонтанная реакции, несвязанная с каким либо определенным раздражителем. При этом уровень тонической активности выступает как показатель функционального состояния центральной нервной системы: сопротивление кожи повышается при расслабленном состоянии, понижается при активации.

Тема 3. Психофизиология функциональных состояний

Какие показатели используются для диагностики функциональных состояний?

Для диагностики функциональных состояний используют физиологические и психологические методы исследования. Значение физиологических методов состоит в том, что они, во-первых, дают возможность объективной диагностики состояния, соотнесения психологических явлений с органической основой, а во-вторых, позволяют количественно оценить наблюдаемые сдвиги в функционировании той или иной системы (И.Ю. Мышкин). Наиболее распространены электрофизиологические показатели: электроэнцефалограмма (ЭЭГ) - индикатор уровня активации головного мозга; электрокардиограмма (ЭКГ) - оценка возбудимости сердечной мышцы; электромиограмма (ЭМГ) - показатель мышечного тонуса и уровня возбудимости мышц; кожно-гальваническая реакция (КГР) - индикатор реакции вегетативной нервной системы, связанной с активностью ретикулярной формации мозга. Очень часто фиксируются также вегетативные показатели: частота пульса, дыхания, кровяное давление, состояние тонуса сосудов, температура тела, биохимические сдвиги, исследование гормональной активности. Главная проблема, возникающая перед исследователем при использовании физиологических методов, заключается в неспецифичности физиологических показателей.

Тема 4. Психофизиология эмоционально-потребностной сферы

психофизиология кожный гальванический диагностика

Какую роль играют "петли" обратной связи в регуляции действия глюкозорецепторов?

В 2003 году чиновники городка Гарден Гроув с населением 170 тысяч человек в южной Калифорнии, поставли цель решить проблему, которая знакома жителю любого американского (ОК и не только американского) города: водители превышают скорость в районе школ, несмотря на предупреждения и знаки.

Местные власти пытались разными способами заставить людей снижать скорость: поставили новые знаки ограничения скорости с яркой маркировкой, полиция стала штрафовать всех нарушителей в то время, когда дети идут из/в школу. Все эти усилия не приносили ощутимого результата - машины, превышающие скорость, по-прежнему сбивали пешеходов и велосипедистов с районе школ с гнетущей постоянностью.

Тогда инженеры-градостроители решили попробовать другой подход. В районе 5 школ Гарден Гроува были установлены дисплеи, которые показывают водителю его скорость в данный момент, используя радар, встроенный в сам дисплей. Такие знаки интересны в ряде аспектов. С одной стороны, они не дают водителю никакой новой информации - в конце-концов в каждой машине есть спидометр, и если бы он\она хотел(а) знать скорость движения, то посмотрел(а) бы на приборную панель. С другой стороны, в дисплеях используются радары, которые появились на дорогах США несколько десяткой лет назад в качестве технологического талисмана присущего только полицейским.

В эксперименте в Гарден Гроув такие же радары просто установили вдоль дорог в виде дисплеев с надписью “Ваша скорость:”, за ними не стояла полиция, готовая “наградить” штрафом. Это шло в разрез многолетней догмой правопорядка, которая предполагает, что люди не превышают скорость только в том случае, если за нарушение им грозят какие-либо неприятные меры.

Другими словами, власти Гарден Гроув делали ставку на то что, если дать водителю избыточную информацию в сочетании с отсутствием угрозы штрафа, то это каким-то образом убедит людей делать то, что немногие из нас склонны делать - снижать скорость.

Результаты эксперимента приятно удивили организаторов. В окрестностях школ, где были установлены знаки ограничения скорости нового образца (те самые дисплеи), в среднем 14 процентов водителей снижали скорость. Дальше-больше, в районе трех школ средняя скорость оказалась даже ниже, указанной на знаках. После описанного эксперимента в городе установили еще 10 динамических дисплеев скорости. “Честно говоря, людей очень сложно заставить ездить помедленнее” - признается Дэн Канделариа, проектировщик дорог в Гарден Гроув.- “Но это нововведение подвигает людей к правильным действиям.”

С момента начала эксперимента в Гарден Гроув технология изготовления радаров значительно подешевела, и знаки “Ваша скорость:” теперь можно встретить на дорогах по всей Америке. В тоже время несмотря на повсеместное распространение они не слились с пейзажем, как множество других предупредительных знаков на дороге. Более того практика показывает, что такие динамические дисплеи скорости дают стабильный эффект - водители снижают скорость в среднем на 10 процентов и поддерживают ее на протяжении нескольких километров после дисплея. По оценке проектировщиков и специалистов по безопасности на дорогах такие знаки меняют поведение водителей на дороге эффективнее, чем полицейский с радаром. То есть несмотря на избыточность предоставляемой ими информации и отсутствие видимых последствий, знаки “Ваша скорость:” добиваются практически невозможного - заставляют людей полегче давить на педаль газа.

Динамические дисплеи используют, так называемую, петлю обратной связи, которая является очень эффективным инструментом для изменения поведения. Принцип действия очень прост - надо дать людям информацию о их же действиях в реальном времени (или близко к тому), затем возможность каким-либо образом изменить эти действия, таким образом подталкивая их к более правильному поведению. Действие, информация, обратная реакция. Это принцип лежит в основе действия термостата, поддерживающего заданную температуру в помещении. Тойота тоже использует принцип обратной связи в своих гибридный моделях Prius, показывая водителям расход топлива в реальном времени, что заставляет последних выжимать как можно больше километров из каждого литра бензина в баке (в английском их называют hypemilers).

Но простота петель обратной связи обманчива. Это на самом деле очень эффективный инструмент коррекции поведенческих паттернов в лучшую сторону, даже тех из них, которые казалось бы изменить невозможно. Кроме того петли обратной связи можно применять для стимулирования определенных действий, при этом сам прогресс в правильном направлении становится вознаграждением. Другими словами, петли обратной связи можно использовать для изменения поведения людей, и благодаря взрывному развитию технологий, недалек тот день, когда их можно будет интегрировать почти во все аспекты нашей повседневной жизни.

Петля обратной связи состоит из 4 четко различаемых стадий.

1) Доказательная стадия - на этой стадии поведение должно быть каким-то образом измерено, зафиксировано и сохранено.

2) Стадия оценки значимости - во время этой стадии полученная информация должна быть передана конкретному индивидууму, но не в том сыром виде, как на предыдущей стадии, в неком контексте, вызывающим эмоции.

3) Но даже самая захватывающая информация бесполезна, если человек не знает, какие шаги следует предпринять в свете новых данных. Таким образом, нам нужна третья стадия - последствия, в которой новая информация должна подталкивать к выполнению определенных действий (или действия).

4) И наконец, последняя стадия - действие. Должен наступить определенный момент, когда индивидуум может “подправить” свое поведение, сделать выбор и совершить действие. Затем это действие должно быть как-то измерено или оценено, и, если конечный результат не достигнут, пойти на новый виток, пока постепенно не приблизится к желаемому результату.

Структура петли обратной связи оставалась предметом описаний и уточнений ученых и философов на протяжение многих лет. В XVIII веке инженеры изобрели систему клапанов и регуляторов для контроля давления в паровых двигателях и других механических системах. Основы такой ранней петли обратной связи в последствие легли в основу теории регулирования - инженерной дисциплины, лежащей в основе всего от авиакосмической промышленности до робототехники. В 40-х годах XX века математик Норберт Винер расширил область применения петель обратной связи, заложив их в основу новой дисциплины - кибернетики. В задачи ее входил анализ того, как работают петли обратной связи в механических и электронных системах, и возможность применения этих принципов к различным аспектам деятельности человека. Последних 40 лет активного изучения концепции петель обратной связи показали возможность ее применения в психологии, эпидемиологии, военной стратегии, экологических дисциплинах, инженерных науках и экономике.

Исследования в сфере применения петель обратной связи для влияния на поведение людей начались в 60-х годах, наиболее известны работы психолога из Стэнфордского университета Альберта Бандуры (Albert Bandura) - пионера в изучении вопросов мотивации и изменения поведения. По ходе нескольких экспериментов в образовательной сфере Бандура отметил, что если поставить перед детьми четкую задачу и возможность оценки того, насколько они близки к ее выполнению, то вероятность того, что задача в конечном итоге будет выполнена, значительно повышалась. Это наблюдение позднее легло в основу концепции самоэффективности (self-efficacy), которая предполагает, что чем больше мы верим, что мы можем достичь цели, тем больше вероятность того, что это произойдет. Дальнейшие сорок лет активного изучения концепции петель обратной связи показали возможность ее применения в психологии, эпидемиологии, военной стратегии, экологических дисциплинах, инженерных науках и экономике.(Так сложилось, что в академической науке в пределах каждой дисциплины заново изобретают методы и перефразируют термины, и тем не менее основа остается та же самая.) Петли обратной связи используются для разработки программ для подготовки спортсменов, тренингов для руководящих кадров и множества программ самомотивации. (правда не все имеют под собой хорошую научную основу).

Несмотря на огромное количество исследований и неоспоримые доказательства того, что петли обратной связи могут влиять на поведение, мы достаточно редко сталкиваемся с ними в повседневной жизни. Виной всему - два фактора.

Во-первых, до сегодняшнего дня необходимый катализатор их внедрения - персонализированные данные - были довольно дорогим удовольствием. Спа-салоны, спортивные центры и курсы самомотивации тщательно собирают такие данные за высокую цену. За их пределами эту ключевую информацию было слишком сложно добыть. Или, как говорят технари, персонализированные данные не масштабируются (scale).

Во-вторых, сам сбор таких данных - занятие не из простых. Несмотря на то, что само-мониторинг доступен любому, кто хочет приложить усилие, очень не многие готовы постоянно таскать блокнот с карандашом и записывать каждое съеденное пирожное и каждый пройденный лестничный пролет. Все это слишком напряжно. Наш знакомый технарь сказал бы, что сбор персонализированных данных встречает слишком большое сопротивление (friction). В результате получается, что в большинстве своем, всей силой петель обратной связи, могут воспользоваться очень ограниченные группы людей: те у кого много денег, те у кого железная воля и гики, помешанные на само-мониторинге. Для всех остальных это остается недоступным.

Tема 5. Психофизиология восприятия

Почему вызванные потенциалы можно рассматривать как корреляты перцептивного акта?

Вызванный потенциал как коррелят перцептивного акта. Наиболее адекватным инструментом изучения физиологической природы перцептивного процесса является метод регистрации вызванных потенциалов (ВП) и событийно-связанных потенциалов (ССП). Последнее обусловлено тем, что, во-первых, ВП -- это реакция мозга на внешнее раздражение, по длительности сопоставимая со временем перцептивного акта, во-вторых, ВП, взятые отдельно в каждой зоне коры имеют свои характеристики, обусловленные функциональными особенностями этой зоны. Таким образом, при предъявлении стимула любой модальности (зрительного, звукового, тактильного и др.) в разных зонах коры возникают специализированные реакции, сопоставимые по длительности с реальным психологическим процессом восприятия.

Tема 6. Психофизиология внимания

Как различаются генерализованная и локальная активация?

В зависимости от широты распространения возбуждения в системе нервной различаются генерализованная и локальная формы рефлекса ориентировочного. В зависимости от длительности выделяются долго длящийся - тонический, и быстро завершающийся - физический рефлекс ориентировочный. В ходе угасания генерализованный рефлекс ориентировочный сменяется локальным, тонический - физическим.

Тема 7. Психофизиология памяти

Каковы основные этапы формирования энграмм памяти?

Энграмма -- след памяти, сформированный в результате обучения.

Описание памяти может быть выполнено по динамике развития процессов, приводящих к формированию энграммы, по состоянию памяти, характеризующему ее готовность к воспроизведению энграммы, по устройству, характеризующему состав энграммы. Наконец, еще один способ -- это описание памяти по виду информации. Эти аспекты описания фактически соответствуют основным концепциям памяти.

Этапы формирования энграмм. По современным представлениям, фиксация следа в памяти осуществляется в три этапа.

Вначале, в иконической памяти на основе деятельности анализаторов возникают сенсорный след (зрительный, слуховой, тактильный и т. п.). Эти следы составляют содержание сенсорной памяти.

На втором этапе сенсорная информация направляется в высшие отделы головного мозга. В корковых зонах, а также в гиппокампе и лимбической системе происходит анализ, сортировка и переработка сигналов, с целью выделения из них новой для организма информации. Есть данные, что гиппокамп в совокупности с медиальной частью височной доли играет особую роль в процессе закрепления (консолидации) следов памяти. Речь идет о тех изменениях, которые происходят в нервной ткани при образовании энграмм. Гиппокамп, по-видимому, выполняет роль селективного входного фильтра. Он классифицирует все сигналы и отбрасывает случайные, способствуя оптимальной организации сенсорных следов в долговременной памяти. Он также участвует в извлечении следов из долговременной памяти под влиянием мотивационного возбуждения. Роль височной области предположительно состоит в том, что она устанавливает связь с местами хранения следов памяти в других отделах мозга, в первую очередь, в коре больших полушарий. Другими словами, она отвечает за реорганизацию нервных сетей в процессе усвоения новых знаний; когда реорганизация закончена, височная область в дальнейшем процессе хранения участия не принимает.

На третьем этапе следовые процессы переходят в устойчивые структуры долговременной памяти. Перевод информации из кратковременной памяти в долговременную по некоторым предположениям может происходить как во время бодрствования, так и во сне.

Память нельзя рассматривать как нечто статичное, находящееся строго в одном месте или в небольшой группе клеток. Память существует в динамичной и относительно распределенной форме. При этом мозг действует как функциональная система, насыщенная разнообразными связями, которые лежат в основе регуляции процессов памяти.

Тема 8. Психофизиология речевых процессов

Чем различаются функции центра Брока и центра Вернике?

Межполушарная асимметрия как одна из важных особенностей функционирования высших отделов мозга в основном определяется двумя моментами: 1) асимметричной локализацией нервного аппарата второй сигнальной системы и 2) доминированием правой руки как мощного средства адаптивного поведения человека. Этим и объясняется, что первые представления о функциональной роли межполушарной асимметрии возникли лишь тогда, когда удалось установить локализацию нервных центров речи (моторного -- центра Брока и сенсорного -- центра Вернике в левом полушарии). Перекрестная проекция видов сенсорной чувствительности и нисходящих пирамидных путей -- регуляторов моторной сферы организма -- в сочетании с левосторонней локализацией центра устной и письменной речи определяет доминирующую роль левого полушария в по ведении человека, управляемого корой больших полушарий. Полученные экспериментальные данные подтверждают представление о доминирующей роли левого полушария мозга в реализации функций второй сигнальной системы, в мыслительных операциях, в творческой деятельности с преобладанием форм абстрактного мышления. В общем виде можно считать, что люди с левополушарным доминированием относятся к мыслительному типу, а с правополушарным доминированием -- к художественному.

Тема 9. Психофизиология мыслительной деятельности

Как отражается мыслительная деятельность в параметрах дистантной синхронизации и когерентности?

Изучение мыслительной деятельности в нейрофизиологии имеет свою специфику. В теоретическом плане проблема физиологических основ мыслительной деятельности мало разработана. До сих пор не существует широко принятых концепций (как это имеет место применительно к восприятию, памяти), которые объясняли бы, каким образом ЦНС обеспечивает процесс мышления. В то же время имеется немало эмпирических исследований, которые посвящены изучению этой проблемы. Они образуют два относительно независимых подхода.

В основе первого лежит регистрация физиологических показателей в ходе умственной деятельности. Фактически он направлен на выявление динамики физиологических показателей в процессе решения задач разного типа. Варьируя содержание заданий и анализируя сопутствующие изменения физиологических показателей, исследователи получают физиологические корреляты выполняемой деятельности. На этой основе делаются выводы относительно особенностей физиологического обеспечения решения задач разного типа.

Второй подход исходит из того, что присущие человеку способы познавательной деятельности находят закономерное отражение в физиологических показателях, в результате те приобретают устойчивые индивидуальные особенности. По этой логике, главное -- найти те показатели, которые статистически достоверно связаны с успешностью познавательной деятельности, например, коэффициентом интеллекта, причем физиологические показатели в этом случае получают независимо от психометрических.

Первый подход позволяет изучать процессуальную сторону, т.е. проследить, каким образом перестраивается физиологическая активность по ходу решения задачи и как результат отражается в динамике этой активности. Моделирование умственных задач позволяет выделять новые варианты изменения физиологических показателей и делать обобщения относительно соответствующих физиологических механизмов. Сложность заключается в том, чтобы, во-первых, разработать информативные модели мыслительной деятельности (задания), и, во-вторых, подобрать адекватные методы и показатели, позволяющие в полном объеме охарактеризовать деятельность физиологических систем -- потенциальных "кандидатов" на участие в обеспечении процесса решения задачи. При этом, строго говоря, выводы распространяются только на тот класс мыслительных задач, которые являются предметом изучения. Очевидно, что моделирование не может охватить все сферы мыслительной деятельности человека, и в этом заключается ограниченность первого подхода.

При втором походе такого ограничения нет, поскольку во главу угла ставится сопоставление индивидуально-специфических устойчивых физиологических и психологических показателей. Предполагается, что индивидуальный опыт мыслительной деятельности отражается в тех и других. Однако эта логика не позволяет исследовать психофизиологию процесса решения задач, хотя по результатам сопоставления и выдвигаются

некоторые предположения относительно того, что способствует его успешной организации.

Тема 10. Психофизиология двигательной активности

Какие структуры мозга играют решающую роль в организации произвольного движения?

Одним из важных направлений в исследовании психофизиологии двигательного акта является изучение комплекса колебаний потенциалов мозга, связанных с движениями (ПМСД). Значение этого феномена для понимания физиологических механизмов организации движения очень велико, потому что изучение ПМСД позволяет выявить скрытую последовательность процессов, происходящих в коре мозга при подготовке и выполнении движения, и хронометрировать эти процессы, т.е. установить временные границы их протекания.

Компонентный состав ПМСД. Впервые этот комплекс, отражающий процессы подготовки, выполнения и оценки движения был зарегистрирован в 60-е годы. Оказалось, что движению предшествует медленное отрицательное колебание -- потенциал готовности (ПГ). Он начинает развиваться за 1,5 - 0,5 с до начала движения. Этот компонент регистрируется преимущественно в центральных и лобно-центральных отведениях обоих полушарий. За 500-300 мс до начала движения ПГ становится асимметричным -- его максимальная амплитуда наблюдается в прецентральной области, контралатеральной движению. Примерно у половины взрослых испытуемых на фоне этого медленного отрицательного колебания незадолго до начала движения регистрируется небольшой по амплитуде положительный компонент. Он получил название "премоторная позитивность" (ПМП). Следующее по порядку быстро нарастающее по амплитуде отрицательное колебание, так называемый моторный потенциал (МП), начинает развиваться за 150 мс до начала движения и достигает максимальной амплитуды над областью моторного представительства движущейся конечности в коре головного мозга. Завершается этот комплекс потенциалов положительным компонентом примерно через 200 мс после начала движения.

Функциональное значение компонентов. Принято считать, что потенциал готовности (ПГ) возникает в моторной коре и связан с процессами планирования и подготовки движения. Он относится к классу медленных отрицательных колебаний потенциала мозга, возникновение которых объясняют активацией нейрональных элементов соответствующих участков коры. Гипотезы относительно функционального значения ПМП различны.

Это колебание рассматривают и как отражение подачи центральной команды от коры к мышцам, и как результат релаксации коры после завершения определенного этапа организации движения, и как отражение процессов подавления ассоциированных движений другой конечности, и как обратную связь от мышечных афферентов. В настоящее время некоторые авторы полагают, что ПМП являются лишь отражением начала моторного потенциала.

При регистрации МП у обезьян в составе МП были выделены два субкомпонента. Первый субкомпонент соотносят с активацией моторной коры, связанной с инициацией движения (синаптическая активность пирамидных нейронов), а второй -- с активацией полей 2.3 и 4 по Бродману. Регистрация МП у человека, больного эпилепсией, позволила выделить в нем три компонента.

Первый компонент был назван потенциалом инициации. Он имеет высокую амплитуду и возникает после начала движения в прецентральной контралатеральной коре.

Второй, возникающий после начала миограммы, более локализованный в контралатеральном соматосенсорном поле может быть связан как с инициацией движения, так и с сенсорной обратной связью. Третий компонент отражает импульсацию, поступающую с мышечных афферентов в кору.

Следующий за МП позитивный потенциал рассматривается как отражение обратной афферентации, поступающей с периферических рецепторов, восходящей активности от моторных центров, операции сравнения между моторной программой и нейрональной картиной ее исполнения или процессов релаксации коры после выполнения движения.

Волна ожидания. Помимо ПМСД, описан еще один электрофизиологический феномен, который по своей сути близок потенциалу готовности.

Речь идет об отрицательном колебании потенциала, регистрируемого в передних отделах коры мозга в период между действием предупреждающего и пускового (требующего реакции) сигналов. Это колебание имеет ряд названий: волна ожидания, Е-волна, условное негативное отклонение (УНВ).

Е-волна возникает через 500 мс после предупредительного сигнала, ее длительность растет с увеличением интервала между первым и вторым стимулами. Амплитуда Е-волны растет прямо пропорционально скорости двигательной реакции на пусковой стимул.

Она увеличивается при напряжении внимания и увеличении волевого усилия, что свидетельствует о связи этого электрофизиологического явления с механизмами произвольной регуляции двигательной активности и поведения в целом.

Тема 11. Сознание как психофизиологический феномен

Почему фокус сознание ассоциируется со "светлым пятном"?

Существует множество теорий о механизмах сознания, в которых предпринимается попытка сформулировать необходимые и достаточные условия для возникновения сознания. Их можно разделить на структурные, когда акцент делается на рассмотрение роли отдельных структур или нейронных сетей мозга, и на функциональные, которые определяют сознание через специальные когнитивные операции - мышление, воображение, запоминание и желание. На деле эти два подхода не исключают друг друга, так как специальные операции, связанные с сознанием, реализуются с участием особых нейронных сетей, находящихся в конкретных структурах мозга.

Изучая процессы концентрации и индукции возбуждения, их распределение по коре, И.П. Павлов создал теорию сознания, которая получила название теории светлого пятна. Он связывал сознание с фокусом возбуждения, светлым пятном, областью повышенной возбудимости, которая может перемещаться по коре.

При этом сознание не обязательно связано с символьными операциями - второй сигнальной системой и речевой деятельностью. По И.П. Павлову, сознание есть у человека и у животных.

Изучая поведение собак в условиях свободного их перемещения в манеже, И.С. Бериташвили выявил эффект сенсорного обучения. Он нашел, что образ целевого объекта - пищи и места ее нахождения - формируется быстро, фиксируется и легко извлекается из памяти, когда нужно удовлетворить биологическую потребность. В связи с тем что эти результаты не укладывались в простую рефлекторную схему, он ввел понятие психонервной деятельности, которая оперирует образами. Он предположил, что внешняя среда всегда сравнивается с ее отражением - репрезентациями, хранящимися в памяти. Это характерно как для человека, так и для животных. Поведение строится на основе психонервных механизмов мозгового отображения. Формирование образов он связывает с функцией звездчатых клеток. Они не посылают свои аксоны за пределы коры, так как относятся к внутренним клеткам коры и имеют самостимулирующую обратную связь. Возбуждение может циркулировать по цепочке звездчатых нейронов. Такая локальная реверберация возбуждения рассматривается как основа для формирования сложного образа. Звездчатые нейроны создают материальный субстрат для сознания и служат механизмом для психонервной деятельности, когда нельзя разделить психическое и физиологическое.

Тема 12. Проблема соотношения активности и реактивности в психофизиологии

Две парадигмы в исследовании поведения и деятельности.

При всем многообразии теорий и подходов, используемых в психологии, психофизиологии и нейронауках, их можно условно разделить на две группы. В первой группе в качестве основного методологического принципа, определяющего подход к исследованию закономерностей организации поведения и деятельности, рассматривается реактивность, во второй - активность.

Известны попытки, заменив проблему «активность-реактивность» проблемой сопоставления внутренних и внешних детерминант поведения, доказать, что упомянутые принципы не обусловливают кардинальным образом различающиеся способы описания поведения и деятельности [Кругликов, 1993]. Однако эта замена неадекватна. Внутренняя детерминанта вполне, так же как и внешняя, может быть рассмотрена в качестве стимула, вызывающего реакцию. Например, при описании постулируемых механизмов поведения, которое возникает при увеличении мотивации в отсутствие внешнего стимула, используется понятие «мо-тивационный рефлекс». Основное различие между двумя парадигмами («реактивностной» и «активностной») состоит, как это будет подробно показано далее, в том, куда на временной шкале «помещается» детерминанта текущего поведения -- в прошлое или в будущее. Под парадигмой, вслед за Т. Куном , мы будем здесь и далее понимать модель жизни научного сообщества, которая подразумевает специфический набор теорий, методов и необходимого оборудования, принимаемых и применяемых в данное сообществе.

Реактивность. Декарта, изложенных им в первой половине XVII в. Декарт полагал, что организм может быть изучен как машина, основной принцип действия которой -- рефлекс, Ц обеспечивающий связь между стимулом и ответом. Животные при этом оказывались живыми машинами, и крики боли животных рассматривались как «скрип несмазанных машин» (см. в [Роуз, 1995]). Человека, тело которого рассматривалось в качестве машины, наличие души освободило от автоматического реагирования. Душа его состоит из разумной субстанции, отличной от материи тела, и может влиять на последнее через эпифиз. Идеи Декарта давно уже стали достоянием не только науки, но и основой бытовой или обыденной психологии (см. Предисловие), которая свободно оперирует понятиями «стимул», «рефлекс», «реакция» и т. д. Эти идеи не противоречат логике, имеющей корни в первобытном мышлении, логике, в соответствии с которой предшествующее обстоятельство смешивается с причиной [Леви-Брюль, 1980]. Что же касается науки, совершенно очевидно, что серебрящийся «благородной сединой столетий» рефлекс [Анохин, 1945] оставался цент-ральнйм инвариантным звеном психофизиологических теорий, несмотря на целый ряд изменений, которые претерпели эти теории [Соколова, 1995]. С рефлекторных позиции события, лежащие в основе поведения, в общем представляются как линейная последовательность, начинающаяся с действия стимулов на рецепторные аппараты и заканчивающаяся ответным действием.

Активность. Рассмотрение поведения и деятельности как активности, направленной в будущее, исходит из понимания активности как принципиального свойства живой материи, причем конкретная форма проявления активности зависит от уровня организации этой материи [Анохин, 1978]. Категориальное ядро представлений данной группы теорий значительно менее гомогенно по сравнению с первой. Это ядро сформировалось в результате многочисленных, особенно в последнем столетии, попыток, исходя из разнообразных теоретических посылок, преодолеть механистические ре-активностные схемы, заменив их представлениями об активном, целенаправленном поведении (см. в ).

Так, Дж. Икскюль полагал, что поведение должно быть рассмотрено не как линейная последовательность событий, начинающаяся с возбуждения рецепторов, а как функциональное кольцо. Дж. Гибсон считал, что среда и организм не существуют раздельно, но образуют функциональное единство, к анализу которого принцип «стимул--реакция» не может быть применен. Был разработан целый ряд других существенно различающихся концепций, которые, однако, объединяло признание активности в качестве базового методологического принципа .

Эклектика в психологии и психофизиологии.

В последнее время представление об активном целенаправленном характере поведения человека и животного становится все более распространенным. Наряду с позитивными последствиями этот процесс имеет и негативные. Необходимость в поиске «механизмов» очевидно целенаправленной активности ориентироваться на нейронауки (ту область исследований, в которой позиции рефлекса очень прочны), а также недооценка того, что парадигмам активности и реактивности соответствуют принципиально различающиеся способы описания поведения и деятельности, обусловливают эклектичность многих теорий в психологии и психофизиологии [Александров, 1995].

Утверждения, базирующиеся на разных видах эклектического объединения понятий сопоставляемых парадигм (активности и реактивности), можно упрощенно свести к следующим четырем связанным группам: а) -«филогенетическая» эклектика. Люди ведут себя целенаправленно, а животные отвечают на стимулы. Целенаправленность -- преобразованная в процессе эволюции реактивность (см. ранее о «живых машинах»); б) «онтогенетическая»- эклектика. В пренатальном периоде и/или на ранних стадиях постнатального онтогенеза организмы реагируют на стимулы. Лишь на более поздних этапах индивидуального развития у них формируется целенаправленное поведение. Целенаправленность -- преобразованная в процессе индивидуального развития реактивность; в) «уровневая» эклектика. В основе целенаправленного поведения и деятельности -- рефлекторные «механизмы» или «реализаторы». На высших уровнях организации деятельности, психических процессов, поведения, движения и т. д. действует принцип активности, целенаправленности, а на низших- реактивности. Целостный организм осуществляет целенаправленное поведение, а его отдельный элемент -- нейрон -- реагирует на стимул; г) «анатомическая»-, или «центрально-периферическая», Нейроны центральных структур пластичны, их активность зависит от поведенческого контекста, мотивации, цели и т. д. Периферические элементы ригидны и являются лишь преобразователями энергии внешних воздействий в импульсные коды или исполнителями центральных команд.

Оценивая системность как один из основных объяснительных принципов в науке, М.Г. Ярошевский справедливо замечает, что «антиподом системности является эклектизм» -- смешение разнородных, часто противоположных, положений и принципов, замена одних логических оснований другими. Именно эклектика, наряду с неадекватным решением психофизиологической проблемы (см. параграф 5), является наиболее серьезным препятствием на пути синтеза психологического и физиологического знания в рамках методологически непротиворечивой психофизиологии.

Основная задача этой главы состоит в том, чтобы изложить целостную и, как нам кажется в данный момент, свободную от эклектики систему представлений, объединяющую в рамках единой теории понимание активности отдельного нейрона и целостного поведения организма, соотношения функционирования и развития, структуры и функции, психики и мозга, индивида и среды, нормы и патологии. Здесь будет продемонстрировано, как последовательное развитие системного подхода заставило отказаться от представления о реактивности не только на уровне организма, но и на клеточном уровне в пользу представлений об активности и целенаправленности, что, в свою очередь, обусловило существенное изменение методологии, задач и методов объективного исследования субъективного мира и привело к формированию нового направления в психологии -- системной психофизиологии.

Концептуальные построения многих авторов, относящиеся к парадигме активности, могут быть, с теми или иными оговорками, рассмотрены как варианты методологии системного подхода. Системный подход -- не новость в психологии [Зинченко, Моргунов, 1994], а сам термин «системный подход» стал использоваться в нашей литературе уже больше трех десятилетий назад [Блауберг, Юдин, 1986]. Понимание системности изменялось на последовательных этапах развития науки; не одинаково оно и для разных вариантов системного подхода, существующих на одном и том же этапе [Анохин, 1975]. В частности, и в психофизиологии системный подход далеко не однородное направление, и общим для таких авторов, как П.К. Анохин, Н.Ю. Беленков, Н.П. Бехтерева, М.Н. Ливанов, А.Р. Лурия, Е.Р. Джон (Е.R. John) и многие другие оказывается главным образом лишь признание того, что «функция» (что бы под ней ни понимали разные авторы) реализуется не отдельными структурами или клетками, а их системами [Швырков, 1995]. Системная психофизиология является развитием теории функциональных систем (ТФС), разработанной акад. П.К. Анохиным и его школой. Что это за теория, в чем ее отличие от других вариантов системного подхода и чем определяется особое значение ТФС для психологии и психофизиологии?

Дать определение понятий и составить вопросы-суждения: акцептор результатов действия, коррелятивная психофизиология, эмерджентный

Акцептор результатов действия (от лат. acceptor -- принимающий) -- психологический механизм предвидения и оценки результатов действия в функциональных системах. Термин введен П.К. Анохиным в 1955 г. В информационном аспекте акцептор результатов действия представляет собой "информационный эквивалент результата", извлекаемый из памяти в процессе принятия решения, обусловливающий организацию двигательной активности организма в поведенческом акте и осуществляющий сличение результата с его "опережающим отражением". В случае их совпадения осуществленная функциональная схема распадается, организм может переходить к другому целенаправленному поведению, в случае частичного несовпадения вводятся поправки с программу действия; в случае полного несовпадения развивается ориентировочно-исследовательское поведение.

Коррелятивная психофизиология

Традиционные психофизиологические исследования проводятся, как правило, с позиций «коррелятивной (сопоставляющей) психофизиологии». В этих исследованиях психические явления напрямую сопоставляются с локализуемыми элементарными физиологическими явлениями. Задачей подобных исследований, формулируемой, как правило, в терминах парадигмы реактивности, является разработка представлений о физиологических механизмах психических процессов и состояний. В рамках подобных представлений «психические процессы» описываются в терминах возбуждения и торможения мозговых структур, свойств рецептивных полей нейронов сенсорных структур и т. п. Решение задач коррелятивной психофизиологии не требует какой-либо специальной методологии, которая могла бы, по выражению П.К. Анохина, стать «концептуальным мостом» между психологией и физиологией. Если психолог при изучении восприятия сложных зрительных паттернов регистрирует какой-либо электрофизиологический показатель ил» нейрофизиолог при обсуждении свойств активности нейронов сенсорных струн* тур использует термины «восприятие», «образ» и т. п., то их работы могут рассматриваться как психофизиологические с позиций коррелятивной психофизиологии. Коррелятивная психофизиология неоднократно подвергалась аргументированной критике как со стороны психологов, так и со стороны психофизиологов [Гиппеннрейтер, 1988; Швырков, 1989, 1995; Александров, 1995; и др.].

Эмерджентный (англ. emergent)

1) Возникший внезапно;

2) возникший в результате функционирования в речи.

3) (в философии)

Возникающий внезапно. Э. эволюция - философская гипотеза, рассматривающая развитие как скачкообразный процесс, при котором возникновение новых, высших качеств обусловлено сверхъестественными, непознаваемыми причинами и силами (Новейший словарь иностранных слов и выражений. 2002). В.А. Карпов и Ю.А. Урманцев считают, что "В наше время целостность все чаще стали называть системностью, а целостные, несводимые свойства - эмерджентными. Саму же эмерджентность справедливо объясняют связями и законами композиции, которые отсутствуют у отдельно взятых элементов и неизбежно появляются при объединении, слиянии этих элементов в определенное целое" [с. 3]. "... все системы обладают эмерджентными признаками; они обязательно полиморфичны, диссимметричны, противоречивы в одних отношениях и изоморфичны, симметричны, непротиворечивы в других" [с. 3] [См.: Карпов В.А. Язык как система. - М.: УРСС, 2003. - 304 с.

1. Чем объяснить психические явления с помощью физиологических процессов?

2. В каком случае комплекс акцептора результатов действия должен очень долго быть в напряженном состоянии?

3. В какой науке есть эмерджентные свойства?

4. Вследствие чего всякое психическое состояние является как переживанием субъекта, так и деятельностью различных его функциональных систем?

5. Какие принципы лежат в основе эмерджентного эволюционизма?

6. Почему при мотивационном возбуждении наблюдаются изменения во всех системах организма?

7. Каким образом эфферентные импульсы, представляющие собой в сущности интегративную модель действия, могут положить начало формированию акцептора действия?

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Абульханова-Славская К.А. Деятельность и психология личности. - М.: Наука, 1980.

2. Абульханова-Славская К.А. Особенности типологического подхода и метода исследования личности // Принцип системности в психологических исследованиях. - М.: Наука, 1990. - С. 18.

3. Беритов (Бериташвили) И.С. Структура и функции коры большого мозга. - М.: Наука, 1969. - С. 531.

4. Добронравова И.С. Динамика полушарных соотношений когерентности ЭЭГ человека в условиях комы и пограничных с ней форм нарушения сознания // Журн. высш. нерв, деят., 1992. - Т. 43. - № 2. - С. 286.

5. Дубровский Д.И. Психические явления и мозг. - М.: Наука, 1971. - С. 385.

6. Дубровский Д.И. Информация. Сознание. Мозг. - М.: Высшая школа, 1980. - С. 286.

7. Дудел Дж. и др. Физиология человека. Т. 2. Физиология сенсорных систем. - М.: Мир, 1985. - С. 238.

8. Иваницкий А.М. Мозговые механизмы оценки сигналов. - М.: Медицина, 1976. - С. 264.

9. Косилов С.А. Психофизиологические основы научной организации производительности труда. - М.: Экономика, 1979. - С. 175

10. Леви-Брюлъ Л. Первобытное мышление // Психология мышления. -- М.: Изд-во МГУ, 1980. - С. 130.

11. Лисицын, Ю.П. Образ жизни и здоровье / Ю.П. Лисицын. - М.: Знание, 1982. - 40с.

12. Мартынова, Н.М. Здоровье человека: социальные факторы. / Н.М. Мартынова //Здоровье человека в условиях НТР: методологические аспекты: Сб. науч.трудов. - Новосибирск: Наука. Сибирское отделение, 2004. - С.66-71.

13. Образование взрослых в современном развивающемся обществе. Материалы Международной научно-практической конференции 18-19 ноября 2003 г. В 2-х частях. Часть I. Современное образование взрослых: общие вопросы функционирования и развития. /Ред. В.И. Подобед. - СПб.: ИОВ РАО, 2003. - 484 с.

14. http://www.ido.rudn.ru/psychology/psychophysiology/11.html

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Поиск объективных методов диагностики эмоционально значимых состояний человека. Влияние особенностей межполушарной организации психических процессов на характер протекания различных эмоциональных состояний в условиях актуализации мотивации достижения.

реферат , добавлен 11.05.2010


Предмет, сущность, задачи, основные понятия психофизиологии профессиональной деятельности. Методы психофизиологического исследования. Сравнительный анализ методов психофизиологических исследований в психофизиологии профессиональной деятельности.

курсовая работа , добавлен 20.01.2016


Внушенные изменения уровня активности психических процессов. Гипнорепродукция психических состояний. Репродуктивное внушение заданных психических состояний. Квалифицированная репродукция психических процессов и состояний. Изменение самооценки личности.

практическая работа , добавлен 23.11.2009


Соотношение физиологических и психических процессов и явлений. Сущность и составляющие высших психических функций. Возникновение и психологическая характеристика сознания человека. Условия возникновения сознания и подсознания, их системное строение.

реферат , добавлен 16.07.2011


Принципы психофизического взаимодействия и параллелизма. Теория взаимодействия психических и физиологических процессов. Принцип психофизического единства – первый основной принцип советской психологии. Объяснение психического со стороны физиологии.

контрольная работа , добавлен 16.02.2010


Исследование влияния рефлексивности, личностного смысла и временного фактора на структурно-динамические особенности взаимодействия психических состояний и когнитивных процессов в ходе учебной деятельности студентов естественнонаучных специальностей.

диссертация , добавлен 14.06.2011


Виды функциональных состояний человека. Состояния активации и уровни бодрствования. Стресс как непосредственная реакция организма на воздействие определенного стимула. Специфика психологической диагностики в исследованиях функциональных состояний.

курсовая работа , добавлен 16.09.2009


Понятие о генетической психофизиологии. Роль генетических и средовых факторов в формировании физиологических систем организма и индивидуально-психологических различий личности. Место психофизиологических исследований в системе психогенетических знаний.

реферат , добавлен 09.12.2014


Сущность психофизиологии как науки и физиология познавательных способностей человека, роль психических процессов в его поведении. Зависимость сознания от моделирующей системы мозга и физиология мышления. Рефлекторная теория и основные свойства памяти.

реферат , добавлен 04.08.2009


Определение экстрасенсорных способностей человека. Классификация психических процессов, рекомендации по их развитию. Проведение диагностики развития психических процессов у людей, имеющих и не имеющих экстрасенсорные способности, их сравнительный анализ.

Витгенштейн

Психофизиология.

« Границы моего языка определяют границы моего мира»

План лекции: Сегодня мы с вами рассмотрим следующие вопросы:

1. Понятие о психофизиологии как отрасли психологических знаний.

2. Предмет, задачи и цели науки.

3. Исторический экскурс в истоки психофизиологических знаний.

4. Связь психофизиологии и других наук.

5. Методология науки.

Психофизиология (далее предлагаю вам сокращать ПФ) возникла на стыке психологии и физиологии. Психофизиология (от греч. psyche «душа», physis «природа», и logos «наука») – научная дисциплина, изучающая физиологические основы психической деятельности и поведения человека. Батуев (акад., доктор биол. Наук), например подчеркивает, что психофизиология как одна из областей современной науки о человеке, является междисциплинарной отраслью знаний и базируется на достижениях как естественных так и гуманитарных дисциплин.

Дж. Хессет говорит, что предмет психофизиологии – сложное поведение в контексте которого изучаются физиологические процессы. Другими словами, предметом психофизиологии он выделяет нейронные механизмы психических процессов и состояний. Некоторые современные российские ученые: Л.В. Черенкова, Е.И. Краснощекова, Л. В. Соколова, в качестве предмета психофизиологии считают структуру психофизиологических факторов (биологических и социальных) и особенности их влияния на процесс исторического и индивидуального развития человека. Эволюция представления о предмете ПФ в отечественной науке связана также с именем Соколова. Его позиция состоит в том, что предмет ПФ это изучение нейронных механизмов психических процессов и состояний. Мы же с вами будем изучать механизмы речевой деятельности.

Психофизиология изучает поведение человека или животного, т.е. психофизиология целостных форм психической деятельности, возникшая для объяснения психических явлений с помощью физиологических процессов.

Таким образом, мы видим с вами, что психофозиология - это область междисциплинарных исследований на стыке психологии и нейрофизиологии, рассматривает взаимоотношения мозга и психики (нарисовать схему на доске стр.10 Батуев).

Е.Н. Соколов характеризует психофизиологию как науку о нейронных механизмах психических состояний. Она является областью пересечения психологии, нейрофизиологии и кибернетики. Психология задает общие функциональные зависимости между сигналами на входе и макрореакциями на выходе из системы. Первоначально это была физиологическая психология, опиравшаяся на объективные физиологические методы. Психофизиология изучает также физиологические, биохимические изменения происходящие в нервной системе.

Термин психофизиология был предложен философом Н. Массиасом в начале XIX века. Наиболее близка к психофизиологии физиологическая психология, основанная Вундтом и этот термин обозначал психологические исследования заимствовавшие методы и результаты исследований у физиологии человека. В настоящее время, физиологическая психология это отрасль психологической науки, изучающая физиологические механизмы психической деятельности от низших до высших уровней её организации.

В становление психофизиологии как науки определяющий вклад внесли русские ученые. В середине XIX - начале XX столетия наряду с аналитической физиологией, традиционным предметом которой было изучение рефлекторной природы тех или иных функций и рассмотрение рефлекса как чуть ли не единственного механизма организации поведенческих актов, активно стала развиваться и синтетическая физиология целостного организма, пытающаяся выявить психологическую основу регуляции поведения как совокупность внутренних и внешних детерминант. Трудами И. М. Сеченова, И.П. Павлова, В. М. Бехтерева, А.А. Ухтомского были заложены основные представления о движущихся факторах поведения. Такое поведение стало пониматься как диалектическое единство внутреннего и внешнего, субъективного и объективного. Идеи А.А. Ухтомского стали своеобразным «аккумулятором» лучших традиций русской физиологической мысли. Ухтомский стоял у истоков создания целостной концепции повеления, объединяющей его объективные и субъективные стороны, материальное и идеальное как главные и неразрывные составляющие единого психофизиологического портрета.

Психофизиологию принято определять как науку о протекании физиологических процессов при изменяющихся психологических состояниях. С этой точки зрения в психофизиологии основное внимание уделяется динамике тех физиологических реакций, которые существенно меняются при изменении психических состояний человека. Сюда относятся кожно-гальванические, сердечно-сосудистые, электорэнцефалографические реакции, а также вызванные потенциалы мозга, сетчатки, улитки и некоторых поверхностно расположенных нервов (Е.Н. Соколова). С периода 80-х годов 20 столетия в психофизиологии развивается новое представление относительно предмета психофизиологии, которая рассматривается как наука о нейронных механизмах психических процессов и состояний. Такое понимание стало возможным благодаря исследованиям электрической активности нейронов человека в клинике. Формой представления теории, объединяющей данные психологии и нейрофизиологии в единое целое, является модель, построенная из нейропсихических элементов и реализующая исследуемую психическую функцию.

Теоретико-экспериментальную основу психофизиологического направления составляет теория функциональных систем П.К. Анохина. С идеей функциональных систем связан принцип саморегуляции физиологических процессов (Н.А. Бернштейн). В итоге развитие этого направления в психофизиологии привело к возникновению новой области исследований именуемой системной психофизиологией.

Цель психофизиологии состоит в том, чтобы показать человека по всей совокупности его биологических, психических и социальных проявлений.

Главные задачи психофизиологии:

· причинное объяснение психических явлений путем раскрытия лежащих в их основе нейрофизиологических механизмов,

· исследование физиологических механизмов психических процессов и состояний на системном, нейронном, синаптическом, молекулярном уровнях,

· изучение нейрофизиологических механизмов организации высших психических функций человека. (схема на доске Батуев стр. 12).

В современной психофизиологии выделяют следующие направления: сенсорная психофизиология, психофизиология организации движений, психофизиология активности, психофизиология памяти и обучения, психофизиология речи, психофизиология мотивации и эмоций, психофизиология сна и стресса, психофизиология функциональных состояний и др..

Каким же образом психофизиология связана с другими науками?

Соотношение ПФ и нейропсихологии . По определению нейропсихология – отрасль психологической науки, сложившееся на стыке нескольких дисциплин: психологии, медицины и физиологии, и направленная на изучение мозговых механизмов ВПФ в связи с локальными поражения головного мозга. Современная нейропсихология ориентирована на изучение мозговой организации психической деятельности не только в патологии, но и в норме. Это приводит к тому, что границы между нейропсихологией и ПФ практически стираются.

Соотношение физиологии ВНД и ПФ. Физиология ВНД – представляла собой физиологию психической деятельности, т.е. психофизиологию. В связи с интенсивным развитием новой техники физиологического эксперимента (появление ЭЭГ – эксперимента) стал расширяться фронт экспериментальных исследований. ПФ стало уделяться очень много внимания. В связи с этим наука переживает период интенсивного роста и вплотную подошла к решению таких проблем, которые раньше были недоступны для исследований. Например физиологические механизмы памяти. Б.И. Кочубей выделяет 3 новых характеристики ПФ: активизм, селективизм и информативизм.

Активизм – предполагает отказ от представления о человеке, как о существе пассивно реагирующим на внешние воздействия. Человек – активная личность. С целям и способная к саморегуляции.

Селективизм – характеризует возрастающую дифференцированность в анализе физиологичевских процессов и явлений.

Информативизм – отражает переориентацию физиологии с изучения энергетического обмена на обмен информацией.

Т.о., современная ПФ – область знания, которая объединяет физиологическую психологию и физиологию ВНД, нормальную нейропсихологию и системную ПФ.

Предмет общей ПФ – физиологические основы (корреляты, механизмы, закономерности) психической деятельности и поведения человека.

Основной задачей психофизиологии как науки о нейронных механизмах психических процессов и состояний, является изучение закономерностей функционирования нейронных структур, реализующих психические процессы и определяющих функциональные состояния. Модели исследуемых функций, построенные из нейроноподобных элементов, обладают бионической ценностью. Эта ценность особенно велика в связи с задачами создания интегральных роботов, обладающих элементами искусственного интеллекта. Психофизиологический подход обещает развитие новых методов диагностики сенсорных процессов, движений и процесса обучения. Наиболее существенным элементом психофизиологии является возможность увидеть за протеканием внешних реакций функционирование нейронных систем. Это позволяет более глубоко анализировать различные формы сенсорных функций, процесса обучения и организации движений

Методология

В самом общем виде методы психофизиологии можно представить схемой «человек-нейрон-модель».Исследование начинается на психофизиологическом уровне путем регистрации речевых, двигательных, вегетативных и электроэнцефалографических реакций. Посредством сопоставления этих реакций выявляются те из них комбинации, которые представляют работу определенных функциональных систем, и устанавливается, как выявленные функциональные системы зависят от внешних стимулов и состояний организма (Анохин,1968) Затем выясняется склад различных типов нейронов в реализацию данных функциональных систем. Анохин в 1968 г., Асратян в 1970, Виноградова в 1961 изучали полиэффекторную регистрацию реакций как метод психофизиологии, который позволяет увидеть за отдельными реакциями те функциональные системы, в которые эти реакции входят в качестве компонентов. Для того, чтобы установить связь между сосудистыми реакциями и ощущениями человека, используют комбинации вербальных рангов оценок стимулов с регистрацией сосудистых изменений. При этом слабые раздражители вызывают ориентировочный рефлекс. Приведем пример: если использовать тепловой раздражитель в виде инфракрасного облучения кожи руки, с которой не ведется регистрация сосудистых изменений, то можно заметить, что едва заметные пороговые облучения вызывают неотчетливые ощущения, которые сопровождаются сужением периферических сосудов и расширением мозговых сосудов. При усилении облучения тепловой раздражитель достигает болевого порога. Тогда возникает сужение периферических, и мозговых сосудов, что указывает на включение оборонительного рефлекса. Нетермические стимулы, например звуковые, вызывают только ориентировочные реакции, которые сменяются оборонительными при максимально сильных звуках.

Физиологические процессы, как правило, скрыты от внеш­него наблюдения, поэтому они длительное время остава­лись вне области интересов психологов, занимавшихся в основном исследованием доступных для прямого наблю­дения проявлений поведения человека. Однако многие мо­дели психической деятельности человека носили бы чисто умозрительный характер, а психология оставалась бы «безмозглой», если бы психологи не заинтересовались ней­рофизиологическими процессами, лежащими в основе ис­следуемой ими реальности [Швырков, 1995]

С другой стороны, в нейрофизиологии постоянно воз­никала потребность описать организацию физиологиче­ских процессов в терминах, определяемых в психологиче­ских концепциях и теориях. Происходило и происходит вза­имное обогащение двух наук о человеке как теоретическими разработками, так и экспериментальными методами (см. Предисловие) Что же дает изучение физиологических по­казателей работы нервной системы? Во-первых, в силу сво­ей объективности физиологические показатели становятся надежными элементами, используемыми при описании изу­чаемого поведения. Во-вторых, они позволяют эксперимен­таторам включить в сферу своих исследований скрытые для прямого наблюдения проявления активности организма, ле­жащие в основе поведения. И, как оптимистично заявил Ж. Пайяр, «помимо более полного объективного описания явлений, в основе обращения к физиологическим показате­лям лежит смелое устремление, которое продолжает направ­лять усилия современных психологов объяснить психоло­гические явления на органической основе» .

В психофизиологии основными методами регистра­ции физиологических процессов являются электрофизио-логические методы. В физиологической активности кле­ток, тканей и органов особое место занимает электричес­кая составляющая. Электрические потенциалы отражают физико-химические следствия обмена веществ, сопровож­дающие все основные жизненные процессы, и поэтому яв­ляются исключительно надежными, универсальными и точными показателями течения любых физиологических процессов [Коган, 1969]

Надежность электрических показателей по сравнению с другими, по мнению А Б. Когана, особенно демонстративна, «когда они оказываются единственным средством обнару­жения деятельности» [там же, с. 13] Единообразие потенци­алов действия в нервной клетке, нервном волокне, мышеч­ной клетке как у человека, так и у животных говорит об уни­версальности этих показателей Точность электрических показателей, т. е. их временное и динамическое соответствие физиологическим процессам, основана на быстрых физико-химических механизмах генерации потенциалов, являю­щихся неотъемлемым компонентом физиологических про­цессов в нервной или мышечной структуре.

К перечисленным преимуществам электрических пока­зателей физиологической активности следует добавить и

неоспоримые технические удобства их регистрации: помимо специальных электро­дов, для этого достаточно универсального усилителя биопотенциалов, который ском-мутирован с компьютером, имеющим соответствующее программное обеспечение. И, что важно для психофизиологии, большую часть этих показателей можно регист­рировать, никак не вмешиваясь в изучаемые процессы и не травмируя объект иссле­дования. К наиболее широко используемым методам относятся регистрация импуль­сной активности нервных клеток, регистрация электрической активности кожи, электроэнцефалография, электроокулография, электромиография и электрокарди­ография. В последнее время в психофизиологию внедряется новый метод регистра­ции электрической активности мозга - магнитоэнцефалография и изотопный метод (позитронно-эмиссионная томография).

Томография – получение срезов мозга искусственным путем. Для построения срезов используется просвечивание, например рентгеновскими лучами.

Общий принцип томографии был сформулирован Дж. Родоном. Операции, которые выполняются при томографии называются прямым и обратным преобразованием. Прямое – описание мозга и мозговых процессов в форме срезов. Восстановление модели мозга и его работы по срезам – обратное преобразование.

Позитронно-Эмисионная Томография (ПЭТ) основана на выявлении распределения в мозге различных химических веществ, которые участвуют в метаболизме мозга. Для этого используют короткоживущие радиоизотопы C11, O15, N13, F18. замещение соответствующего элемента на такой изотоп не влияет на химические свойства вещества, но позволяет проследить его движение. Меченое вещество вводится в вену или изоляционно.

Перечисленные изотопы – позитронноизлучающие. Явление позитронной эмиссии – исход из ядра позитронов, в которой нарушен баланс между позитроном и электроном.

Ядерно-Магнитно-Резонансная томография (ЯМР) основана на определении в мозговом веществе распределения плотности ядер водорода и на регистрации некоторых их характеристик при помощи мощных электромагнитов, расположенных вокруг тела человека. Данные ЯМР-томографии дают информацию об изучаемых головного мозга как анатомического, так и физико-химического характера.

Преимущества:

нет ионизирующего излучения;

возможно многоплоскостное исследование;

большая разрешающая способность.

МагнитоЭнцефалоГрафия (МЭГ) – регистрация параметров магнитного поля организма человека и животного. При помощи МЭГ можно регистрировать основные ритмы ЭЭГ и ВП. Запись осуществляется с помощью сверхпроводящих квантовых интерференционных датчиков;) в специальной камере, изолирующей магнитные поля мозга от более сильных полей.

Преимущества:

много датчиков → пространственная картина распределения электромагнитных полей

бесконтактная запись → различные составляющие магнитных полей, регистрируемые со скальпа, не претерпевают таких искажений, как при записи ЭЭГ.

ЭЭГ . Регистрация суммарной электрической активности с поверхности головы. Основные ритмы:

Альфа-ритм (частота 8-13 Гц): ритм относительного покоя.

Бета-ритм (частота 14-30 Гц): сменяет альфа-ритм при сенсорной стимуляции, т.е. в состоянии активного бодрствования (внимание, эмоциональной и интеллектуальное напряжение). Альфа-ритм → бета-ритм – десинхронизация ЭЭГ .

Тета-ритм (частота 4-7 Гц): эмоциональное напряжение и медленноволновой сон.

Дельта-ритм (частота 1-3 Гц): расслабление, медленноволновой сон, очаговое поражение мозга.

Гамма-ритм (30-170 Гц): контролируемые когнитивные процессы, произвольное внимание. 40 Гц: кошка следит за мышкой J.

ВП . ВП (внутримозговой потенциал) – биоэлектрические колебания, возникающие в ЭЭГ в ответ на однократное раздражение рецепторов. Амплитуда ВП не велика, поэтому, чтобы выделить его из общего рисунка ЭЭГ суммируют и усредняют участок ЭЭГ, который следует до и после раздражающего стимула. ВП длиться около 300 мс. ВП делятся на первичные ответы (возникают в течение 100 мс после предъявления стимула) и вторичные ответы (возникают через 100 мс и позже). ПСС – потенциалы, полученные в различных экспериментальных ситуациях. ПСС: моторный потенциал (колебания, связанные с активностью двигательной коры), Е-волна (изменение электрического потенциала в передних отделах мозга, связанное с состоянием намерения произвести какое-либо действия, или, напр., воспринять что-то), колебания потенциала, возникающие в момент, когда пропускается ожидаемый стимул.

Термоэнцефалоскопия. Этим методом измеряют локальный метаболизм мозга и кровоток по теплопродукции. Мозг излучает теплолучи в инфракрасном диапазоне. Водяные пары воздуха задерживают значительную часть этого излучения, но есть частоты (3-5 и 8-14 мкм), в которых тепловые лучи распространяются на большие расстояния, и их можно регистрировать. Инфракрасное излучение мозга улавливается на расстоянии от нескольких см до метра термовизором с автоматической системой сканирования. Сигналы попадают на точечные датчики. Каждая термокарта содержит 10-16 тысяч дискретных точек. Процедура измерений в одной точке длится 2,4 мкс. В работающем мозге температура отдельных участков непрерывно меняется. Построение карты дает временной срез метаболической активности мозга.

Таким образом мы с вами видим, что феномен человека есть продукт истории, т.е. всей совокупности эволюционных процессов (некоторые из данных моментов вы наверное учили на АиФ), подготовивших человека и последующее его существование в условиях им же созданной культуры. Следовательно, в жизнедеятельности человека концентрируется весь итог развития оргнаического мира и вместе с тем приобретает ведущую роль социальные факторы человеческого бытия. Однако преобразование биологического под воздействием социальных факторов человеческого бытия. При этом биологическое в человеке предстает в самой природе социального. Поэтому, когда речь идет об общем контексте жизнедеятельности человеческой личности необходимо рассматривать и ту и другую стороны как единое целое. Психика (сознательная и бессознательная) выступает как активное отражение в мозгу человека картин объективного мира и самого себя в этом мире, обеспечивая возможность воздействия на мир, его преобразования и целенаправленного поведения в нем. Психофизиология как наука и является той областью знаний, которая призвана изучать как внутренние так и внешние детерминанты поведения и психики человека, т.е. субъективные и объективные стороны его существования.

1. Психофизиология и её определение

2. Цели и задачи психофизиологии

4. Психофизиологическая проблема

5. Сознание и распределенные системы

6. Возможные механизмы сознания

7. Психика и сознание как функция мозга

8. Современные представления об отражательной деятельности мозга

9. Соотношение рефлекса и психики

10. Механизмы памяти

12. Типы нервных сетей

13. Функциональная организация НС и ее генетическая детерминация

14. Распределенные системы нейронов

15. Социальное и биологическое в поведении человека

16. Стресс и его механизмы

17. Информационная модель

18. Биологические ритмы и их механизмы

19. Психические заболевания и их механизмы
1. Психофизиология и её определение (1, 8)

Психофизиология (психологическая физиология) - научная дисциплина, возникшая на стыке психологии и физиологии, предметом ее изучения являются физиологические основы психической деятельности и поведения человека. Термин "психофизиология" был предложен в начале XIX века французским философом Н.Массиасом и первоначально использовался для обозначения широкого круга исследований психики, опиравшихся на точные объективные физиологические методы. Психофизиология - естественно-научная ветвь психологического знания. Наиболее близка к психофизиологии - физиологическая психология , наука, возникшая в конце XIX века как раздел экспериментальной психологии. Термин "физиологическая психология" был введен В. Вундтом для обозначения психологических исследований, заимствующих методы и результаты исследований у физиологии человека. Задачи психофизиологии и физиологической психологии практически совпадают. Выделение психофизиологии как самостоятельной дисциплины по отношению к физиологической психофизиологии было проведено А.Р. Лурией (1973).

В отличие от физиологической психологии, где предметом является изучение отдельных физиологических функций, предметом психофизиологии, как подчеркивал А.Р. Лурия , служит поведение человека или животного . При этом поведение оказывается независимой переменной, тогда как зависимой переменной являются физиологические процессы. По Лурии, психофизиология - это физиология целостных форм психической деятельности, она возникла в результате необходимости объяснить психические явления с помощью физиологических процессов , и поэтому в ней сопоставляются сложные формы поведенческих характеристик человека с физиологическими процессами разной степени сложности.
Теоретико-экспериментальные основы этого направления составляет теория функциональных систем П.К. Анохина (1968), базирующаяся на понимании психических и физиологических процессов как сложнейших функциональных систем, в которых отдельные механизмы объединены общей задачей в целые, совместно действующие комплексы, направленные на достижение полезного, приспособительного результата. С идеей функциональных систем непосредственно связан и принцип саморегуляции физиологических процессов , сформулированный в отечественной физиологии Н.А. Бернштейном (1963).
Нейропсихология - это отрасль психологической науки, сложившаяся на стыке нескольких дисциплин: психологии, медицины (нейрохирургии, неврологии), физиологии, - и направленная на изучение мозговых механизмов высших психических функций на материале локальных поражений головного мозга. Теоретической основой нейропсихологии является разработанная А.Р. Лурией теория системной динамической локализации психических процессов. Современная нейропсихология ориентирована на изучение мозговой организации психической деятельности не только в патологии, но и в норме. Соответственно этому круг исследований нейропсихологии расширился; что приводит к стиранию границ между нейропсихологией и психофизиологией.

Хорошо обоснованная методология и богатство экспериментальных приемов физиологии ВНД оказали решающее влияние на исследования в области физиологических основ поведения человека. Благодаря послевоенным новациям существенно преобразилась и зарубежная психофизиология, которая до этого на протяжении многих лет занималась исследованием физиологических процессов и функций человека при различных психических состояниях. В 1982 г. в Канаде состоялся Первый международный психофизиологический конгресс.

Переживая на этой основе период интенсивного роста, наука о мозге, и в том числе психофизиология, вплотную подошла к решению таких проблем, которые ранее были недоступны. К их числу относятся, например, физиологические механизмы и закономерности кодирования информации, хронометрия процессов познавательной деятельности и др.
3 основых характеристики: активизм(отказ от представлений о человеке как существе, пассивно реагирующем на внешние воздействия) , селективизм (дифференцированность в анализе физиологических процессов и явлений, которая позволяет ставить их в один ряд с тонкими психологическими процессами) и информативизм (отражает переориентацию физиологии с изучения энергетического обмена со средой на обмен информацией)
Современная психофизиология как наука о физиологических основах психической деятельности и поведения, представляет собой область знания, которая объединяет физиологическую психологию, физиологию ВНД, "нормальную" нейропсихологию и системную психофизиологию . Взятая в полном объеме своих задач психофизиология включает три относительно самостоятельных части: общую, возрастную и дифференциальную психофизиологию . Каждая из них имеет собственный предмет изучения, задачи и методические приемы. Предмет общей психофизиологии - физиологические основы (корреляты, механизмы, закономерности) психической деятельности и поведения человека. Общая психофизиология изучает физиологические основы познавательных процессов (когнитивная психофизиология ), эмоционально-потребностной сферы человека и функциональных состояний. Предмет возрастной психофизиологии - онтогенетические изменения физиологических основ психической деятельности человека. Дифференциальная психофизиология - раздел, изучающий естественно-научные основы и предпосылки индивидуальных различий в психике и поведении человека.
2. Цели и задачи психофизиологии (2, 9)

Цели психофизиологии человека

(а) Изучение естественных принципов управления в психофизиологических системах человека и принципов управления поведением человека в целом. Создание теоретической основы дисциплины: получение данных о психических и физических механизмах поведения человека, систематизация этих данных и синтез законов психофизиологии . Эти цели имеет фундаментальная, или теоретическая психофизиология .
(б) Использование теории психофизиологии для предсказания поведения человека , для оптимизации управления человека своим поведением и для морально оправданного эффективного внешнего управления поведением человека. Эти цели имеет практическая, или прикладная психофизиология .

Психофизиология призвана решать задачи , соответствующие ее главным целям.

(1) Задачами теоретической психофизиологии является описание организации отношений между элементами внутри каждой из трех сущностей (духовное - психическое - физическое ) человека, а также между этими сущностями в норме и при патологии .
(2) Задачами прикладной психофизиологии является разработка научно обоснованных мероприятий по структурно-функциональной оптимизации поведения человека в целом и составляющих его систем в норме и при патологии.
3. Методы психофизиологии (3, 10, 14)

Центральное место в ряду методов психофизиологического исследования занимают различные способы регистрации электрической активности центральной нервной системы (головного мозга).

ЭЭГ - метод регистрации и анализа ЭЭГ, т.е. суммарной биоэлектрической активности, отводимой как со скальпа, так и из глубоких структур мозга. В 1929 г. австрийский психиатр Х. Бергер обнаружил, что с поверхности черепа можно регистрировать "мозговые волны". Электрические характеристики этих сигналов зависят от состояния испытуемого. Особенность ЭЭГ - спонтанный, автономный характер. Регулярная электрическая активность мозга может быть зафиксирована уже у плода (т.е. до рождения организма). Даже при глубокой коме и наркозе наблюдается особая характерная картина мозговых волн. Сегодня ЭЭГ является наиболее перспективным, но пока еще наименее расшифрованным источником данных. В стационарный комплекс для регистрации ЭЭГ и ряда других физиологических показателей входит звукоизолирующая экранированная камера, оборудованное место для испытуемого, многоканальные усилители, регистрирующая аппаратура. Важное значение при регистрации ЭЭГ имеет расположение электродов , при этом электрическая активность одновременно регистрируемая с различных точек головы может сильно различаться. При записи ЭЭГ используют два основных метода: биполярный и монополярный . В первом случае оба электрода помещаются в электрически активные точки скальпа, во втором один из электродов располагается в точке , которая условно считается электрически нейтральной (мочка уха, переносица). При биполярной записи регистрируется ЭЭГ, представляющая результат взаимодействия двух электрически активных точек (например, лобного и затылочного отведений), при монополярной (позволяет изучать изолированный вклад той или иной зоны мозга в изучаемый процесс) записи - активность какого-то одного отведения относительно электрически нейтральной точки (например, лобного или затылочного отведения относительно мочки уха). Выбор того или иного варианта записи зависит от целей исследования. Международная федерация обществ электроэнцефалографии приняла так называемую систему "10-20 ", позволяющую точно указывать расположение электродов. В соответствии с этой системой у каждого испытуемого точно измеряют расстояние между серединой переносицы (назионом) и твердым костным бугорком на затылке (инионом), а также между левой и правой ушными ямками. Возможные точки расположения электродов разделены интервалами, составляющими 10% или 20% этих расстояний на черепе. При этом для удобства регистрации весь череп разбит на области: F, O, P, T, C. 2 подхода к анализу ЭЭГ: визуальный (клинический) и статистический . Визуальной (клинический) анализ ЭЭГ используется, как правило, в диагностических целях. 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. В электрических процессах находит отражение синаптическая активность нейронов. Речь идет о потенциалах, которые возникают в постсинаптической мембране нейрона , принимающего импульс. Тк тормозные постсинаптические потенциалы коры могут достигать 70 мс и более. Эти потенциалы могут суммироваться.
МЭГ. Магнитоэнцефалография - регистрация параметров магнитного поля, обусловленных биоэлектрической активностью головного мозга. Запись этих параметров осуществляется с помощью сверхпроводящих квантовых интерференционных датчиков и специальной камеры, изолирующей магнитные поля мозга от более сильных внешних полей. Метод обладает рядом преимуществ перед регистрацией традиционной ЭЭГ. В частности, радиальные составляющие магнитных полей, регистрируемые со скальпа, не претерпевают таких сильных искажений , как ЭЭГ. Это позволяет более точно рассчитывать положение генераторов ЭЭГ-активности, регистрируемой со скальпа.
Вызванные потенциалы (ВП) - биоэлектрические колебания, возникающие в нервных структурах в ответ на внешнее раздражение и находящиеся в строго определенной временной связи с началом его действия. У человека ВП обычно включены в ЭЭГ, но на фоне спонтанной биоэлектрической активности трудно различимы. Регистрация ВП осуществляется специальными техническими устройствами, которые позволяют выделять полезный сигнал из шума путем последовательного его накопления, или суммации. При этом суммируется некоторое число отрезков ЭЭГ, приуроченных к началу действия раздражителя.

Первоначально его применение в основном было связано с изучением сенсорных функций человека в норме и при разных видах аномалий. Позволяют отмечать в записи ЭЭГ изменения потенциала, которые достаточно строго связаны во времени с любым фиксированным событием. В связи с этим появилось новое обозначение этого круга физиологических явлений - событийно-связанные потенциалы (ССП). Количественные методы оценки ВП и ССП предусматривают, в первую очередь, оценку амплитуд и латентностей . Локализация источников генерации ВП позволяет установить роль отдельных корковых и подкорковых образований в происхождении тех или иных компонентов ВП . Наиболее признанным здесь является деление ВП на экзогенные и эндогенные компоненты. Первые отражают активность специфических проводящих путей и зон, вторые - неспецифических ассоциативных проводящих систем мозга. Длительность тех и других оценивается по-разному для разных модальностей. ВП как инструмент, позволяющий изучать физиологические механизмы поведения и познавательной деятельности человека и животных. Применение ВП в психофизиологии связано с изучением физиологических механизмов и коррелятов познавательной деятельности человека . Это направление определяется как когнитивная психофизиология. ВП в нем используются в качестве полноценной единицы психофизиологического анализа.

Топографическое картирование электрической активности мозга (ТКЭАМ) область электрофизиологии, оперирующая с множеством количественных методов анализа электроэнцефалограммы и вызванных потенциалов. Оно позволяет очень тонко и дифференцированно анализировать изменения функциональных состояний мозга на локальном уровне в соответствии с видами выполняемой испытуемым психической деятельности. Однако метод картирования мозга является не более чем очень удобной формой представления на экране дисплея статистического анализа ЭЭГ и ВП. Компьютерная томография (КТ) - новейший метод, дающий точные и детальные изображения малейших изменений плотности мозгового вещества. Можно получить множество изображений одного и того же органа и таким образом построить внутренний поперечный срез " этой части тела, в отличие от рентгена. Томографическое изображение - это результат точных измерений и вычислений показателей ослабления рентгеновского излучения, относящихся только к конкретному органу. Метод позволяет различать ткани, незначительно отличающиеся между собой по поглощающей способности. Измеренные излучение и степень его ослабления получают цифровое выражение. По совокупности измерений каждого слоя проводится компьютерный синтез томограммы. Завершающий этап - построение изображения исследуемого слоя на экране. Помимо решения клинических задач (например, определения местоположения опухоли) с помощью КТ можно получить представление о распределении регионального мозгового кровотока. Благодаря этому КТ может быть использована для изучения обмена веществ и кровоснабжения мозга.

Компьютерная томография стала родоночальницей ряда других еще более совершенных методов исследования : томографии с использованием эффекта ядерного магнитного резонанса (ЯМР-томография), позитронной эмиссионной томографии (ПЭТ), функционального магнитного резонанса (ФМР) . Эти методы относятся к наиболее перспективным способам неинвазивного совмещенного изучения структуры, метаболизма и кровотока мозга. В ходе жизнедеятельности нейроны потребляют различные химические вещества, которые можно пометить радиоактивными изотопами (например, глюкозу). При активизации нервных клеток кровоснабжение соответствующего участка мозга возрастает, в результате в нем скапливаются меченые вещества и возрастает радиоактивность. Измеряя уровень радиоактивности различных участков мозга, можно сделать выводы об изменениях активности мозга при разных видах психической деятельности. При ЯМР-томографии получение изображения основано на определении в мозговом веществе распределения плотности ядер водорода (протонов) и на регистрации некоторых их характеристик при помощи мощных электромагнитов, расположенных вокруг тела человека. С помощью этого метода можно получить четкие изображения "срезов" мозга в различных плоскостях. ПЭТ сочетает возможности КТ и радиоизотопной диагностики . В ней используются ультракороткоживущие позитронизлучающие изотопы ("красители"), входящие в состав естественных метаболитов мозга, которые вводятся в организм человека через дыхательные пути или внутривенно. Активным участкам мозга нужен больший приток крови, поэтому в рабочих зонах мозга скапливается больше радиоактивного "красителя". На сочетании метода ЯМР с измерением мозгового метаболизма при помощи позитронной эмиссии был основан метод функционального магнитного резонанса (ФМР). Термоэнцефалоскопия. По частоте в ЭЭГ различают следующие типы ритмических составляющих: дельта-ритм (0,5-4 Гц); тэта-ритм (5-7 Гц); альфа-ритм (8-13 Гц) - основной ритм ЭЭГ, преобладающий в состоянии покоя; мю-ритм - по частотно-амплитудным характеристикам сходен с альфа-ритмом, но преобладает в передних отделах коры больших полушарий; бета-ритм (15-35 Гц); гамма-ритм (выше 35 Гц). Следует подчеркнуть, что подобное разбиение на группы более или менее произвольно, оно не соответствует никаким физиологическим категориям. Основные ритмы и параметры энцефалограммы: 1. Альфа-волна - одиночное двухфазовое колебание разности потенциалов длительностью 75-125 мс., по форме приближается к синусоидальной. 2. Альфа-ритм - ритмическое колебание потенциалов с частотой 8-13 Гц, выражен чаще в задних отделах мозга при закрытых глазах в состоянии относительного покоя, средняя амплитуда 30-40 мкВ, обычно модулирован в веретена. 3. Бета-волна - одиночное двухфазовое колебание потенциалов длительностью менее 75 мс. и амплитудой 10-15 мкВ (не более 30). 4. Бета-ритм - ритмическое колебание потенциалов с частотой 14-35 Гц. Лучше выражен в лобно-центральных областях мозга. 5. Дельта-волна - одиночное двухфазовое колебание разности потенциалов длительностью более 250 мс. 6. Дельта-ритм - ритмическое колебание потенциалов с частотой 1-3 Гц и амплитудой от 10 до 250 мкВ и более. 7. Тета-волна - одиночное, чаще двухфазовое колебание разности потенциалов длительностью 130-250 мс. 8. Тета-ритм - ритмическое колебание потенциалов с частотой 4-7 Гц, чаще двухсторонние синхронные, с амплитудой 100-200 мкВ, иногда с веретенообразной модуляцией, особенно в лобной области мозга. Важная характеристика электрических потенциалов мозга - амплитуда , т.е. величина колебаний. Амплитуда и частота колебаний связаны друг с другом. Амплитуда высокочастотных бета-волн у одного и того человека может быть почти в 10 раз ниже амплитуды более медленных альфа-волн. Ритмический характер биоэлектрической активности коры , и в частности альфа-ритма, обусловлен в основном влиянием подкорковых структур, в первую очередь таламуса (промежуточный мозг). Именно в таламусе находятся главные, но не единственные пейсмекеры или водители ритма. Одностороннее удаление таламуса или его хирургическая изоляция от неокортекса приводит к полному исчезновению альфа-ритма в зонах коры прооперированного полушария. При этом в ритмической активности самого таламуса ничто не меняется. Нейроны неспецифического таламуса обладают свойством авторитмичности. Большую роль в динамике электрической активности таламуса и коры играет ретикулярная формация ствола мозга. Она может оказывать синхронизирующее влияние, т.е. способствующее генерации устойчивого ритмического паттерна , и дезинхронизирующее, нарушающее согласованную ритмическую активность. А льфа-ритм - доминирующий ритм ЭЭГ покоя у человека. Считали, что этот ритм выполняет функцию временного сканирования ("считывания") информации и тесно связан с механизмами восприятия и памяти . Предполагается, что альфа-ритм отражает реверберацию возбуждений, кодирующих внутримозговую информацию и создающих оптимальный фон для процесса приема и переработки афферентных сигналов. Его роль состоит в своеобразной функциональной стабилизации состояний мозга и обеспечении готовности реагирования . Предполагается также, что альфа-ритм связан с действием селектирующих механизмов мозга, выполняющих функцию резонансного фильтра, и таким образом регулирующих поток сенсорных импульсов. Дельта-ритм у здорового взрослого человека в покое практически отсутствует, но он доминирует в ЭЭГ на четвертой стадии сна , которая получила свое название по этому ритму (медленноволновой сон или дельта-сон). Напротив, тэта-ритм тесно связан с эмоциональным и умственным напряжением . Его иногда так и называют стресс-ритм или ритм напряжения . У человека одним из ЭЭГ симптомов эмоционального возбуждения служит усиление тэта-ритма с частотой колебаний 4-7 Гц, сопровождающее переживание как положительных, так и отрицательных эмоций. При выполнении мыслительных заданий может усиливаться и дельта-, и тета-активность. Причем усиление последней составляющей положительно соотносится с успешностью решения задач. По своему происхождению тэта-ритм связан с кортико-лимбическим взаимодействием. Предполагается, что усиление тэта-ритма при эмоциях отражает активацию коры больших полушарий со стороны лимбической системы.
Переход от состояния покоя к напряжению всегда сопровождается реакцией десинхронизации , главным компонентом которой служит высокочастотная бета-активность . Умственная деятельность у взрослых сопровождается повышением мощности бета-ритма, причем значимое усиление высокочастотной активности наблюдается при умственной деятельности, включающей элементы новизны, в то время как стереотипные, повторяющиеся умственные операции сопровождаются ее снижением. Установлено также, что успешность выполнения вербальных заданий и тестов на зрительно-пространственные отношения оказывается положительно связанной с высокой активностью бета-диапазона ЭЭГ левого полушария. По некоторым предположениям, эта активность связана с отражением деятельности механизмов сканирования структуры стимула, осуществляемой нейронными сетями, продуцирующими высокочастотную активность ЭЭГ.
4. Психофизиологическая проблема (11, 20, 22)

Психофизическая проблема. Как подчеркивает известный отечественный историк психологии М.Г. Ярошевский (1996), Декарт, Лейбниц и другие философы анализировали в основном психофизическую проблему. При решении психофизической проблемы речь шла о включении души (сознания, мышления) в общую механику мироздания, о ее связи с Богом. Иными словами, для философов, решающих эту проблему, важно было собственно место психического (сознания, мышления) в целостной картине мира. Таким образом, психофизическая проблема, связывая индивидуальное сознание с общим контекстом его существования, имеет, прежде всего, философский характер. Психофизиологическая проблема заключается в решении вопроса о соотношении между психическими и нервными процессами в конкретном организме (теле). В такой формулировке она составляет основное содержание предмета психофизиологии. Первое решение этой проблемы можно обозначить как психофизиологический параллелизм. Суть его заключается в противопоставлении независимо существующих психики и мозга (души и тела). В соответствии с этим подходом психика и мозг признаются как независимые явления, не связанные между собой причинно-следственными отношениями. В то же время наряду с параллелизмом сформировались еще два подхода к решению психофизиологической проблемы:

психофизиологическая идентичность, которая представляет собой вариант крайнего физиологического редукционизма , при котором психическое, утрачивая свою сущность, полностью отождествляется с физиологическим. Примером такого подхода служит известная метафора: "Мозг вырабатывает мысль, как печень - желчь". Психофизиологическое взаимодействие, представляющее собой вариант паллиативного, т.е. частичного, решения проблемы. Предполагая, что психическое и физиологическое имеют разные сущности, этот подход допускает определенную степень взаимодействия и взаимовлияния. Психофизическая проблема в широком смысле - вопрос о месте психического в природе; в узком - проблема соотношения психических и физиологических (нервных) процессов . Во втором случае П. п. правильнее называть психофизиологической . Особую остроту П. п. приобрела в XVII в., когда сложилась механистическая картина мира, исходя из которой Р. Декарт предпринял попытку объяснить поведение живых существ по образцу механического взаимодействия. Необъяснимые, исходя из этой трактовки природы, акты сознания были отнесены к бестелесной непространственной субстанции. Вопрос об отношении этой субстанции к работе “машины тела” привел Декарта к концепции психофизического взаимодействия: хотя тело только движется, а душа только мыслит, они могут влиять друг на друга, соприкасаясь в определенной части мозга . Выступившие против взгляда на психику как на особую субстанцию Т.Гоббс и Б.Спиноза утверждали, что она полностью выводима из взаимодействия природных тел, но позитивно решить П. п. они не смогли. Гоббс предложил рассматривать ощущение как побочный предмет материальных процессов (см. Эпифеноменализм ). Спиноза , полагая, что порядок идей тот же, что и порядок вещей, трактовал мышление и протяженность как нераздельные и вместе с тем не связанные между собой причинными отношениями атрибуты бесконечной субстанции - природы. Г.В.Лейбниц , совмещая механистическую картину мира с представлением о психике как уникальной сущности, выдвинул идею психофизического параллелизма , согласно которой душа и тело совершают свои операции независимо друг от друга, но с величайшей точностью, создающей впечатление их согласованности между собой. Они подобны паре часов, которые всегда показывают одно и то же время, хотя и движутся независимо. Материалистическую интерпретацию психофизический параллелизм получил у Д.Гартли и других натуралистов. Психофизический параллелизм приобрел большую популярность в середине XIX в., когда с открытием закона сохранения энергии стало невозможно представлять сознание по типу особой силы, способной произвольно изменять поведение организма. Вместе с тем дарвиновское учение требовало понимания психики как активного фактора регуляции жизненных процессов . Это привело к появлению новых вариантов концепции психофизического взаимодействия (У.Джеймс ). В конце XIX - начале XX в. получила распространение махистская трактовка П. п., согласно которой душа и тело построены из одних и тех же “элементов”, а поэтому речь должна идти не о реальной взаимосвязи реальных явлений, а о корреляции между “комплексами ощущений”. Современный логический позитивизм рассматривает П. п. как псевдопроблему и полагает, что связанные с ней трудности разрешимы путем применения различных языков к описанию сознания, поведения и нейрофизиологических процессов. В противоположность различным идеалистическим концепциям диалектический материализм трактует П. п., исходя из понимания психики как особого свойства высокоорганизованной материи, которое возникает в процессе взаимодействия живых существ с внешним миром и, отображая его, способно активно влиять на характер этого взаимодействия. В различных разделах психофизиологии и смежных с ней дисциплин накоплен огромный материал о многообразных формах зависимости психических актов от их физиологического субстрата и роли этих актов (как функции мозга) в организации и регуляции жизнедеятельности (учение о локализации высших психических функций , об идеомоторных актах , данные ряда разделов нейро- и патопсихологии , психофармакологии , психогенетики и др.). Несмотря на многие достижения психофизиологии, особенно в последние десятилетия, психофизиологический параллелизм как система взглядов не отошел в прошлое. Известно, что выдающиеся физиологи ХХ в. Шерингтон, Эдриан, Пенфилд, Экклс придерживались дуалистического решения психофизиологической проблемы. Согласно их мнению, при изучении нервной деятельности не надо принимать во внимание психические явления, а мозг можно рассматривать как механизм, деятельность определенных частей которого в крайнем случае параллельна разным формам психической деятельности. Целью психофизиологического исследования, согласно их мнению, должно являться выявление закономерностей параллельности протекания психических и физиологических процессов.

Психофизиология - междисциплинарная область знаний, объединяющая достижения психологической и физиологической науки.

Ее название греческого происхождения, состоит из трех частей: ψυχή («душа»), φύση («природа») и λόγος («учение, слово»). То есть, подсказывают нам значения этих трех элементов, психофизиология изучает роль биологических, природных факторов в протекании психических процессов.

Основы психофизиологии обязательно входят в учебную программу всех вузов, которые готовят специалистов-психологов.

История

Психология, изучающая то, как развивается и работает психика, и физиология, исследующая функционирование органов, систем органов и живого организма в целом, - вот науки, в русле которых возникла интересующая нас дисциплина. История ее, в отличие от материнских наук, не слишком длинна. Кратко ее можно представить следующими основными моментами.

Термин «психофизиология» зародился еще в позапрошлом веке - благодаря французскому философу Николя Массиасу, который так обозначал исследования психики, проводящиеся с использованием объективных физиологических методов.

Следующим важным шагом следует считать внедрение в психологию эксперимента. Вильгельм Вундт, немецкий психолог, основал первую лабораторию экспериментальной психологии и выделил как отдельное направление физиологическую психологию, которая исследовала простейшие психические процессы.

Выделение психофизиологии в самостоятельную дисциплину произошло уже в XX веке. На Первом международном психофизиологическом конгрессе, состоявшемся в канадском Монреале в 1982 году, наука получила официальный статус. Нужно отметить, что из-за холодной войны и «железного занавеса» советская психофизиология долгое время развивалась изолированно от общемировой. Очевидно, что такое положение дел не способствовало полноценному развитию психофизиологии. В настоящее же время наука, напротив, существует в условиях открытости и взаимовлияния, становясь поистине интернациональной областью знаний.

Общая характеристика

Как мы уже говорили, главная особенность психофизиологии - ее междисциплинарный характер. Эта черта в значительной мере определяет методы, объект, предмет и задачи психофизиологии.

Влияние каких областей знания испытывает наука? Разумеется, теснее всего ощущается связь психофизиологии с материнскими дисциплинами, однако она также имеет точки пересечения с другими науками, как естественнонаучными, так и гуманитарными. В число первых, например, входят генетика, биохимия, анатомия, медицина, а ко вторым относятся философия, социология, педагогика и этика.

Таким образом, как предмет психофизиологии выступают физиологические основы психических процессов человека. Главная задача теоретической психофизиологии - описание отношений, которые существуют между духовной, психической и физической составляющими человека, а также внутри каждой из этих сущностей. Практическая область науки призвана разработать способы оптимизации поведения человека, основываясь как на традиционных методах психологии, так и на объективных физиологических показателях.

Внутри теоретической и практической областей выделяются более мелкие подструктуры. Как пример можно привести следующие теоретические направления.

• Психофизиология мышления и психофизиология эмоций (иногда эти направления объединяются в одно).
• Психофизиология сознания.
• и памяти.
• Движений и функциональных состояний.
• Стресса.

Говоря о практической составляющей дисциплины, нужно отметить такие разделы, как социальная, клиническая, педагогическая, психофизиология диагностики, наркомании, алкоголизма и другие. Особые направления представляют собой возрастная, дифференциальная, системная психофизиология.

Вообще, эта наука отличается ярко выраженным прикладным характером. Давно утвердилась роль таких областей, как психофизиология труда или, например, спорта, которые обеспечивают эти сферы человеческой деятельности важнейшими данными, значительно облегчающими повседневную деятельность. Так, зная и учитывая психофизиологические факторы, скажем, условий труда, можно увеличить производительность труда без ущерба для здоровья и так далее.

Методы исследований

Что представляют собой методы психофизиологии? Ключевыми для этой дисциплины становятся те способы исследования, которые позволяют различным образом зарегистрировать и измерить уровень электрической активности центральной нервной системы, уделяя особенное внимание активности головного мозга. За последнее время существенно расширилось количество неинвазивных (без проникновения под кожу) методов, дающих обширные данные о строении и работе мозга. Назовем лишь некоторые из них.

Один из наиболее распространенных методов - электроэнцефалография, то есть регистрация электрических потенциалов головного мозга. Эта процедура проводится с помощью специальной шапочки с электродами. В зависимости от целей исследования ЭЭГ может проводиться как во время бодрствования, так и когда пациент спит; возможны включения-выключения света, звуковое сопровождение.

Томографические методы позволяют на основе нескольких реальных изображений срезов мозга смоделировать те его участки, которые увидеть не удается. Различают компьютерную томографию (КТ), магнитно-резонансную томографию (МРТ), позитронно-эмиссионную томографию (ПЭТ) и функциональную МРТ. Первые два способа используются для получения информации об особенностях строения мозга, структурных изменений в нем, последние - о функционировании этого органа.

Электромиография (ЭМГ) регистрирует колебания потенциалов в мышцах и дает возможность обнаруживать изменения состояний мышц, которые не сопровождаются внешними движениями. Например, по ЭМГ мышц лица возможно оценить реакцию человека по отношению к тем или иным предметам или ситуациям. Автор: Евгения Бессонова

1. История, предмет, задачи

Психофизиология - научная дисциплина, возникшая на стыке психологии и физиологии, предметом ее изучения являются физиологические основы психической деятельности и поведения человека (животного). Естественно-научная ветвь психологического знания. Поведение оказывается независимой переменной, тогда как зависимой переменной являются физиологические процессы.

Психофизиология - наука не только о физиологических, но и о нейронных механизмах психических процессов, состояний и поведения. Включает исследование нейрона и нейронных сетей.

Становление психофизиологии как одной из ветвей нейронауки связано с успехами, достигнутыми в области изучения нейронной активности.

20-е годы, Англия, школа электрофизиологов во главе с А. Эдрианом. Большой вклад в изучение электрической активности нейронов и в общую теорию ЭЭГ.

Теория нервных сетей, сформулированная У. Мак Каллахом и У. Питсом. Описан детектор - особый тип нейронов сетчатки, избирательно реагирующих на некоторые физические свойства зрительных стимулов.

60-е годы, работы Д. Хьюбела и Т. Визеля, сформулировали модульный принцип организации нейронов коры больших полушарий, показав существование «колонок» - объединения нейронов в группы со сходными функциональными свойствами.

Ю. Конорский – гностические единицы (особый тип сенсорных нейронов, кодирующие целостные образы). Узнаванию знакомого лица, предмета с первого взгляда, голоса по первому слову, запаха, жеста и т.п. соответствует возбуждение не клеточного ансамбля, а единичных нейронов, отвечающих отдельным восприятиям.

Нейроны цели - избирательно реагируют на появление целевого объекта: на вид или запах пищи. Найдены в гипоталамусе, височной коре, хвостатом ядре.

Нейроны целевых движений у кролика были описаны В. Б. Швырковым. Их активация предшествует акту хватания пищи либо нажиму на педаль, за которым следует подача кормушки с пищей.

Нейроны моторных программ (А. С. Батуев) в лобной и теменной коре. Активация отдельных групп этих нейронов предшествует выполнению различных фрагментов сложного инструментального двигательного рефлекса, обеспечивающего получение пищевого подкрепления. Изучена функция многих командных нейронов, запускающих определенные двигательные акты.

К.В. Судаков, нейроны, которые реагируют на тоническое мотивационное возбуждение - нейроны «ожидания». При пищевом возбуждении, возникающем естественным путем или в результате электрического раздражения «центра голода», расположенного в латеральном гипоталамусе, эти нейроны разряжаются пачками спайков. С удовлетворением пищевой потребности пачечный тип активности заменяется одиночными спайками.

Нейроны новизны, активирующиеся при действии новых стимулов и снижающие свою активность по мере привыкания к ним, обнаружены в гиппокампе, неспецифическом таламусе, ретикулярной формации среднего мозга и других структурах. В гиппокампе найдены также нейроны тождества, опознающие знакомые (многократно повторяющиеся) стимулы. В.Б. Швырковым выделена группа нейронов поискового поведения, которые становятся активными только во время ориентировочно-исследовательского поведения кролика.

Особую группу составляют нейроны среды, избирательно возбуждающиеся при нахождении животного в определенной части клетки. Нейроны среды найдены Ю.И. Александровым в моторной, соматосенсорной и зрительной коре у кролика. Нейроны среды в коре сходны с нейронами места, найденными О"Кифом в гиппокампе кролика. Нейроны места также активируются лишь при определенном расположении животного в экспериментальном пространстве.

Выделенные группы нейронов заложили основу функциональной классификации нейронов и позволили приблизиться к пониманию нейронных механизмов поведения.

2. Понятие сенсорной системы

Сенсорной системой (анализатором, по И. П. Павлову) называют часть нервной системы, состоящую из воспринимающих элементов - сенсорных рецепторов, получающих стимулы из внешней или внутренней среды, нервных путей, передающих информацию от рецепторов в мозг, и тех частей мозга, которые перерабатывают эту информацию. Таким образом, сенсорная система вводит информацию в мозг и анализирует ее. Работа любой сенсорной системы начинается с восприятия рецепторами внешней для мозга физической или химической энергии, трансформации ее в нервные сигналы и передачи их в мозг через цепи нейронов. Процесс передачи сенсорных сигналов сопровождается многократным их преобразованием и перекодированием и завершается высшим анализом и синтезом (опознанием образа), после чего формируется ответная реакция организма.

Информация, поступающая в мозг, необходима для простых и сложных рефлекторных актов вплоть до психической деятельности человека. И. М. Сеченов писал, что «психический акт не может явиться в сознании без внешнего чувственного возбуждения». Переработка сенсорной информации может сопровождаться, но может и не сопровождаться осознанием стимула. Если осознание происходит, говорят об ощущении. Понимание ощущения приводит к восприятию.

И. П. Павлов считал анализатором совокупность рецепторов {периферический отдел анализатора), путей проведения возбуждения (проводниковый отдел), а также нейронов, анализирующих раздражитель в коре мозга (центральный отдел анализатора).

3. Кодирование информации

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. В работах Т. Буллока (1965) и В. Маунткастла (1967) принцип специфичности получил дальнейшее развитие. Они предложили говорить о меченой линии как о моносинаптической передаче сигналов от рецептора к некоторому центральному нейрону, возбуждение которого соответствует выделению определенного качества стимула.

Модель меченой линии более подходит к чувствительным окончаниям кожи, которые высокоспецифичны относительно небольшого количества типов раздражений (рецепторы давления, прикосновения, температуры, боли). Это соответственно требует малого числа меченых линий.

Частотный код. Наиболее явно он связан с кодированием интенсивности раздражения. Для многих периферических нервных волокон была установлена логарифмическая зависимость между интенсивностью раздражителя и частотой вызываемых им ПД. Она выявлена для частоты импульсов в одиночном волокне зрительного нерва, идущего от одного омматидия мечехвоста (Limulus), и интенсивности света; для частоты спайков веретена - рецептора мышцы лягушки и величины нагрузки на мышцу. 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.

С. Стивене на основании своих психофизических исследований, проведенных на людях с применением звукового, светового и электрического раздражения, взамен закона Фехнера предложил закон степенной функции - ощущение пропорционально показателю степени стимула.

В качестве альтернативного механизма к первым двум принципам кодирования - меченой линии и частотного кода - рассматривают также паттерн ответа нейрона (структурную организацию ПД во времени). Отличительная черта нейронов специфической системы мозга - устойчивость временного паттерна ответа. 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.

Д. Хебб считает, что ни один нейрон не может пересылать никакой информации другим нейронам и что она передается исключительно через возбуждение группы нейронов, входящих в состав соответствующих ансамблей. Д. Хебб предложил рассматривать ансамбль нейронов в качестве основного способа кодирования и передачи информации. Различные наборы возбужденных нейронов одного и того же ансамбля соответствуют разным параметрам стимула, а если ансамбль находится на выходе системы, управляющей движением, - то и разным реакциям. Преимущества: более надежен, так как не зависит от состояния одного нейрона, не требует дополнительно ни операций, ни времени. Однако для кодирования каждого типа стимулов необходим свой уникальный набор нейронов.

Особый принцип обработки информации вытекает из детекторной теории. Принцип кодирования информаиии номером детектора (детекторного канала). Передача информаии по номеру канала (термин предложен Е.Н. Соколовым) означает, что сигнал следует по цепочке нейронов, конечное звено которой представлено нейроном-детектором простых или сложных признаков, избирательно реагирующим на определенный физический признак или их комплекс.

Идея о том, что информация кодируется номером канала, присутствовала уже в опытах И.П. Павлова с кожным анализатором собаки. 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.

Е.Н. Соколов предложил механизм векторного кодирования сигнала, 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.

Принцип векторного кодирования информации впервые был сформулирован в 50-х годах шведским ученым Г. Йохансоном, который положил начало новому направлению в психологии - векторной психологии. Основывался на результатах 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. 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.

Особенности кодирования в сенсорных системах.

1. в отличие от телефонных или телевизионных кодов, которые декодируются восстановлением первоначального сообщения в исходном виде, в сенсорной системе такого декодирования не происходит.

2. множественность и перекрытие кодов. Так, для одного и того же свойства сигнала (например, его интенсивности) сенсорная система использует несколько кодов: частотой и числом импульсов в пачке, числом возбужденных нейронов и их локализацией в слое. В коре большого мозга сигналы кодируются последовательностью включения параллельно работающих нейронных каналов, синхронностью ритмических импульсных разрядов, изменением их числа.

3. позиционное кодирование (в коре). Оно заключается в том, что какой-то признак раздражителя вызывает возбуждение определенного нейрона или небольшой группы нейронов, расположенных в определенном месте нейронного слоя. Например, возбуждение небольшой локальной группы нейронов зрительной области коры означает, что в определенной части поля зрения появилась световая полоска определенного размера и ориентации.

Для периферических отделов сенсорной системы типично временное кодирование признаков раздражителя, а на высших уровнях происходит переход к преимущественно пространственному (в основном позиционному) коду.

4. Адаптация сенсорной системы

Сенсорная система обладает способностью приспосабливать свои свойства к условиям среды и потребностям организма. Сенсорная адаптация - общее свойство сенсорных систем, заключающееся в приспособлении к длительно действующему (фоновому) раздражителю. Адаптация проявляется в снижении абсолютной и повышении дифференциальной чувствительности сенсорной системы. Субъективно адаптация проявляется в привыкании к действию постоянного раздражителя (например, мы не замечаем непрерывного давления на кожу привычной одежды).

Адаптационные процессы начинаются на уровне рецепторов, охватывая и все нейронные уровни сенсорной системы. Адаптация слаба только в вестибуло- и проприорецепторах. По скорости данного процесса все рецепторы делятся на быстро- и медленно адаптирующиеся. Первые после развития адаптации практически не посылают в мозг информации о длящемся раздражении. Вторые эту информацию передают в значительно ослабленном виде. Когда действие постоянного раздражителя прекращается, абсолютная чувствительность сенсорной системы восстанавливается. Так, в темноте абсолютная чувствительность зрения резко повышается.

В сенсорной адаптации важную роль играет эфферентная регуляция свойств сенсорной системы. Она осуществляется за счет нисходящих влияний более высоких на более низкие ее отделы. Происходит как бы перенастройка свойств нейронов на оптимальное восприятие внешних сигналов в изменившихся условиях. Состояние разных уровней сенсорной системы контролируется также ретикулярной формацией, включающей их в единую систему, интегрированную с другими отделами мозга и организма в целом. Эфферентные влияния в сенсорных системах чаще всего имеют тормозной характер, т. е. приводят к уменьшению их чувствительности и ограничивают поток афферентных сигналов. Общее число эфферентных нервных волокон, приходящих к рецепторам или элементам какого-либо нейронного слоя сенсорной системы, как правило, во много раз меньше числа афферентных нейронов, приходящих к тому же слою. Это определяет важную особенность эфферентного контроля в сенсорных системах: его широкий и диффузный характер. Речь идет об общем снижении чувствительности значительной части нижележащего нейронного слоя.

5. Взаимодействие сенсорных систем

Взаимодействие сенсорных систем осуществляется на спинальном, ретикулярном, таламическом и корковом уровнях. Особенно широка интеграция сигналов в ретикулярной формации. В коре большого мозга происходит интеграция сигналов высшего порядка. В результате образования множественных связей с другими сенсорными и неспецифическими системами многие корковые нейроны приобретают способность отвечать на сложные комбинации сигналов разной модальности. Это особенно свойственно нервным клеткам ассоциативных областей коры больших полушарий, которые обладают высокой пластичностью, что обеспечивает перестройку их свойств в процессе непрерывного обучения опознанию новых раздражителей. Межсенсорное (кроссмодальное) взаимодействие на корковом уровне создает условия для формирования «схемы (или карты) мира» и непрерывной увязки, координации с ней собственной «схемы тела» организма.

6. Основные функции сенсорной системы

Сенсорная система выполняет следующие основные функции, или операции, с сигналами: 1) обнаружение; 2) различение; 3) передачу и преобразование; 4) кодирование; 5) детектирование признаков; 6) опознание образов. Обнаружение и первичное различение сигналов обеспечивается рецепторами, а детектирование и опознание сигналов - нейронами коры больших полушарий. Передачу, преобразование и кодирование сигналов осуществляют нейроны всех слоев сенсорных систем.

1. Обнаружение сигналов. Оно начинается в рецепторе - специализированной клетке, эволюционно приспособленной к восприятию раздражителя определенной модальности из внешней или внутренней среды и преобразованию его из физической или химической формы в форму нервного возбуждения.

2. Различение сигналов. Важная характеристика сенсорной системы - способность замечать различия в свойствах одновременно или последовательно действующих раздражителей. Различение начинается в рецепторах, но в этом процессе участвуют нейроны всей сенсорной системы. Оно характеризует то минимальное различие между стимулами, которое сенсорная система может заметить (дифференциальный, или разностный, порог).

3. Передача и преобразование сигналов. Процессы преобразования и передачи сигналов в сенсорной системе доносят до высших центров мозга наиболее важную (существенную) информацию о раздражителе в форме, удобной для его надежного и быстрого анализа. Преобразования сигналов могут быть условно разделены на пространственные и временные. Среди пространственных преобразований выделяют изменения соотношения разных частей сигнала.

4. Кодирование информации. Кодированием называют совершаемое по определенным правилам преобразование информации в условную форму - код. В сенсорной системе сигналы кодируются двоичным кодом, т. е. наличием или отсутствием электрического импульса в тот или иной момент времени. Информация о раздражении и его параметрах передается в виде отдельных импульсов, а также групп или «пачек» импульсов («залпов» импульсов). Амплитуда, длительность и форма каждого импульса одинаковы, но число импульсов в пачке, частота их следования, длительность пачек и интервалов между ними, а также временной «рисунок» пачки различны и зависят от характеристик стимула. Сенсорная информация кодируется также числом одновременно возбужденных нейронов, а также местом возбуждения в нейронном слое.

5. Детектирование сигналов. Это избирательное выделение сенсорным нейроном того или иного признака раздражителя, имеющего поведенческое значение. Такой анализ осуществляют нейроны-детекторы, избирательно реагирующие лишь на определенные параметры стимула. Так, типичный нейрон зрительной области коры отвечает разрядом лишь на одну определенную ориентацию темной или светлой полоски, расположенной в определенной части поля зрения. При других наклонах той же полоски ответят другие нейроны. В высших отделах сенсорной системы сконцентрированы детекторы сложных признаков и целых образов.

6. Опознание образов. Это конечная и наиболее сложная операция сенсорной системы. Она заключается в отнесении образа к тому или иному классу объектов, с которыми ранее встречался организм, т. е. в классификации образов. Синтезируя сигналы от нейронов-детекторов, высший отдел сенсорной системы формирует «образ» раздражителя и сравнивает его с множеством образов, хранящихся в памяти. Опознание завершается принятием решения о том, с каким объектом или ситуацией встретился организм. В результате этого происходит восприятие, т. е. мы осознаем, чье лицо видим перед собой, кого слышим, какой запах чувствуем. Опознание часто происходит независимо от изменчивости сигнала. Мы надежно опознаем, например, предметы при различной их освещенности, окраске, размере, ракурсе, ориентации и положении в поле зрения. Это означает, что сенсорная система формирует независимый от изменений ряда признаков сигнала (инвариантный) сенсорный образ.

7. Общие свойства сенсорных систем

Основными свойствами сенсорных систем являются: 1) рецепция раздражителя и формирование рецепторного потенциала действия, 2) формирование потенциала действия сенсорного волокна и его дальнейшее проведение к сенсорным ядрам, 3) перцепция сенсорного сигнала (преобразование, анализ и идентификация свойств) в релейных станциях обработки, 4) классификация и опознание сигнала с целью принятия решения. Большинство функций осуществляется на последовательных уровнях - релейных станциях сенсорных систем и заканчивается в первичных проекционных зонах сенсорного анализатора в коре головного мозга. Идентификация и классификация сигнала происходит с участием вторичных анализаторов и ассоциативных зон мозга. Итогом этого процесса является опознание сигнала для формирования какой-либо реакции целостного организма или отдельных функциональных систем (двигательная, вегетативная, эмоциональная и пр.). Понятие об анализаторах было введено И.П.Павловым в 1909 году как о системе чувствительных образований, воспринимающих и анализирующих разнообразные внешние и внутренние раздражители. Анализатор является структурно-функциональным объединением, включающий периферический аппарат восприятия сигнала, проводящие пути и корковый конец с первичными, вторичными и третичными зонами (полями). Каждая область нервной системы с включенными сенсорными ядрами составляет уровень или релейную станцию переработки сенсорной информации. Кроме ядерных образований, сгруппированных в релейные станции, во всех отделах мозга имеются диффузные клетки, сопровождающие проводящие пути.

Основными функциями сенсорных систем являются рецепция, преобразование рецепторного потенциала в импульсную активность проводников, передача потенциала действия сенсорного волокна к сенсорным ядрам и дальнейшая обработка этого потока (преобразование и анализ свойств сигнала, идентификация). В последнюю очередь происходит классификация и опознавание сигнала с принятием решения. Большинство сенсорных функций осуществляется на последовательных уровнях сенсорных систем и завершается в первичных проекционных зонах коры головного мозга.

Таким образом, реализуются основные эффекты акупунктуры. Идентификация и классификация сигнала требуют участия вторичных анализаторных и ассоциативных зон мозга и связаны с синтезом сведений о сигнале.

8. Основные методы в психофизиологии

1.Вегетативные реакции: изменения проводимости кожи, сосудистые реакции, частота сердечных сокращений, артериальное давление и др. Не относится к прямым методам измерения информационных процессов мозга (слишком медленно протекают и с задержкой, слишком тесно связаны с изменением функциональных состояний и эмоций).

2. Регистрация электрической активности мышц - электро-миограмма (ЭМГ), отличает высокая подвижность. С высокой степенью точности можно идентифицировать различные эмоциональные состояния.

3. Электроэнцефалография. Спонтанная электрическая активность мозга характеризуется специфическими ритмами определенной частоты и амплитуды и одновременно может быть записана от многих участков черепа. ЭЭГ отражает колебания во времени разности потенциалов между двумя электродами. Рисунок ЭЭГ меняется с переходом ко сну и с изменениями функционального состояния в бодрствовании, во время эпилептического припадка. ЭЭГ удобно использовать для выявления случаев с потерей сознания.

4. Вызванные потенциалы и потенциалы, связанные с событиями. Сенсорные стимулы вызывают изменения в суммарной электрической активности мозга, которые выглядят как последовательность из нескольких позитивных и негативных волн, которая длится в течение 0,5-1 с после стимула. Этот ответ получил название вызванного потенциала.

Стволовые потенциалы - высокочувствительный инструмент для тестирования слуховой функции. Значение этого теста возрастает в связи с тем фактом, что даже незначительная потеря слуха в раннем детстве может привести к существенной задержке развития речи. Стволовые звуковые потенциалы применяют также в клинике для выявления опухолей, определения коматозного состояния. Если стволовые потенциалы полностью отсутствуют, можно говорить о смерти мозга.

5. Метод картирования биотоков мозга. Дает представление о пространственном распределении по коре любого выбранного показателя электрической активности мозга.

6. Магнитоэнцефалография. Бесконтактный метод регистрации. МЭГ не испытывает 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 «сигнал-шум», поэтому усреднение ответов также необходимо. Из-за различной чувствительности ЭЭГ и МЭГ к источникам активности особенно полезно комбинированное их использование.

7. 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. 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. Регистрация метки производится с помощью многоканальной гамма-камеры. Используют шлем со специальными сцинтилляцион-ными датчиками (до 254 штук). Изотоп вводят в кровяное русло через сонную артерию. 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, 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.

8. Томографические методы исследования мозга. Получение срезов мозга искусственным путем. Для построения срезов используют либо просвечивание, например, рентгеновскими лучами, либо излучение от мозга, исходящее от изотопов, введенных предварительно в мозг. Последний принцип используется в позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ).

9. Метод магнитно-резонансной томографии. Получения карты структур мозга на основе контраста белого и серого вещества.

10. Термоэнцефалоскопия. Измеряют локальный метаболизм мозга и кровоток по теплопродукции. Мозг излучает тега-лучи в инфракрасном диапазоне. 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 128х 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.

Индикаторы активности сердечно-сосудистой системы включают:

ритм сердца (РС) - частоту сердечных сокращений (ЧСС);

силу сокращений сердца - силу, с которой сердце накачивает кровь;

минутный объем сердца - количество крови, проталкиваемое сердцем в одну минуту; артериальное давление (АД);

региональный кровоток - показатели локального распределения крови. Для измерения мозгового кровотока получили распространение методы томографии и реографии.

9. Механизмы управления движением

Двигательная активность человека имеет очень широкий диапазон - от мышечных координаций, требуемых для грубой ручной работы или перемещения всего тела в пространстве, до тонких движений пальцев при операциях, которые выполняются под микроскопом. Обеспечение всех видов двигательной активности осуществляется на основе движения двух потоков информации. Один поток берет начало на периферии: в чувствительных элементах (рецепторах), которые находятся в мышцах, суставных сумках, сухожильных органах. Через задние рога спинного мозга эти сигналы поступают вверх по спинному мозгу и далее в разные отделы головного мозга.

Взятые в совокупности сигналы от перечисленных структур образуют особый вид чувствительности - проприорецепцию. Хотя в сознании человека эта информация не отражается, благодаря ей мозг в каждый текущий момент времени имеет полное представление о том, в каком состоянии находятся все его многочисленные мышцы и суставы. Эта информация формируют схему, или образ, тела. Не имея такого интегрального образования, человек не мог бы планировать и осуществлять ни одно движение. Схема тела - исходное основание для реализации любой двигательной программы. Ее планирование, построение и исполнение связано с деятельностью двигательной системы.

В двигательной системе основной поток информации направлен от двигательной зоны коры больших полушарий - главного центра произвольного управления движениями - к периферии, т.е. к мышцам и другими органам опорно-двигательного аппарата, которые и осуществляют движение.

Структуры, отвечающие за нервную регуляцию положения тела в пространстве и движений, находятся в разных отделах ЦНС - от спинного мозга до коры больших полушарий. В их расположении прослеживается четкая иерархия, отражающая постепенное совершенствование двигательных функций в процессе эволюции.

Строение двигательной системы

http://ido.rudn.ru/psychology/psychophysiology/10.html - p1Существуют два основных вида двигательных функций: поддержание положения (позы) и собственно движение. В повседневной двигательной активности разделить их достаточно сложно. Движения без одновременного удержания позы столь же невозможны, как удержание позы без движения. (см. рис.)

Структуры, отвечающие за нервную регуляцию позы и движений, находятся в разных отделах ЦНС - от спинного мозга до коры больших полушарий. В их расположении прослеживается четкая иерархия, отражающая постепенное совершенствование двигательных функций в процессе эволюции.

Самый низший уровень в организации движения связан с двигательными системами спинного мозга. В спинном мозге между чувствительными нейронами и мотонейронами, которые прямо управляют мышцами, располагаются вставочные нейроны, образующие множество контактов с другими нервными клетками. От возбуждения вставочных нейронов зависит, будет ли то или иное движение облегчено или заторможено. Нейронные цепи, или рефлекторные дуги, лежащие в основе спинальных рефлексов, - это анатомические образования, обеспечивающие простейшие двигательные функции. Однако их деятельность в значительной степени зависит от регулирующих влияний выше расположенных центров.

Высшие двигательные центры находятся в головном мозге и обеспечивают построение и регуляцию движений. Двигательные акты, направленные на поддержание позы, и их координация с целенаправленными движениями осуществляется в основном структурами ствола мозга, в то же время сами целенаправленные движения требуют участия высших нервных центров. Побуждение к действию, связанное с возбуждением подкорковых мотивационных центров и ассоциативных зон коры, формирует программу действия. Образование этой программы осуществляется с участием базальных ганглиев и мозжечка, действующих на двигательную кору через ядра таламуса (см. Видео). Причем мозжечок играет первостепенную роль в регуляции позы и движений, а базальные ганглии представляют собой связующее звено между ассоциативными и двигательными областями коры больших полушарий.

http://ido.rudn.ru/psychology/psychophysiology/10.html - p3Моторная, или двигательная, кора расположена непосредственно кпереди от центральной борозды. В этой зоне мышцы тела представлены топографически, т.е. каждой мышце соответствует свой участок области. Причем мышцы левой половины тела представлены в правом полушарии, и наоборот.

http://ido.rudn.ru/psychology/psychophysiology/10.html - p4Двигательные пути, идущие от головного мозга к спинному, делятся на две системы: пирамидную и экстрапирамидную. Начинаясь в моторной и сенсомотрной зонах коры больших полушарий, большая часть волокон пирамидного тракта направляется прямо к эфферентным нейронам в передних рогах спинного мозга. Экстрапирамидный тракт, также идущий к передним рогам спинного мозга, передает им эфферентную импульсацию, обработанную в комплексе подкорковых структур (базальных ганглиях, таламусе, мозжечке).

10. Двигательный анализатор

Двигательный анализатор, совокупность чувствительных нервных образований, воспринимающих, анализирующих и синтезирующих импульсы, идущие от мышечно-суставного аппарата. Термин введён И. П. Павловым. Д. а., как и другие анализаторы, состоит из цепи нервных клеток, начинающейся с рецепторов сухожилий, суставов и др. проприорецепторов и кончающейся группами нервных клеток в коре больших полушарий головного мозга. От проприорецепторов импульсы идут к первым нейронам Д. а., находящимся в межпозвонковых нервных узлах, далее - в спинной мозг и по его задним столбам - в продолговатый мозг, где расположены вторые нейроны Д. а. Волокна, выходящие из ядер продолговатого мозга, переходят на противоположную сторону, образуя перекрест, подымаются к зрительным буграм, где расположены третьи нейроны, и достигают коры головного мозга. Помимо этого пути, сигналы от опорно-двигательного аппарата могут достигать коры головного мозга и через ретикулярную формацию и мозжечок. Д. а. принадлежит ведущая роль в формировании и проявлении движений, он играет существенную роль в высшей нервной деятельности.

Анализатор человека - подсистема центральной нервной системы, обеспечивающая приём и первичный анализ информации. Периферийная часть анализатора - рецептор, центральная часть анализатора - мозг.

Проприорецепторы (собственный, особенный, своеобразный и receptor - укрыватель) - концевые образования чувствительных нервных волокон в скелетных мышцах, связках, суставных сумках; раздражаются при сокращении, напряжении или растягивании мышц; воспринимают информацию о положении тел в пространстве, обеспечивают кинестетические ощущения.

Ретикулярная формация, сетевидное образование, совокупность нервных структур, расположенных в центральных отделах стволовой части мозга (продолговатом и среднем мозге, зрительных буграх).

Мозжечок, отдел головного мозга позвоночных животных и человека, участвующий в координации движений и сохранении позы, тонуса и равновесия тела; функционально связан также с регуляцией вегетативной, сенсорной, адаптационно-трофической и условнорефлекторной деятельности организма.

11. Зрительная система

Зрительная система дает мозгу более 90% сенсорной информации. Зрение - многозвеньевой процесс, начинающийся с проекции изображения на сетчатку уникального периферического оптического прибора - глаза. Затем происходят возбуждение фоторецепторов, передача и преобразование зрительной информации в нейронных слоях зрительной системы, а заканчивается зрительное восприятие принятием высшими корковыми отделами этой системы решения о зрительном образе.

Глазное яблоко имеет шарообразную форму, что облегчает его повороты для наведения на рассматриваемый объект. На пути к светочувствительной оболочке глаза (сетчатке) лучи света проходят через несколько прозрачных сред - роговицу, хрусталик и стекловидное тело. Определенная кривизна и показатель преломления роговицы и в меньшей мере хрусталика определяют преломление световых лучей внутри глаза.

Преломляющую силу любой оптической системы выражают в диоптриях (D). На сетчатке получается изображение, резко уменьшенное и перевернутое вверх ногами и справа налево.

Аккомодация - приспособление глаза к ясному видению объектов, удаленных на разное расстояние.

Зрачок и зрачковый рефлекс. Зрачком - отверстие в центре радужной оболочки, через которое лучи света проходят внутрь глаза. Зрачок повышает четкость изображения на сетчатке, увеличивая глубину резкости глаза. Пропускает только центральные лучи.

В радужной оболочке имеется два вида мышечных волокон, окружающих зрачок: кольцевые, радиальные. Сокращение первых вызывает сужение, сокращение вторых - расширение зрачка. Зрачки расширяются во время боли, при эмоциях, усиливающих возбуждение симпатической системы (страх, ярость). Расширение зрачков - важный симптом ряда патологических состояний, например болевого шока, гипоксии.

У здоровых людей размеры зрачков обоих глаз одинаковые. При освещении одного глаза зрачок другого тоже суживается; такая реакция называется содружественной. В некоторых патологических случаях размеры зрачков обоих глаз различны. Структура и функции сетчатки. Сетчатка представляет собой внутреннюю светочувствительную оболочку глаза. Она имеет сложную многослойную структуру.

Два вида вторично-чувствующих, фоторецепторов (палочковые и колбочковые) и несколько видов нервных клеток. Возбуждение фоторецепторов активирует первую нервную клетку сетчатки (биполярный нейрон). Возбуждение биполярных нейронов активирует ганглиозные клетки сетчатки, передающие свои импульсные сигналы в подкорковые зрительные центры. В процессах передачи и переработки информации в сетчатке участвуют также горизонтальные и амакриновые клетки. Все перечисленные нейроны сетчатки с их отростками образуют нервный аппарат глаза, который не только передает информацию в зрительные центры мозга, но и участвует в ее анализе и переработке. Поэтому сетчатку называют частью мозга, вынесенной на периферию.

Место выхода зрительного нерва из глазного яблока - диск зрительного нерва, называют слепым пятном. Оно не содержит фоторецепторов и поэтому нечувствительно к свету. Мы не ощущаем наличия «дыры» в сетчатке.

Структура и функции слоев сетчатки.

Пигментный слой. Образован одним рядом эпителиальных клеток.

Фоторецепторы. К пигментному слою изнутри примыкает слой фоторецепторов: палочек и колбочек. В сетчатке каждого глаза человека находится 6-7 млн колбочек и 110-123 млн палочек. Распределены в сетчатке неравномерно. Колбочки обеспечивают дневное и цветовое зрение; палочки ответственны за сумеречное зрение.

Остротой зрения называется максимальная способность глаза различать отдельные детали объектов.

Оценка расстояния. Восприятие глубины пространства и оценка расстояния до объекта возможны как при зрении одним глазом (монокулярное зрение), так и двумя глазами (бинокулярное зрение). Во втором случае оценка расстояния гораздо точнее.

Бинокулярное зрение. При взгляде на какой-либо предмет у человека с нормальным зрением не возникает ощущения двух предметов, хотя и имеется два изображения на двух сетчатках.

Величина предмета оценивается как функция величины изображения на сетчатке и расстояния предмета от глаза.

Восприятие предметов внешнего мира осуществляется глазом путем анализа изображений этих предметов на сетчатке. В функциональном отношении глаз можно разделить на два отдела: светопроводящий - роговица, влага передней камеры, хрусталик, стекловидное тело и световоспринимающий - сетчатка.

Основная функция зрения состоит в различении яркости, цвета, формы, размеров наблюдаемых объектов. Наряду с другими анализаторами зрение играет большую роль в регуляции положения тела и в определении расстояния до объекта.

К вспомогательным образованиям глаза относятся веки с ресницами,

слезная железа, с помощью которой осуществляется увлажнение поверхности

глаза и удаление инородных мелких частиц, а также мышцы, прикрепляющиеся к

наружной поверхности глазного яблока, обеспечивающие его движение.

29. Психофизиология сна.

Сон - это один из видов торможения, которое охватывает кору головного мозга и нижележащие его отделы. Всякий раз, когда нервным клеткам угрожает истощение или перевозбуждение, в них развивается так называемое охранительное торможение, то есть защитная реакция коры на внешние раздражители.

Изучение торможения коры головного мозга показало, что оно не просто препятствует дальнейшей работе нервных клеток. Во время этого внешне пассивного состояния клетки, совершаются активные процессы обмена веществ, клетки мозга восстанавливают нормальный состав, набирают силы для дальнейшей активной работы. Во сне, когда заторможена подавляющая масса мозга, создаются наиболее благоприятные условия не только для восстановления работоспособности нервных клеток мозга, более всего нуждающихся в такой передышке, но и для отдыха всего организма.

Теории сна:

1) энергетический, или компенсаторно-восстановительный

2) информационный

3) психодинамический

Согласно "энергетическим" теория во время сна происходит восстановление энергии, затраченной во время бодрствования. Особенная роль при этом отводится, так называемому, дельта-сну, увеличение продолжительности которого следует за физическим и умственным напряжением. Любая нагрузка компенсируется увеличением доли дельта-сна. Именно на стадии дельта-сна происходит секреция нейрогормонов, обладающих анаболическим действием.

При длительном бодрствовании уровень жизненной активности клеток коры мозга снижается. Сон это результат уменьшения сенсорного потока. Уменьшение информации влечет за собой включение тормозных структур. Нуждаются в отдыхе не клетки, не ткани, не органы, а психические функции: восприятие, сознание, память. Воспринимаемая информация может «переполнить» мозг, поэтому ему необходимо отключиться от окружающего мира (что и является сущностью сна) и перейти на иной режим работы.

Сон прерывается, когда информация записана, и организм готов к новым впечатлениям.

Восстановление в самом широком значении этого слова - это не покой и пассивное накопление ресурсов, вернее не только покой, которого во сне достаточно, но, прежде всего, своеобразная мозговая деятельность, направленная на реорганизацию воспринятой информации. После такой реорганизации и возникает ощущение отдыха, физического и умственного.

Согласно "психодинамическим" теориям сна, кора мозга оказывает тормозное влияние сама на себя и на подкорковые структуры.

К психодинамическим теориям можно отнести гомеостатическую теорию сна. Под гомеостазом в этом случае понимается весь комплекс процессов и состояний, на котором основана оптимальная работа мозга. Согласно его теории, существует два типа бодрствования - спокойное и напряженное.

Во время быстрого сна работает одна лимбическая система: эмоции взбудоражены, а координированные реакции парализованы. Если судить по активности мозговых структур, то быстрый сон - аналог не спокойного, а напряженного бодрствования.

Также можно отметить, что сон относиться к одному из видов циклических ритмов деятельности человеческого мозга. Цикличность лежит в основе нашего существования упорядоченного ритмичной сменой дня и ночи, времен года, работы и отдыха. На уровне организма цикличность представлена биологическими ритмами, в первую очередь, так называемыми циркадными ритмами, обусловленными вращением Земли вокруг своей оси.

Сон – монофазный (разделение дня и ночи). Смена сна и бодрствования несколько раз в сутки - сон полифазный.

Стадии сна

Сон человека имеет правильную циклическую организацию. В течение сна различают пять стадий. Четыре стадии медленноволнового сна и одна стадия быстрого. Иногда говорят, что сон состоит из двух фаз: медленной и быстрой. Завершенным циклом считается отрезок сна, в котором происходит последовательная смена стадий медленноволнового сна быстрым сном. В среднем отмечается 4 - 6 таких циклов за ночь, продолжительностью примерно 1,5 часа каждый.

1. Переходная: от состояния бодрствования ко сну, что сопровождается уменьшением альфа-активности и появлением низкоамплитудных медленных тета- и дельта-волн. Длительность обычно не больше 10-15 мин. В поведении эта стадия соответствует периоду дремоты с полусонными мечтаниями, она может быть связана с рождением интуитивных идей, способствующих успешности решения той или иной проблемы.

2. Вторая стадия занимает чуть меньше половины всего времени ночного сна. Эта стадия получила название стадии "сонных веретен", т.к. наиболее яркой ее чертой является наличие в ЭЭГ веретенообразной ритмической активности с частотой колебания 12-16 Гц.

3. Третья стадия характеризуется всеми чертами второй стадии, к которым добавляется наличие в ЭЭГ медленных дельта колебаний с частотой 2 Гц и менее, занимающих от 20 до 50% эпохи записи. Этот переходный период длится всего несколько минут.

4. Преобладание в ЭЭГ медленных дельта колебаний с частотой 2 Гц и менее, занимающих более 50% времени записи ночного сна. Третья и четвертые стадии обычно объединяют под названием дельта-сна. Глубокие стадии дельта-сна более выражены в начале и постепенно уменьшаются к концу сна. В этой стадии разбудить человека достаточно трудно. Именно в это время возникают около 80% сновидений, и именно в этой стадии возможны приступы лунатизма и ночные кошмары, однако человек почти ничего из этого не помнит. Первые четыре стадии сна в норме занимают 75-80% всего периода сна.

5. Пятая стадия сна имеет ряд названий: стадия "быстрых движений глаз" или сокращенно БДГ, "быстрый сон", "парадоксальный сон". Во время этой стадии человек находится в полной неподвижности вследствие резкого падения мышечного тонуса, и лишь глазные яблоки под сомкнутыми веками совершают быстрые движения с частотой 60-70 раз в секунду. Количество таких движений может колебаться от 5 до 50. Причем была обнаружена отчетливая связь между быстрыми движениями глаз и сновидениями. Так, у здоровых людей этих движений больше, чем у больных с нарушением сна. Характерно, что слепым от рождения людям снятся только звуки и ощущения. Глаза их при этом неподвижны.

Кроме того, на этой стадии сна энцефалограмма приобретает признаки, характерные для состояния бодрствования. Название «парадоксальная» возникло из-за видимого несоответствия между состоянием тела (полный покой) и активностью мозга. Если в это время разбудить спящего, то приблизительно в 90% случаев можно услышать рассказ о ярком сновидении, причем точность деталей будет существенно выше, чем при пробуждении из медленного сна

Эта витальная потребность зависит от возраста. Общая продолжительность сна новорожденных составляет 20-23 часа в сутки. Взрослые спят в среднем 7-8 часов в сутки.

Лишенный сна человек погибает в течение двух недель.

Лишение сна в течение 3-5 суток вызывает непреодолимую потребность во сне. В результате 60-80 часового отсутствия сна у человека наблюдается снижение скорости психических реакций, портится настроение, происходит дезориентация в окружающей среде, резко снижается работоспособность, возникает быстрая утомляемость при умственной работе. Человек теряет способность к сосредоточенному вниманию, могут возникнуть различные нарушения мелкой моторики, возможны и галлюцинации, иногда наблюдаются внезапная потеря памяти и сбивчивость речи. При более длительном лишении сна могут возникнуть психопатии и другие расстройства психики.

В целом можно заключить, что главной функцией медленного сна является восстановление гомеостаза мозговой ткани и оптимизация управления внутренними органами. Хорошо известно так же, что сон необходим для восстановления физических сил и оптимального психического состояния. Что касается парадоксального сна, то считается, что он облегчает перевод информации из кратковременной памяти в долговременную, хранение информации и ее дальнейшее считывание.

12. Физиологические основы сновидений. Сомнамбулизм

Сновидение представляется как граница между реальным и потусторонним миром. Основной период видения снов, характеризуемый сочетанием быстрого движения глаз (БДГ), появления мозговых волн, аналогичных тем, которые наблюдаются в состоянии бодрствования, и возросшей физиологической активности, носит, название "быстрого" сна, или сна со сновидениями.

Экстремальные поведенческие проявления, такие как кошмары, энурез, хождение во сне, как было установлено, часто не связаны с обычными сновидениями.

1. сон-желание, основывающийся на стремлениях к самосохранению и размножению, действующих в подсознательном;

2. сон-страх, основанный на боязни боли, страданий и т. п. и на (никогда полностью не исчезающем) чувстве страха перед жизнью или перед миром;

3. сон-прошлое, воспроизводящий сцены и эпизоды детства;

4. сон, носящий печать "коллективности"; здесь речь идет о таких переживаниях, которые не могут быть постигнуты сознанием бодрствующего индивида; в этих снах спящий приобщается к сокровищнице опыта своих предков или всего человечества.

Сновидения послужили источником для решения интеллектуальных и эмоциональных проблем и возникновения художественных идей. Переживания во снах так же поражают своей силой.

На фоне различного торможения во время сна нередко ярко вспыхивают те тлеющие в нашем мозге возбуждения, которые связаны с желаниями и стремлениями, настойчиво занимающими нас в течение дня. Этот механизм (который физиологи называют оживлением дремлющих доминант) лежит в основе тех нередких сновидений, когда мы видим реально исполнившимся то, о чём на яву лишь мечтаем.

Во время сна в нашем мозге может ожить, в сознании в виде яркой картины только то, что когда-то оставило свой, след в нервных клетках мозга. Хорошо известно, что слепым от рождения не снятся зрительные образы. Фактически во снах очень часто идет реализация событий, которые не смогли реализоваться наяву. Сновидения приходят из области бессознательного, именно из той области, куда вытесняются наши проблемы, наша нераскрытая сущность и наши негативные эмоции. Трансформируясь, накладываясь друг на друга, они приходят в виде повторяющихся символов, событий и необычных ситуаций. Здесь мы подходим к понятию психического аспекта сновидений.

Психические основы сновидений.

Один из первых, кто попытался анализировать сновидения как проявление вытесненных в подсознание нежелательных факторов, был Зигмунд Фрейд.

Зигмунд Фрейд предполагал, что сновидения символизируют бессознательные потребности и беспокойства человека. Он утверждал, что общество требует от нас подавлять многие из наших желаний. Мы не можем воздействовать на них и порой вынуждены скрывать их от самих себя. Это нездоровое и подсознательное стремление обрести равновесие, представить свои желания сознательному разуму в виде снов, находя таким образом выход подавляемым потребностям.

Лишенные на первый взгляд практической значимости, сновидения, как и ошибочные действия, став объектом психоанализа, выявили множество новых, интересных закономерностей функционирования психики. Во-первых, эксперименты со сновидениями доказали, что они - способ реагирования на действующие во сне раздражители, идущие как извне, так и изнутри. Из этого делается второй объединяющий сновидения вывод, что это психический феномен, продукт и проявление того, кто видит сновидение в ответ на мешающие сну раздражители. Третий объединяющий вывод - сновидения переживаются преимущественно в зрительных образах, сопровождающихся и мыслями и чувствами, относящимися к различным органам, которые порой трудно передать словами после пробуждения.

Анализ обнаружил, что искажение не есть проявление сущности сновидений. Сновидение есть прямое, неприкрытое исполнение желание сновидца, а функция сновидения - не нарушать сон, а оберегать его.

То, что рассказывается о сне, называется явным содержанием сновидения, а то, к чему приходят в результате анализа, - скрытыми мыслями сновидения. Отношения между этими содержаниями могут быть разными. Из всей большой и сложной психической структуры бессознательных мыслей в явное сновидение проникает лишь частица, как их фрагмент. Задача толкования - восстановить целое по части.

При работе со сновидениями необходимо также учитывать позицию Фрейда по поводу того, что содержание сновидений происходит из реальных переживаний. Во время сна оно лишь воспроизводится, вспоминается, хотя после пробуждения человек может отрицать принадлежность этого знания своей информированности. То есть человек в сновидении знает нечто, чего не помнит в бодрствующем состоянии.

Швейцарский коллега Фрейда Карл Густав Юнг видел различные образы сновидений как полные значения символы, каждый из которых может быть по-разному интерпретирован в соответствии с общим контекстом сна. Он верил, что в состоянии бодрствования подсознание воспринимает, интерпретирует события и опыт и учится по ним, а во время сна сообщает это "внутреннее" знание сознанию посредством системы простых визуальных образов. Он попытался классифицировать образы сновидений по их символическому значению. Он верил, что символы в системе образов сновидений присущи всему человечеству, что они были сформулированы в течение эволюционного развития человеческого мозга и передавались через поколение по наследству.

Сновидения - отражение физической и психической реальности человека. Анализируя их можно открыть неизвестные тайны человеческого бессознательного. Изучая символику, проявляющуюся в сновидении можно поставить диагноз болезни, еще не проявившейся на физическом плане.

Сомнамбулизм или лунатизм называют еще снохождением. Это расстройство сна, характеризующееся привычными автоматическими движениями во время сна, которые после пробуждения полностью забываются. Поведение человека при этом сложное и внешне целенаправленное (часто соответствующее сновидениям), но неосознаваемое.

Причина сомнамбулизма - нарушение фаз медленного сна, при этом торможение центральной нервной системы во время сна не распространяется на участки мозга, определяющие двигательные функции. Начинается он обычно через 1,5-2 часа после засыпания. Возникает сомнамбулизм при различных нарушениях центральной нервной системы.

Сомнамбулизм можно разделить на две большие группы, связанные с невротическими изменениями (при неврастении, истерии) и пароксизмальными, которые возникают при начальной стадии эпилепсии.

Невротический сомнамбулизм свойственен детям, когда нервная система еще не окрепла, и из-за этого может происходить данное нарушение сна. Такой сомнамбулизм отличается эпизодическим характером и связью с волнующими переживаниями дня. Действия при нем могут быть связаны с содержанием сновидений, при этом возможен частичный контакт с ребенком.

При эпилепсии сомнамбулизм имеет регулярный и однотипный характер, нередко сопровождается непроизвольным мочеиспусканием, контакт с больным при этом невозможен.

Признаки сомнамбулизма

При сомнамбулизме спящий человек встает с постели и передвигается нецеленаправленно или в соответствии со сновидением, наутро воспоминание об этом сохраняется смутно или полностью отсутствует. Больной разговаривает во сне, садится в постели, встает и совершает ряд стереотипных, но внешне целенаправленных движений с открытыми глазами. В этом момент у человека отмечается застывший взгляд и суженные зрачки. Через некоторое время больной возвращается в постель и засыпает. Наутро он ничего не помнит. Такое нарушение сна может длиться от нескольких минут до часа. Иногда действия таких больных могут носить асоциальный и даже криминальный характер.

13. Психофизиология творческой деятельности

Роль творчества в жизни человечества постоянно повышается. С одной стороны, совершенствование техники ведет к повышению доли умственного труда по сравнению с физическим. С другой стороны, появление компьютеров приводит к перераспределению акцентов в самой структуре умственного труда. Наиболее рутинные элементы (вычисления, обработка текстов и т.д.) передаются компьютеру, в то время как силы человека высвобождаются для неалгоритмизируемой деятельности. В международном разделении труда производство инновационного продукта становится показателем развитости страны и в значительной степени определяет национальное богатство. Показателем в этом плане является разворачивающаяся между ведущими странами мира «борьба за мозги».

Для понимания природы творчества также проводится анализ системной связи между психологическими характеристиками когнитивных, личностных и эмоциональных процессов, лежащих в основе творчества, и физиологическими процессами, реализующими их.

Моделью творческого процесса, наиболее глубоко исследованной в работах Института, является детское словотворчество. В работах лаборатории осуществляется выявление общих закономерностей творческого процесса на материале продуцирования речи. На базе сопоставления данных анализа детского словотворчества с описаниями творческого акта на другом материале описываются общие характеристики, присущие словесному творчеству.

Проводится оценка индивидуальных личностных свойств по электрическим потенциалам мозга. Производится исследование субъективной оценки психологических особенностей и осуществляется сопоставление этой оценки с объективными электрофизиологическими показателями.

Важной сферой проявления творчества является искусство

17. Стресс

Особое функциональное состояние, психофизиологическая реакция организма на воздействия среды, выходящие за границы адаптивной нормы. Ряд симптомов (потеря аппетита, мышечная слабость, повышенные артериальное давление и температура, утрата мотивации к достижениям). В настоящее время "термин" стресс используется для обозначения целого ряда явлений: сильное, неблагоприятное, отрицательно влияющее на организм воздействие, также могут быть и сильные благоприятные реакции разного рода.

Стресс представляет собой неспецифический компонент адаптации, играющий мобилизующую роль и обуславливающий привлечение энергетических и пластических ресурсов для адаптационной перестройки организма.

Виды стресса.

1. физический (физиологический, первосигнальный)

2. психоэмоциональный (второсигнальный).

Стимул, вызывающий стрессовую реакцию, называется стрессором.

Раздражитель может стать стрессором в результате значения, которое человек приписывает данному раздражителю (психоэмоциональный стресс) (звук чужих шагов за спиной идущего по улице человека ночью на пустынной улице). Физический стресс возникает в результате воздействия раздражителя через какой-либо сенсорный процесс. Например, удушье или слишком сильные физические нагрузки приобретают роль стрессоров, провоцирующих физиологический стресс. Некоторые раздражители способны вызывать стрессовую реакцию в результате достаточно долгого их воздействия на человека.

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-сосудистая патология, 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 т.п.), действуют на низшие сенсорные механизмы, а такие раздражители как кофе, никотин, различные нейролептики и т.д. - действуют на организм через пищеварительный тракт и процессы метаболизма.

Электрофизиологические корреляты мышления

В подавляющем большинстве случаев основными в этих исследованиях служат показатели работы головного мозга в диапазоне от нейронной активности до суммарной биоэлектрической. Дополнительно в качестве контроля используют регистрацию миограммы, электрической активности кожи и глазных движений. При выборе мыслительных задач нередко опираются на эмпирическое правило: задания должны быть адресованы топографически разнесенным областям мозга, в первую очередь, коры больших полушарий. Типичным примером служит сочетание задач вербально-логических и зрительно-пространственных.

Нейронные корреляты мышления

Исследованиям нейронных коррелятов мышления придается в настоящее время особое значение. Причина в том, что среди разных электрофизиологических явлений импульсная активность нейронов наиболее сопоставима с процессами мышления по своим временным параметрам.

Предполагается, что должно существовать соответствие между временем переработки информации в мозге и временем реализации мыслительных процессов. Если, например, принятие решения занимает 100 мс, то и соответствующие электрофизиологические процессы ему должны иметь временные параметры в пределах 100 мс. По этому признаку наиболее подходящим объектом изучения является импульсная активность нейронов. Длительность импульса (потенциала действия) нейрона равна 1 мс, а межимпульсные интервалы составляют 30-60 мс. Количество нейронов в мозге оценивается числом десять в десятой степени, а число связей, возникающих между нейронами, практически бесконечно. Таким образом, за счет временных параметров функционирования и множественности связей нейроны обладают потенциально неограниченными возможностями к функциональному объединению в целях обеспечения мыслительной деятельности. Принято считать, что сложные функции мозга, и в первую очередь мышление, обеспечиваются системами функционально объединенных нейронов.

Нейронные коды. Проблема кодов, т.е. "языка", который использует мозг человека на разных этапах решения задач, является первоочередной. Фактически эта проблема определения предмета исследования: как только станет ясно, в каких формах физиологической активности нейронов отражается (кодируется) мыслительная деятельность человека, можно будет вплотную подойти к пониманию ее нейрофизиологических механизмов.

http://ido.rudn.ru/psychology/psychophysiology/9.html - p10Три аспекта интеллекта. В теоретическом плане наиболее последовательную позицию здесь занимает Г. Айзенк. Он выделяет три разновидности интеллекта: биологический, психометрический и социальный.

Первый из них представляет генетически детерминированную биологическую базу когнитивного функционирования и всех его индивидуальных различий. Биологический интеллект, возникая на основе нейрофизиологических и биохимических факторов, непосредственно связан с деятельностью коры больших полушарий

Психометрический интеллект измеряется тестами интеллекта и зависит как от биологического интеллекта, так и от социокультурных факторов.

Социальный интеллект представляет собой интеллектуальные способности, проявляющиеся в повседневной жизни. Он зависит от психометрического интеллекта, а также от личностных особенностей, обучения, социо-экономического статуса. Иногда биологический интеллект обозначают как интеллект А, социальный - как интеллект Б. Очевидно, что интеллект Б гораздо шире, чем интеллект А и включает его в себя.

Концепция Айзенка в значительной степени опирается на труды предшественников. Представления о существовании физиологических факторов, определяющих индивидуальные различия в умственной деятельности людей, имеют достаточно длительную историю изучения.

20. Слуховая система

Слуховая система - одна из важнейших дистантных сенсорных систем человека в связи с возникновением у него речи как средства межличностного общения. Акустические (звуковые) сигналы представляют собой колебания воздуха с разной частотой и силой. Они возбуждают слуховые рецепторы, находящиеся в улитке внутреннего уха. Рецепторы активируют первые слуховые нейроны, после чего сенсорная информация передается в слуховую область коры большого мозга через ряд последовательных отделов, которых особенно много в слуховой системе.

Структура и функции наружного и среднего уха. Наружное ухо. Наружный слуховой проход проводит звуковые колебания к барабанной перепонке. Барабанная перепонка, отделяющая наружное ухо от барабанной полости, или среднего уха, представляет собой тонкую (0,1 мм) перегородку, имеющую форму направленной внутрь воронки. Перепонка колеблется при действии звуковых колебаний, пришедших к ней через наружный слуховой проход.

Среднее ухо. В заполненном воздухом среднем ухе находятся три косточки: молоточек, наковальня и стремечко, которые последовательно передают колебания барабанной перепонки во внутреннее ухо. Молоточек вплетен рукояткой в барабанную перепонку, другая его сторона соединена с наковальней, передающей колебания стремечку.

Внутри среднего канала улитки на основной мембране расположен звуковоспринимающий аппарат - спиральный (кортиев) орган, содержащий рецепторные волосковые клетки (вторично-Чувствующие механорецепторы). Эти клетки трансформируют механические колебания в электрические потенциалы.

Слуховые ощущения. Тональность (частота) звука. Человек воспринимает звуковые колебания с частотой 16-20 000 Гц. Этот диапазон соответствует 10-11 октавам. Верхняя граница частоты воспринимаемых звуков зависит от возраста человека: с годами она постепенно понижается и старики часто не слышат высоких тонов. Различение частоты звука характеризуется тем минимальным различием по частоте двух близких звуков, которое еще улавливается человеком. При низких и средних частотах человек способен заметить различия в 1-2 Гц. Встречаются люди с абсолютным слухом: они способны точно узнавать и обозначать любой звук даже при отсутствии звука сравнения.

Усиление звука может вызвать неприятное ощущение давления и даже боль в ухе. Звуки такой силы характеризуют верхний предел слышимости и ограничивают область нормального слухового восприятия.

Бинауральный слух. Человек и животные обладают пространственным слухом, т. е. способностью определять положение источника звука в пространстве. Это свойство основано на наличии бинаурального слуха, или слушания двумя ушами. Для него важно и наличие двух симметричных половин на всех уровнях слуховой системы. Острота бинаурального слуха у человека очень высока: положение источника звука определяется с точностью до 1 углового градуса. Основой этого служит способность нейронов слуховой системы оценивать интерауральные (межушные) различия времени прихода звука на правое и левое ухо и интенсивности звука на каждом ухе. Если источник звука находится в стороне от средней линии головы, звуковая волна приходит на одно ухо несколько раньше и имеет большую силу, чем на другом ухе. Оценка удаленности источника звука от организма связана с ослаблением звука и изменением его тембра.

21. Вестибулярная система

Ведущая роль в пространственной ориентировке человека. Она получает, передает и анализирует информацию об ускорениях или замедлениях, возникающих в процессе прямолинейного или вращательного движения, а также при изменении положения головы в пространстве. При равномерном движении или в условиях покоя рецепторы вестибулярной сенсорной системы не возбуждаются. Импульсы от вестибулорецепторов вызывают перераспределение тонуса скелетной мускулатуры, что обеспечивает сохранение равновесия тела. Эти влияния осуществляются рефлекторным путем через ряд отделов ЦНС.

Строение и функции рецепторов вестибулярной системы. Периферическим отделом вестибулярной системы является вестибулярный аппарат, расположенный в лабиринте пирамиды височной кости. Он состоит из преддверия (vestibulum) и трех полукружных каналов. Кроме вестибулярного аппарата, в лабиринт входит улитка, в которой располагаются слуховые рецепторы. Полукружные каналы располагаются в трех взаимно перпендикулярных плоскостях: верхний - во фронтальной, задний - в сагиттальной и латеральный - в горизонтальной. Один из концов каждого канала расширен (ампула).

Электрические явления в вестибулярной системе. Даже в полном покое в вестибулярном нерве регистрируется спонтанная им-пульсация. Частота разрядов в нерве повышается при поворотах головы в одну сторону и тормозится при поворотах в другую (детекция направления движения). Реже частота разрядов повышается или, наоборот, тормозится при любом движении. У 2/з волокон обнаруживают эффект адаптации (уменьшение частоты разрядов) во время длящегося действия углового ускорения. Нейроны вестибулярных ядер обладают способностью реагировать и на изменение положения конечностей, повороты тела, сигналы от внутренних органов, т. е. осуществлять синтез информации, поступающей из разных источников.

В вестибуловегетативные реакции вовлекаются сердечно-сосудистая система, пищеварительный тракт и другие внутренние органы. При сильных и длительных нагрузках на вестибулярный аппарат возникает патологический симптомокомплекс, названный болезнью движения, например морская болезнь. Она проявляется изменением сердечного ритма (учащение, а затем замедление), сужением, а затем расширением сосудов, усилением сокращений желудка, головокружением, тошнотой и рвотой. Повышенная склонность к болезни движения может быть уменьшена специальной тренировкой (вращение, качели) и применением ряда лекарственных средств.

Вестибулоглазодвигательные рефлексы (глазной нистагм) состоят в медленном движении глаз в противоположную вращению сторону, сменяющемся скачком глаз обратно. Само возникновение и характеристика вращательного глазного нистагма - важные показатели состояния вестибулярной системы, они широко используются в морской, авиационной и космической медицине, а также в эксперименте и клинике.

Функции вестибулярной системы. Вестибулярная система помогает организму ориентироваться в пространстве при активном и пассивном движении.

При пассивном движении корковые отделы системы запоминают направление движения, повороты и пройденное расстояние. Следует подчеркнуть, что в нормальных условиях пространственная ориентировка обеспечивается совместной деятельностью зрительной и вестибулярной систем.

22. Соматосенсорная система

В соматосенсорную систему включают систему кожной чувствительности и чувствительную систему скелетно-мышечного аппарата, главная роль в которой принадлежит проприорецепции.

Рецепторная поверхность кожи огромна (1,4-2,1 м2). В коже сосредоточено множество рецепторов, чувствительных к прикосновению, давлению, вибрации, теплу и холоду, а также к болевым раздражениям. Их строение весьма различно. Они локализуются на разной глубине кожи и распределены неравномерно по ее поверхности. Больше всего таких рецепторов в коже пальцев рук, ладоней, подошв, губ и половых органов. У человека в коже с волосяным покровом (90 % всей кожной поверхности) основным типом рецепторов являются свободные окончания нервных волокон, идущих вдоль мелких сосудов, а также более глубоко локализованные разветвления тонких нервных волокон, оплетающих волосяную сумку. Эти окончания обеспечивают высокую чувствительность волос к прикосновению.

Теории кожной чувствительности. Многочисленны и во многом противоречивы. Одним из наиболее распространенных является представление о наличии специфических рецепторов для 4 основных видов кожной чувствительности: тактильной, тепловой, холодовой и болевой. Согласно этой теории, в основе разного характера кожных ощущений лежат различия в пространственном и временном распределении импульсов в афферентных волокнах, возбуждаемых при разных видах кожных раздражений. Результаты исследования электрической активности одиночных нервных окончаний и волокон свидетельствуют о том, что многие из них воспринимают лишь механические или температурные стимулы.

Температурная рецепция. Температура тела человека колеблется в сравнительно узких пределах, поэтому информация о температуре окружающей среды, необходимая для деятельности механизмов терморегуляции, имеет особо важное значение. Терморецепторы располагаются в коже, роговице глаза, в слизистых оболочках, а также в ЦНС (в гипоталамусе). Они делятся на два вида: холодовые и тепловые (их намного меньше и в коже они лежат глубже, чем холодовые). Больше всего терморецепторов в коже лица и шеи.

Болевая рецепция. Болевая чувствительность имеет особое значение для выживания организма, так как сигнализирует об опасности при действии любых чрезмерно сильных и вредных агентов. В симптомокомплексе многих заболеваний боль является одним из первых, а иногда и единственным проявлением патологии и важным показателем для диагностики.

Сформулированы две гипотезы об организации болевого восприятия: 1) существуют специфические болевые рецепторы (свободные нервные окончания с высоким порогом реакции); 2) специфических болевых рецепторов не существует и боль возникает при сверхсильном раздражении любых рецепторов.

Адаптация болевых рецепторов возможна: ощущение укола от продолжающей оставаться в коже иглы быстро проходит. Однако в очень многих случаях болевые рецепторы не обнаруживают существенной адаптации, что делает страдания больного особенно длительными и мучительными и требует применения анальгетиков.

Болевые раздражения вызывают ряд рефлекторных соматических и вегетативных реакций. При умеренной выраженности эти реакции имеют приспособительное значение, но могут привести к тяжелым патологическим эффектам, например к шоку. Среди этих реакций отмечают повышение мышечного тонуса, частоты сердечных сокращений и дыхания, повышение давления, сужение зрачков, увеличение содержания глюкозы в крови и ряд других эффектов.

Информация от мышечных рецепторов по восходящим путям спинного мозга поступает в высшие отделы ЦНС, включая кору большого мозга, и участвует в кинестезии.

23. Обонятельная система

Молекулы пахучих веществ попадают в слизь, вырабатываемую обонятельными железами, с постоянным током воздуха или из ротовой полости во время еды. Принюхивание ускоряет приток пахучих веществ к слизи. В слизи молекулы пахучих веществ на короткое время связываются с обонятельными нерецепторными белками. Некоторые молекулы достигают ресничек обонятельного рецептора и взаимодействуют с находящимся в них обонятельным рецепторным белком.

Обонятельные клетки способны реагировать на миллионы различных пространственных конфигураций молекул пахучих веществ. Между тем каждая рецепторная клетка способна ответить физиологическим возбуждением на характерный для нее, хотя и широкий, спектр пахучих веществ. Существенно, что эти спектры у разных клеток сходны. Вследствие этого более чем 50 % пахучих веществ оказываются общими для любых двух обонятельных клеток.

Каждый обонятельный рецептор отвечает не на один, а на многие пахучие вещества, отдавая «предпочтение» некоторым из них.

Чувствительность обонятельной системы человека, чрезвычайно велика: один обонятельный рецептор может быть возбужден одной молекулой пахучего вещества, а возбуждение небольшого числа рецепторов приводит к возникновению ощущения. В то же время изменение интенсивности действия веществ (порог различения) оценивается людьми довольно грубо (наименьшее воспринимаемое различие в силе запаха составляет 30-60 % от его исходной концентрации). У собак эти показатели в 3-6 раз выше. Адаптация в обонятельной системе происходит сравнительно медленно (десятки секунд или минуты) и зависит от скорости потока воздуха над обонятельным эпителием и от концентрации пахучего вещества.

24. Вкусовая

В процессе эволюции вкус формировался как механизм выбора или отвергания пищи. В естественных условиях вкусовые ощущения комбинируются с обонятельными, тактильными и термическими, также создаваемыми пищей. Важным обстоятельством является то, что предпочтительный выбор пищи отчасти основан на врожденных механизмах, но в значительной мере зависит от связей, выработанных в онтогенезе условнорефлекторным путем.

Вкусовые рецепторы несут информацию о характере и концентрации веществ, поступающих в рот. Их возбуждение запускает сложную цепь реакций разных отделов мозга, приводящих к различной работе органов пищеварения или к удалению вредных для организма веществ, попавших в рот с пищей.

Рецепторы вкуса. Вкусовые почки - рецепторы вкуса - расположены на языке, задней стенке глотки, мягком небе, миндалинах и надгортаннике. Больше всего их на кончике, краях и задней части языка. Каждая из примерно 10 000 вкусовых почек человека состоит из нескольких (2-6) рецепторных клеток и, кроме того, из опорных клеток. Вкусовая почка имеет колбовидную форму; у человека ее длина и ширина около 70 мкм. Вкусовая почка не достигает поверхности слизистой оболочки языка и соединена с полостью рта через вкусовую пору.

Вкусовые клетки - наиболее короткоживущие эпителиальные клетки организма: в среднем через каждые 250 ч старая клетка сменяется молодой.

Электрические потенциалы вкусовой системы. В опытах с введением микроэлектрода внутрь вкусовой почки животных показано, что суммарный потенциал рецепторных клеток изменяется при раздражении языка разными веществами (сахар, соль, кислота). Этот потенциал развивается довольно медленно: максимум его достигается к 10-15-й секунде после воздействия, хотя электрическая активность в волокнах вкусового нерва начинается значительно раньше.

Вкусовые ощущения и восприятие. У разных людей абсолютные пороги вкусовой чувствительности к разным веществам существенно отличаются вплоть до «вкусовой слепоты» к отдельным агентам (например, к креатину). Абсолютные пороги вкусовой чувствительности во многом зависят от состояния организма (они изменяются в случае голодания, беременности и т.д.). При измерении абсолютной вкусовой чувствительности возможны две ее оценки: возникновение неопределенного вкусового ощущения (отличающегося от вкуса дистиллированной воды) и осознанное восприятие или опознание определенного вкуса.

При длительном действии вкусового вещества наблюдается адаптация к нему (снижается интенсивность вкусового ощущения). Адаптация к сладкому и соленому развивается быстрее, чем к горькому и кислому. Обнаружена и перекрестная адаптация, т. е. изменение чувствительности к одному веществу при действии другого. Применение нескольких вкусовых раздражителей одновременно или последовательно дает эффекты вкусового контраста или смешения вкуса. Например, адаптация к горькому. повышает чувствительность к кислому и соленому, адаптация к сладкому обостряет восприятие всех других вкусовых стимулов. При смешении нескольких вкусовых веществ может возникнуть новое вкусовое ощущение, отличающееся от вкуса составляющих смесь компонентов.

25. Память

Память - это особая форма психического отражения действительности, заключающаяся в закреплении, сохранении и последующем воспроизведении информации в живой системе. По современным представлениям, в памяти закрепляются не отдельные информационные элементы, а целостные системы знаний, позволяющие всему живому приобретать, хранить и использовать обширный запас сведений в целях эффективного приспособления к окружающему миру.

Память как результат обучения связана с такими изменениями в нс, которые сохраняются в течение некоторого времени и существенным образом влияют на дальнейшее поведение живого организма.

Память выступает также как своеобразный информационный фильтр, поскольку в ней обрабатывается и сохраняется лишь ничтожная доля от общего числа раздражителей, воздействующих на организм. Без отбора и вытеснения информации из памяти живое существо было бы, образно говоря, "затоплено" бесконечным потоком поступающих извне раздражителей. Результаты этого были бы так же катастрофичны, как и отсутствие способности к обучению и памяти.

Специфические виды памяти

В ходе совершенствования механизмов адаптации развились и упрочились более сложные формы памяти, связанные с запечатлением разных сторон индивидуального опыта.

http://ido.rudn.ru/psychology/psychophysiology/7.html - p7Модально-специфические виды. Мнестические процессы могут быть связаны с деятельностью разных анализаторов, поэтому существуют специфические виды памяти соответственно органам чувств: зрительная, слуховая, тактильная, обонятельная, двигательная. Уровень развития этих видов памяти у разных людей различен. Не исключено, что последнее связано с индивидуальными особенностями анализаторных систем. Например, встречаются индивиды с необыкновенно развитой зрительной памятью. Это явление - эйдетизм - выражается в том, что человек в нужный момент способен воспроизвести во всех деталях ранее виденный предмет, картину, страницу книги и т.д. Эйдетический образ отличается от обычных тем, что человек как бы продолжает воспринимать образ в его отсутствие. Предполагается, что физиологическую основу эйдетических образов составляет остаточное возбуждение зрительного анализатора. Хорошо развития модально-специфическая память нередко является профессионально важным качеством: например, слуховая память музыкантов, вкусовая и обонятельная дегустаторов, двигательная гимнастов и т.д.

Образная память. Запечатление и воспроизведение картин окружающего мира связаны с синтезом модально-специфических впечатлений. В этом случае фиксируются сложные образы, объединяющие зрительные, слуховые и другие модально-специфические сигналы. Такую память называют образной. Образная память гибка, спонтанна и обеспечивает длительное хранение следа.

По некоторым представлениям, ее морфологической основой служат сложные нейрональные сети, включающие взаимосвязанные нейронные звенья, расположенные в разных отделах мозга. Поэтому выпадение какого-либо одного звена или нескольких звеньев образной памяти не способно разрушить всю ее структуру. Это дает образной памяти большие преимущества как в эффективности процессов усвоения и хранения, так и в объеме и прочности фиксации информации. Вероятно, что с подобными особенностями образной памяти связаны внезапные, нередко безо всяких усилий припоминания забытого материала.

Помимо этого иногда выделяют также эмоциональную и словесно-логическую память.

Эмоциональная память. Эмоциональная память связана с запоминанием и воспроизведением эмоциональных переживаний. Эмоционально окрашенные воспоминания могут возникать как при повторном воздействии раздражителей, обусловивших это состояние, так и в отсутствие последних. Эмоционально окрашенное впечатление фиксируется практически мгновенно и непроизвольно, обеспечивая пополнение подсознательной сферы человеческой психики. Так же непроизвольно информация воспроизводится из эмоциональной памяти. Этот вид памяти во многом сходен с образной, но иногда эмоциональная память оказывается даже более устойчивой, чем образная. Ее морфологической основой предположительно служат распределенные нервные сети, включающие нейрональные группы их разных отделов коры и ближайшей подкорки.

Словесно-логическая память. Словесно-логическая (или семантическая) - это память на словесные сигналы и символы, обозначающие как внешние объекты, так и внутренние действия и переживания. Ее морфологическую основу можно схематически представить как упорядоченную последовательность линейных звеньев, каждое из которых соединено, как правило, с предшествующим и последующим. Сами же цепи соединяются между собой только в отдельных звеньях. В результате выпадение даже одного звена (например, вследствие органического поражения нервной ткани) ведет к разрыву всей цепи, нарушению последовательности хранимых событий и к выпадению из памяти большего или меньшего объема информации.

http://ido.rudn.ru/psychology/psychophysiology/7.html - p8Другим основанием для классификации памяти является продолжительность закрепления и сохранения материала. Принято подразделять память на три вида:

иконическую, или сенсорную, память (ИП);

кратковременную, или оперативную, память (КВП);

долговременную, или декларативную, память (ДВП).

http://ido.rudn.ru/psychology/psychophysiology/7.html - p9Во всех вышеперечисленных видах памяти имеет место фиксация информации, включающая в себя, по крайней мере, три этапа:

формирование энграммы, т.е. следа, оставляемого в мозгу тем или иным событием;

сортировка и выделение новой информации; долговременное хранение значимой информации.

По определению, эмоции - особый класс психических процессов и состояний, связанных с потребностями и мотивами, отражающих в форме непосредственных субъективных переживаний (удовлетворения, радости, страха и т.д.) значимость действующих на индивида явлений и ситуаций. Сопровождая практически любые проявления жизненной активности человека, эмоции служат одним из главных механизмов внутренней регуляции психической деятельности и поведения, направленных на удовлетворение потребностей.

По критерию длительности эмоциональных явлений выделяют, во-первых, эмоциональный фон (или эмоциональное состояние), во-вторых, эмоциональное реагирование. Указанные два класса эмоциональных явлений подчиняются разным закономерностям. Эмоциональное состояние в большей степени отражает общее глобальное отношение человека к окружающей ситуации, к себе самому и связано с его личностными характеристиками, эмоциональное реагирование - это кратковременный эмоциональный ответ на то или иное воздействие, имеющий ситуационный характер. Наиболее существенными характеристиками эмоций являются их знак и интенсивность. Положительные и отрицательные эмоции всегда характеризуются определенной интенсивностью.

Субстрат эмоций

Возникновение и протекание эмоций тесно связано с деятельностью модулирующих систем мозга, причем решающую роль играет лимбическая система.