Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
1. Психофизиология и её определение
2. Цели и задачи психофизиологии
3. Методы 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
11. Декларативная и процедурная память
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. Альфа-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.
5. Сознание и распределенные системы (1, 15)
Для понимания роли коры в обеспечении сознания важны представления, сформулированные американским физиологом Ф. Маунткаслом (1981) об ансамблевой организации коры. Его концепция опирается на ряд положений: кора головного мозга состоит из ансамблей, образованных колонками нейронов, функция которых — получение и переработка информации, колонки различаются по источнику получаемых сигналов и по мишеням, к которым они адресуют собственные сигналы; однотипные по функциям ансамбли нейронов могут объединяться в более крупные единицы — модули, осуществляющие более сложную переработку информации; модули функционируют в составе обширных петель, по которым информация не только передается из колонок в кору, но и возвращается обратно. Модуль фактически представляет собой морфофункциональную единицу переработки информации в коре. Модули группируются в более крупные объединения, образующие зоны коры. Описанный способ строения коры образует так называемые "распределенные" системы, которые обеспечивают условия для реализации самых сложных психических функций, в том числе и сознания. Описанные выше нейрофизиологические феномены такого типа, как повторный вход возбуждения или синхронизация электрической активности нейронов, естественным образом реализуются в распределенных системах. Они обладают также еще одной особенностью: поскольку продукция этих систем не может быть результатом деятельности только одного модуля, выпадение одного или более модулей не может пресечь ее функционирование. Благодаря этому, распределенные системы коры мозга обладают голографическим принципом функционирования. Распространение свойств голограммы на функции коры мозга означает, что информация в коре мозга распределена, и выключение какой-то части системы (в допустимых пределах) приводит к ослаблению функции, а не к ее потере.
6. Возможные механизмы сознания (7, 9)
Сознание человека неразрывно связано с материальными процессами, протекающими в организме человека, в первую очередь в ЦНС и головном мозге. Проблема заключается в том, чтобы установить, какие именно материальные процессы, механизмы и состояния мозга лежат в основе сознания. Клиницистами давно замечено, что сознание сохраняется после удаления или поражения относительно небольшого участка коры больших полушарий, но оно неизбежно исчезает, теряется, если в результате патологического воздействия нарушаются некоторые подкорковые структуры, в первую очередь в диэнцефальной области. Значение глубоких структур мозга. Открытие в 50-е гг. ретикулярной формации, и в частности неспецифического таламуса, и установление их роли в активации коры больших полушарий позволило ряду исследователей отождествить сознание с активностью этих систем. Эксперименты известных нейрофизиологов У. Пенфилда, Х. Джаспера и ряда других, подтвердившие важнейшую роль подкорковых структур, и прежде всего ретикулярной формации, для проявления сознания, дали основание предположить существование гипотетической центрэнцефалической системы, отвечающей за сознание. Хотя в дальнейших исследованиях идея центрэнцефалической системы была отвергнута, но значение ствола мозга и подкорки в обеспечении функций сознания не вызывает сомнения. Модулирующие системы мозга (ретикулярная формация и лимбическая система) имеют решающее значение не только для поддержания уровня бодрствования, но и для обеспечения энергетического аспекта сознания. Кроме того, по-видимому, структуры подкорки могут определять не только энергетическую, но и информационную составляющую сознания. Видная роль здесь отводится такой структуре как гиппокамп. Значение гиппокампа в обеспечении содержания сознания объясняется той ролью, которую тот играет в процессах памяти. Однако, несмотря на несомненный вклад гиппокампа и лимбической системы в целом в обеспечение содержания сознания, информационный аспект сознания формируется в основном за счет деятельности коры больших полушарий.
В психофизиологии сознание понимается, в первую очередь, как особое состояние мозга, при котором только и возможна реализация высших психических функций. Другими словами сознание — это специфическое состояние мозга, позволяющее осуществлять определенные когнитивные операции. Выход из этого состояния приводит к выключению высших психических функций при сохранении механизмов жизнеобеспечения.
Представления о нейрофизиологических механизмах сознания выдвигают на первый план разные нейрофизиологические механизмы: перемещение по коре фокуса повышенной возбудимости, возврат возбуждения и синхронизацию высокочастотной активности нейронов. И.П. Павлов образно представлял сознание как перемещающуюся по коре зону повышенной возбудимости — "светлое пятно сознания" на темном фоне остальной коры. В настоящее время согласно данным, полученным с использованием метода ПЭТ-томографии, зона локальной активации действительно имеет вид светлого пятна на темном фоне. Современным аналогом представлений Павлова можно считать теорию "прожектора" (Crick). Решающая роль в ней отводится таламусу, именно он направляет поток возбуждения в кору больших полушарий. Причем процесс осуществляется таким образом, что в каждый данный момент времени только один из таламических центров находится в состоянии возбуждения, достаточном для создания в коре зоны повышенной возбудимости. Период такой высокой возбудимости длится около 100 мс, а затем усиленный неспецифическим таламическим возбуждением приток импульсов поступает к другому отделу коры. Область наиболее мощной импульсации создает центр внимания, а благодаря постоянным перемещениям потока возбуждения по другим участкам коры, становится возможным их объединение в единую систему. В качестве предполагаемого механизма, связывающего нейроны в единую систему, Крик рассматривает появление у них синхронизированных разрядов с частотой в гамма-диапазоне 35-70 Гц. Синхронизация нейронной активности является механизмом объединения клеток в ансамбль. Таким образом, согласно теории Крика, нейронные процессы, оказывающиеся в центре гипотетического "луча прожектора", определяют содержание нашего сознания в текущий момент времени, а функцию управления лучом прожектора выполняет таламус, создавая в разных зонах коры длящееся около 100 мс неспецифическое возбуждение (локальную активацию). Возникновение сознания становится возможным только при достижении определенного уровня возбуждения коры БП. Идея порога возбуждения как условия возникновения сознания, не может, однако, объяснить многие аспекты функционирования сознания. Теории повторного входа (Эделмен). В этой теории в качестве центрального механизма возникновения сознания рассматривается механизм повторного входа возбуждения. Имеется в виду, что возбуждение, возникшее в группе нейронов первичной зоны коры, возвращается в ту же нейронную группу после дополнительной обработки информации в других нервных центрах или поступления новой информации из внешней среды, а также из долговременной памяти. Этот повторный вход дает возможность сопоставлять имевшиеся раньше сведения с изменениями, которые произошли в течение одного цикла обработки информации. Объединение двух потоков информации (первичного и вторичного) составляет один цикл или повторяющуюся фазу активности сознания. Прохождение одного цикла возбуждения осуществляется за 100-150 мс. Повторяющиеся циклы создают нейрофизиологическую "канву" сознания. Представления Дж. Эделмена получили дальнейшее развитие, в частности, в концепции А.М. Иваницкого (1997). Центральное место в этой концепции занимает понятие информационного синтеза, предусматривающее объединение информации о физических и семантических особенностях стимула. Информация о физических свойствах стимула поступает по сенсорно-специфическим путям, а информация о значимости стимула извлекается из памяти. Синтез этих двух видов информации (текущей и извлекаемой из памяти) обеспечивает возникновение ощущения. Этот процесс осуществляется с периодом квантования приблизительно в 100-180 мс. Опознание стимула происходит с участием лобных областей мозга, приблизительно через 300 мс от момента предъявления. Последовательное поступление информации от рецепторов приводит к повторному движению возбуждения по указанному кольцу, обеспечивая постоянное сопоставление сигналов, приходящих из внешней и внутренней среды.
В последнее время при обсуждении нейрофизиологических основ сознания большое внимание уделяется высокочастотной биоэлектрической активности мозга (Данилова, 1998). Ведущая роль в возникновении сознания приписывается высокочастотным составляющим спектра ЭЭГ в диапазоне от 35 Гц до 120 Гц. Сознание определяют как продукт синхронизации нейронной активности в указанном частотном диапазоне. Предполагается, что когерентная электрическая активность достаточно большого числа нейронов создает необходимое и достаточное условие для явления сознания даже в отсутствии сенсорной стимуляции, как, например, во сне. Принцип "временного связывания" элементарных символов (нейронов) в более сложные структуры на основе корреляции их сигналов во времени рассматривается как основополагающий. Причем особое значение придается частоте 40 Гц, которая оптимальным образом обеспечивает синхронизацию импульсной активности нейронов, участвующих в образовании образов и поддержании сознания.
7. Психика и сознание как функция мозга (5)
Психика. Многочисленные клинические и экспериментальные данные, накопленные в науке в последние десятилетия, свидетельствуют, однако, что между психикой и мозгом существует тесная и диалектическая взаимосвязь. Воздействуя на мозг, можно изменить и даже уничтожить дух (самосознание) человека, стереть личность, превратив человека в зомби. Сделать это можно химически, используя психоделические вещества (в том числе наркотики), "электрически" (с помощью вживленных электродов); анатомически, прооперировав мозг. В настоящее время с помощью электрических или химических манипуляций с определенными участками головного мозга человека изменяют состояния сознания, вызывая различные ощущения, галлюцинации и эмоции. Психологические состояния человека тесно связаны с наличием или отсутствием того или иного химического вещества в мозге. С другой стороны, все, что глубоко затрагивает психику, отражается также и на мозге, и на всем организме. Известно, что горе или сильная депрессия могут привести к телесным (психосоматическим) заболеваниям. Гипноз может вызвать различные соматические расстройства и наоборот, способствовать излечению. Эффект плацебо, т.е. эффект нейтрального вещества, которое применяется вместо "ультрасовременного" лекарства, действенен для одной трети больных. Тесную взаимосвязь между мозгом и психикой нельзя объяснить с позиций физиологического параллелизма. Важно, однако, подчеркнуть и другое. Отношение психики к мозгу нельзя понимать как отношение продукта к производителю, следствия к причине, поскольку продукт (психика) может и часто очень эффективно воздействует на своего производителя — на мозг. Таким образом, между психикой и мозгом, психическим и физиологическим, по-видимому, существует диалектическая, причинно-следственная связь, еще не получившая полного объяснения.
Экллс и Барт считают, что мозг не "продуцирует дух", но "обнаруживает его". Получаемая органами чувств информация, "материализуется" в химические субстанции и изменения в состоянии нейронов, которые физически накапливают символические значения чувственных ощущений. Так происходит взаимодействие внешней материальной реальности с психикой. Психическое тождественно физиологическому, представляя собой не что иное, как физиологическую деятельность мозга. Тождественность психического не любой физиологической деятельности, но только процессам ВНД. В этой логике психическое выступает как особая сторона, свойство физиологических процессов мозга или процессов ВНД.
Психическое — это особый (высший) класс или вид нервных процессов, обладающий свойствами, не присущими всем остальным процессам в нервной системе, в том числе процессам ВНД. Психическое — это такие особые (психонервные) процессы, которые связаны с отражением объективной реальности и отличаются субъективным компонентом (наличием внутренних образов и их переживанием). Психическое, хотя и обусловлено физиологической (высшей нервной) деятельностью мозга, тем не менее НЕ ТОЖДЕСТВЕННО ей. Психическое не сводимо к физиологическому как идеальное к материальному или как социальное к биологическому. Ни одно из приведенных решений не получило общего признания. Но повлекло за собой внедрение в психофизиологию системного подхода. Сознание. В большинстве случаев сознание определяют через функции, которые оно выполняет. Х. Дельгадо представлял сознание как организованную группу процессов в нервной ткани, возникающих немедленно на предшествующие интрапсихические (вызванные внутренними причинами) или экстрапсихические (вызванные внешними причинами) процессы. Эта группа нервных процессов, т.е. сознание, воспринимает, классифицирует, трансформирует и координирует вызвавшие его процессы с целью начать действие на основе предвидения его последствий и в зависимости от наличной информации. В других определениях подчеркиваются системность сознания, комплексность выполняемых им функций, связь с памятью (прошлым и будущим человека), привязанность к мозговому субстрату. П.В. Симонов (1987), например, особо выделяет коммуникативный аспект сознания, определяя его как оперирование знанием, способность к направленной передаче информации от одного лица к другому. Однако для понимания физиологической природы сознания большее значение имеют существующие представления о механизмах, лежащих в основе функциональных состояний, и в первую очередь концепция уровней бодрствования. При анализе сознания как психофизиологического феномена необходимо четко различать два его аспекта. Во-первых, сознанию соответствует определенный диапазон в континууме "сон-бодрствование". При сильном снижении уровня бодрствования развивается состояние, которое определяется как кома ("без сознания"). Очевидно также, что при относительно низких уровнях бодрствования, например во сне, сознание в полном объеме своих функций не выявляется. Именно поэтому сон предлагается квалифицировать как измененное состояние сознания. Физиологическим условием проявления сознания служит состояние пассивного и активного бодрствования. Во-вторых, в качестве самостоятельной характеристики предлагается выделять содержание сознания. Последнее непосредственно связано с психическим отражением и выполняет все функции, перечисленные в определении, данном выше. Обе стороны сознания тесно связаны между собой. Так, при пробуждении ото сна содержание сознания становится все более насыщенным. При очень сильном эмоциональном напряжении происходит его своеобразное "сужение". "Ясное сознание", т.е. такое состояние, когда человек свободно реализует все перечисленные выше функции сознания, и принятые им решения наиболее осознанны. Есть все основания полагать, что этому соответствует особый уровень возбуждения коры больших полушарий, который именуется оптимальным.
Психическая функция возникает на основе синтеза трех видов информации: исходящей из внешней среды (сенсорной), извлекаемой из памяти и приходящей из центров мотивации. Первая определяет связь сознания с внешним миром, вторая связывает настоящее и прошлое, включая личный опыт субъекта, и обеспечивает континуум сознания. Третья посылка связывает реальную ситуацию с удовлетворением определенной потребности, что придает сознанию жизненный смысл и лежит в основе понимания, которого нет у компьютера. Высшие психические функции возникают в результате объединения специализированных полей за счет корковых связей. нервная связь образуется на основе согласования ритмов работы нейронных ансамблей, расположенных в разных отделах коры, что напоминает явление резонанса. Психическое восприятие возникает на основе определенной организации нервных процессов, в ходе которых происходит возврат возбуждения к местам первоначальных проекций. При более сложных функциях в данном процессе участвуют отделы лобной коры.
8. Современные представления об отражательной деят-ти мозга (3)
Психика — это не что иное, как отражательная (познаватель ная) и регулирующая поведение деятельность мозга. Психика животных и человека является функцией их мозга. «дуализм по сути дела превратился в мировоззренческий стереотип, опирающийся исключительно на традиционную оппозицию души и тела» все акты поведения животных и человека в принципе могут быть объяснены на основе знаний о материальных процессах деятельности мозга. Но если это так, то зачем тогда вообще нужна какая-то психика, непространственная и нематериальная? Вытекающий отсюда логический вывод о психике как некоем эпифеномене, неизвестно для чего существующем, тревожил многих. естественным следствием субъективно-интроспекционистского понимания психики как непространственных явлений сознания, с одной стороны, и машинно-механистического понимания работы мозга — с другой. С.Л. Рубинштейн [19] выделил три вектора онтологических связей психики: 1) по отношению к внешнему миру психика выступает как его отражение; 2) по отношению к мозгу — как его функция; 3) по отношению к поведению — как его регулятор на основе отражения мира и внутренних состояний самого живого существа. Отсюда — определение психики, практически общепринятое в отечественной психологии: психика — это свойство высокоорганизованной материи (мозга у высших животных и человека), заключающееся в отражении внешнего мира и собственных внутренних состояний организма и обеспечивающее адаптивное взаимодействие живого существа с миром благодаря регуляции поведения на основе результатов отражательной психической деятельности. Это определение психики основывается на трех аксиомах: 1) объективное существование мира, в котором живет живое существо, и столь же объективное существование его собственного тела; 2) необходимость познания этой объективной реальности для адаптивного поведения в ней; 3) познаваемость мира. Отражение не подразумевает ни зеркальности и пассивности процессов отражения, ни отсутствия их собственных внутренних законов. Основные положения теории отражения: 1. Мир, в котором живет и который отражает живое существо, представляет собой не конгломерат разных отдельных объектов, но сложную закономерно развивающуюся систему. В конечном счете этот мир — также мир сотворенной предыдущими поколениями материальной и духовной культуры. В этом мире имеется не только настоящее, но прошлое и будущее. 2. В мире имеются свойства и отношения, доступные чувственному познанию животных и человека, а также свойства и отношения, чувственному познанию недоступные. Последние отражаются в мышлении. Благодаря мышлению поведение человека может быть в определенной мере независимым от конкретных и чувственно воспринимаемых свойств действительности, так как может определяться ее чувственно невоспринимаемыми свойствами. 3. Для организации адаптивного приспособительного поведения требуется постоянная интеграция результатов отражения внешней среды и внутренних состояний организма. 4. Отражение активно. На уровне ощущений и восприятия оно осуществляется посредством множества внешних действий и внутренних психологических регуляционных процессов, ведущих к наиболее адекватному отражению объектов. 5. Отражение избирательно и оперативно, его результаты зависят от множества внешних и внутренних условий. Возможности избирательности и оперативности отражения тем выше, чем более дифференцированы и иерархически упорядочены внутренние психологические структуры человека как субъекта познания и деятельности. 6. Психическое отражение имеет свои собственные законы. Таков, например, основной психофизический закон, говорящий о закономерной, но не прямой, не линейной и не зеркальной связи континуума силы ощущений с континуумом вызывающих их воздействий возрастающей интенсивности. Процессы построения образов отражения — и понятийных, и чувственных — развертываются во времени и имеют закономерную внутреннюю динамику. По собственным внутренним законам формируются и развиваются сложнейшие многоуровневые психологические структуры, в которых представлен (отражен) внешний и внутренний мир субъекта. 7. Мир, в котором возникли и развивались жизнь и психика, представляет собой развивающуюся систему, порождающую на нашей Земле био- и ноосферу. Высокоразвитые когнитивные отражательные структуры человека (ментальные пространства) допускают не только разнообразные перекомбинирования своих элементов и связей между ними, но и способны к порождению новых элементов и новых связей. Экстериоризируясь, эти новые элементы и связи ведут к формированию и развитию мира материальной и духовной культуры. Определение понятия отражения как всеобщего свойства материи, заключающегося в воспроизведении признаков, свойств и отношений одних объектов (отражаемых) в других (отражающих) в результате их взаимодействия. Принимается, что способность к отражению и характер ее проявления зависят от уровня организации материи. Внешний мир существует объективно, он дан субъекту столь же прямо и непосредственно, как и его собственные состояния, что в ощущениях и восприятиях представлен сам внешний мир «в оригинале», а не его «субъективные образы». Деятельность мозга должна рассматриваться как отражательная, познавательная по своей сущности. Это значит, что основная функция мозга состоит не в генерации, проведении и интеграции нервных импульсов (что само по себе правильно, но не достаточно), но в построении картины мира и отображении внутренних состояний организма, в построении моделей (подобий, эквивалентов) того мира, который окружает живое существо, моделей (подобий, эквивалентов) его собственного тела и происходящих в нем процессов жизнедеятельности и организации на этой основе приспособительных действий, адекватных среде и состоянию организма. Мозговое отображение объектов должно представлять собой специфическую для каждого определенного объекта и для каждой определенной ситуации систему нервной активности, образующей неповторимый пространственно-временной ансамбль возбужденных и заторможенных нейронов, находящийся в отношении подобия с вызвавшим его воздействием. Принципиальное значение для понимания деятельности мозга как отражательной имело открытие нейронов-детекторов, избирательно реагирующих на определенные физические параметры стимулов. Гностические нейроны, возбуждающиеся при появлении в поле зрения объектов определенного класса, нейроны цели, избирательно реагирующие на появление целевого объекта, нейроны места, активирующиеся при определенном положении животного в пространстве. В гиппокампе найдены нейроны новизны, активирующиеся при действии новых стимулов и снижающие свою активность по мере привыкания к ним, и нейроны тождества, опознающие знакомые стимулы. Голографическая гипотеза мозгового отображения объективного мира. Открытие качественного многообразия внутренних нейрохимических процессов при восприятии сигналов разных модальностей и при организации разных сложных адаптивных форм поведения. При одних и тех же электрических явлениях химическая специфика синаптической деятельности может быть совершенно различной. П.К. Анохин: мы имеем различную химию страдания, тоски, страха и радости и других существенных эмоциональных переживаний. Поведение, оставаясь полностью детерминированным внешними и внутренними условиями, приобретает черты селективности, избирательности, активности. Понятие психики должно раскрываться и определяться как система специфических процессов отражательной и регулирующей поведение деятельности мозга. Если деятельность мозга — это отражение действительности и регуляция на этой основе поведения и деятельности, то это и есть психика, и не остается никакого места для двух разных сущностей — психики и отражательной и регулирующей деятельности мозга. 1. Содержание и объем понятия психики (психической деятельности) не тождественны объему и содержанию понятия деятельности мозга. С общей теоретической точки зрения должны существовать два вида принципиально разных мозговых процессов. К процессам психическим, согласно определению, должны быть отнесены только нервные процессы одного определенного класса, состоящие в построении информационных моделей мира и внутренних состояний самого живого существа и в организации на этой основе приспособительных актов жизнедеятельности и поведения. 2. Психика складывается на всех уровнях деятельности мозга. 3. Субъективность психического - не полностью повторяющее объективность, воспроизведение реальности в психическом отражении. Психическое субъективно, так как принадлежит определенному субъекту. 4. Ансамбли нервной активности могут воплощать в себе объекты, реально не существующие, такие объекты можно называть идеальными, что ни в какой мере не отменяет материальности их мозговых носителей. 5. Свойство психического присуще только высокоразвитым формам психики взрослого здорового человека.
9. Соотношение рефлекса и психики (6, 15, 21)
Суть основной проблемы психофизиологии — проблемы соотношения мозга и психики, психического и физиологического. Эволюция представлений о рефлексии. Высказанная Декартом идея о рефлекторном принципе организации простейших поведенческих актов нашла свое плодотворное развитие в дальнейших исследованиях, в том числе направленных на преодоление психофизиологического параллелизма. Большую роль в этом сыграл выдающийся физиолог И.М. Сеченов. Он обосновал возможность распространения принципа рефлекса как детерминистического принципа организации поведения на всю работу головного мозга. Сеченов утверждал, что психические акты носят такой же строго закономерный и детерминированный характер, как и акты, считающиеся чисто нервными. Он ввел представление об иерархии рефлексов, доказав, что наряду с элементарными имеется множество сложных рефлексов. Это рефлексы с усеченным и задержанным концом, при которых происходит актуализация прошлого опыта. Мысль, по Сеченову — это психический рефлекс с задержанным окончанием, развивающийся по внутренней цепи ассоциированных рефлексов, а психический рефлекс с усиленным окончанием — это аффект, или эмоция. Он ввел также представление о психическом элементе — интегральной части рефлекторного процесса, благодаря которому организм может активно приспосабливаться к среде. Рассматривая психическое чувствование как неотъемлемый элемент внутренней структуры рефлекса, Сеченов прочно связал понятие психического с рефлексом, обосновал невозможность отрыва психического от рефлекторной деятельности. М.Г. Ярошевский "сеченовская модель рефлекса, воплотившая, взамен стиля механики, биологический стиль мышления, открывала перспективы построения новой системы знаний об отношениях между организмом и средой. Именно эта система получила имя поведение". В дальнейшем, в работах И.П. Павлова и его школы исследования рефлекторных основ поведения получили глубокое теоретико-экспериментальное развитие.
10. Механизмы памяти (4, 19)
Биологическая память – это фундаментальное свойство живой материи (особая форма психического отражения действительности) приобретать, сохранять и воспроизводить информацию. 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.
Различают 3 вида: генетическую (о структурно-функциональной организации живой системы как представителя определенного био.вида), иммунологическую (иммунная система способна усиливать защитную реакцию организма на повторное проникновение в него генетически инородных тел – антигенов, в течение онтогенеза популяция лимфоцитов эволюционирует, создавая у взрослого организма индивидуальный иммунный набор, используя генетическую память, они обеспечивает приспособление организма к окр. среде) и нейрологическую (нервную) память (появляется у животных, обладающих НС., совокупность сложных процессов, обеспечивающих формирование адаптивного поведения организма). Нервная память использует мех-мы генет. памяти, в ней выделяют врожденную память. Фенотипическая память составляет основу индивидуального адаптивного поведения, формируемого в результате научения, ее мех-мы обеспечивают хранение и извлечение инф-ии, приобретаемой в онтогенезе.
Принято подразделять память на три вида: иконическую, или сенсорную, память (ИП); кратковременную, или оперативную, память (КВП); долговременную, или декларативную, память (ДВП). Специфические виды памяти. 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. 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. Эмоциональная память связана с запоминанием и воспроизведением эмоциональных переживаний. Ее морфологической основой предположительно служат распределенные нервные сети, включающие нейрональные группы их разных отделов коры и ближайшей подкорки. Словесно-логическая память (семантическая) - 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.
Механизмы запечатления. Сложной проблемой является механизм образования следов памяти, выделение структурных образований, участвующих в хранении и воспроизведении имеющихся следов, а также тех структур, которые регулируют эти процессы.В процессах памяти участвуют не только кора, но многие подкорковые образования и, кроме того, следы памяти широко представлены в коре и при этом многократно дублируются. Фиксация следа в памяти осуществляется в три этапа: в иконической памяти на основе деятельности анализаторов возникают сенсорный след, потом 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, он выполняет роль селективного входного фильтра. 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 БП. Другими словами, она отвечает за реорганизацию нервных сетей в процессе усвоения новых знаний. На третьем этапе следовые процессы переходят в устойчивые структуры долговременной памяти. Системы регуляции памяти. Важным параметром классификации памяти является уровень управления, или регуляции, мнестических процессов. По этому признаку выделяют непроизвольную и произвольную память. В первом случае запоминание и воспроизведение происходит без усилий, во втором — в результате осознанной мнестической деятельности. Очевидно, что эти процессы имеют разное мозговое обеспечение. Система управления и регуляции памяти в головном мозге включает неспецифические и специфические компоненты. При этом выделяются два уровня регуляции: 1) неспецифический (общемозговой) — сюда относят ретикулярную формацию, гипоталамус, неспецифический таламус, гиппокамп и лобную кору; 2) модально-специфический (локальный), связанный с деятельностью анализаторных систем. При активации ретикулярной формации формирование энграмм происходит эффективнее, а при снижении уровня активации, напротив, ухудшается как непроизвольное, так и произвольное запоминание. Улучшение кратковременной памяти может наблюдаться при электрической стимуляции таламокортикальной системы. В обеспечении произвольного запоминания, или мнестической деятельности, ведущую роль играют лобные доли коры, особенно левой лобной доли. Модально-специфический, или локальный уровень, регуляции памяти обеспечивается деятельностью анализаторных систем, главным образом на уровне первичных и ассоциативных зон коры. Система регуляции памяти имеет иерархическое строение, и полное обеспечение функций и процессов памяти возможно лишь при условии функционировании всех ее звеньев. Память следует понимать как системное (эмерджентное) свойство всего мозга и даже целого организма. В современной нейробиологии и психофизиологии существует целый ряд теорий и моделей, объясняющих разные стороны функционирования памяти. Теория Д. Хебба: КП— это процесс, обусловленный повторным возбуждением импульсной активности в замкнутых цепях нейронов, не сопровождающийся морфологическими изменениями. ДП базируется на структурных изменениях, возникающих в результате модификации межклеточных контактов — синапсов. Хебб полагал, что эти структурные изменения связаны с повторной активацией (по его определению — "повторяющейся реверберацией возбуждения") замкнутых нейронных цепей, например, путей от коры к таламусу или гиппокампу и обратно к коре. Критика КВОП: сколько хранится, восстановление памяти, временные амнезии, ретроградная амнезия в отношении старых энграмм. Степень интерференции определяется не формой или мех-м хранения, а состояние в котором нах-ся след во время дей-я амнестич. фактора. Получается, что фиксация происходит во время обучения, а причина РА в нарушении мех-ма воспроизведения. Теория активной памяти Греченко. Связь памяти с состоянием мозга отражена в законе Йеркса-Додсона (зависимость наилучших результатов от средней интенсивности мотивации). Синаптическая теория. Свое название эта теория получила из-за того, что главное внимание в ней уделяется роли синапса в фиксации следа памяти. Она утверждает, что при прохождении импульса через определенную группу нейронов возникают стойкие изменения синаптической проводимости в пределах определенного нейронного ансамбля. Реверберационная теория. Теория базировалась на существовании в структурах мозга замкнутых нейронных цепей. Известно, что аксоны нервных клеток соприкасаются не только с дендритами других клеток, но могут и возвращаться обратно к телу своей же клетки. Благодаря такой структуре нервных контактов, появляется возможность циркуляции нервного импульса по реверберирующим (постепенно затухающим) кругам возбуждения разной сложности. Эти круги не выходят за пределы определенной совокупности нервных клеток и рассматриваются как физиологический субстрат сохранения энграмм. В нем происходит переход из КП в ДП. Механизмы хранения энграмм находят своеобразное выражение в концепции пространственно-частотного анализа. Предполагается, что в памяти фиксируется только гармонический состав нервных импульсов, а узнавание знакомых объектов упрощается за счет того, что отношение частот внутри гармонического состава не зависит от абсолютной величины импульса. Именно поэтому для оперативной памяти требуется столь малый объем. Представление о циклических кодах памяти оказалось также продуктивным и для теоретического расчета быстродействия памяти, проявляющегося в скорости мнемического поиска и быстроте принятия решения в ситуации выбора. Поиску специфических веществ, ответственных за хранение информации — "информационных молекул", посвящено немало исследований. Концепции биохимического кодирования индивидуального опыта в памяти, опираются на две группы фактов: 1) образование в мозге при обучении новых биохимических факторов (например, "пептидов памяти"); 2) возможность передачи приобретенной информации необученному мозгу с помощью этих факторов. 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.
11. Декларативная и процедурная память (5, 10, 20)
Память декларативная (эксплицитная, вербальная)
Декларативная (эксплицитная), или вербальная, память - память о событиях, приобретенных навыках и накопленных знаниях.
Декларативная память хранит ту информацию об окружающем мире и прошлом личном опыте, для воспроизведения которой необходимо участие сознания .
К декларативной памяти в свою очередь относятся эпизодическая память и смысловая память .
Процедурная (имплицитная) память обеспечивает приобретение и сохранение таких бессознательных автоматизированных навыков, как езда на велосипеде, одевание, вождение автомобиля.
Считается, что долговременная память связана с ассоциативной корой. В адресации памятных следов в определенные участки коры важную роль играют медиальные отделы височной области полушарий, включающие энторинальную кору и гиппокамп. Вышеназванные образования имеют обширные связи как между собой, так и с проекционными (теми, куда приходят сигналы от органов чувств) и ассоциативными отделами коры. При запоминании они направляют сигнал в ассоциативную кору для длительного удержания в памяти, а при необходимости вспомнить, указывают адрес, где хранится связанная с поступившим сигналом информация. Долговременная память похожа на книгохранилище в библиотеке, а гиппокампальный комплекс можно сравнить с каталогом, который показывает, где хранится нужная книга. Различие между двумя структурами гиппокампального комплекса заключается в том, что энторинальная кора участвует в сохранении сведений вне их связи с контекстом (процедурная, а для более сложных сигналов — семантическая память), а гиппокамп важен для декларативной памяти. Повреждение гиппокампа приводит к нарушению декларативной памяти. Такие больные достаточно хорошо усваивают новые сведения, в том числе язык, приобретают сложные двигательные навыки, успешно учатся в школе и имеют высокий интеллектуальный коэффициент. В то же время они беспомощны в повседневной жизни, так как не помнят последовательности событий, не ориентируются во времени, не могут составить плана на будущее.
В сохранении в памяти последовательности событий важную роль наряду с гиппокампом играет лобная кора. В ней можно выделить три группы нейронов: одни реагируют на действующий сигнал, другие сохраняют его след до того момента, когда необходимо дать поведенческий ответ, и, наконец, третьи включают ответную реакцию. Нейроны разряжаются последовательно и как бы передают эстафету от одной группы к другой.
12. Типы нервных сетей (4, 18)
В соответствии с системным подходом объединения нейронов могут приобретать свойства, которых нет у отдельных нервных клеток. Поэтому объединения нейронов и их свойства представляют особый предмет анализа в нейро- и психофизиологии. Нейронная сеть. Важной единицей функциональной активности ЦНС считается элементарная нейронная сеть. Принципы кооперативного поведения нейронов в сети предполагают, что совокупность взаимосвязанных элементов обладает большими возможностями функциональных перестроек, т.е. на уровне нейронной сети происходит не только преобразование входной информации, но и оптимизация межнейронных отношений, приводящая к реализации требуемых функций информационно-управляющей системы. Одним из первых идею сетевого принципа в организации нейронов выдвинул Д. Хебб, позднее появились работы В. Мак-Каллоха и К. Питса, посвященные сетям формальных нейронов. Г.И. Поляков охарактеризовал принципы возникновения и функционирования нейронной сети, выделив элементарное координационное устройство как прототип сетевой "единицы". Типы сетей. В настоящее время сетевой принцип в обеспечении процессов переработки информации получает все большее распространение. В основе этого направления лежат идеи о сетях нейроноподобных элементов, объединение которых порождает новые системные (эмерджентные) качества, не присущие отдельным элементам этой сети. По характеру организации в нервной системе чаще всего выделяют три типа сетей: иерархические, локальные и дивергентные. Иерархические характеризуются свойствами конвергенции (несколько нейронов одного уровня контактируют с меньшим числом нейронов другого уровня) и дивергенции (нейрон нижележащего уровня контактирует с большим числом клеток вышележащего уровня). Благодаря этому информация может многократно фильтроваться и усиливаться. Наиболее характерен такой тип сетей для строения сенсорных и двигательных путей. Сенсорные системы организованы по принципу восходящей иерархии: информация поступает от низших центров к высшим. Двигательные, напротив, организованы по принципу нисходящей иерархии: из высших корковых центров команды поступают к исполнительным элементам (мышцам). Иерархические сети обеспечивают очень точную передачу информации, однако выключение хотя бы одного звена (в результате травмы) приводит к нарушению работы всей сети. В локальных сетях поток информации удерживается в пределах одного иерархического уровня, оказывая на нейроны-мишени возбуждающее или тормозящее действие, что позволяет модулировать поток информации. Таким образом, нейроны локальных сетей действуют как своеобразные фильтры, отбирая и сохраняя нужную информацию. Предполагается, что подобные сети имеются на всех уровнях организации мозга. Сочетание локальных сетей с дивергентным или конвергентным типом передачи может расширять или сужать поток информации. Дивергентные сети характеризуются наличием нейронов, которые, имея один вход, на выходе образуют контакты с множеством других нейронов. Таким путем эти сети могут влиять одновременно на активность множества элементов, которые при этом могут быть связаны с разными иерархическими уровнями. Являясь интегративными по принципу строения, эти сети, по-видимому, выполняют централизованную регуляцию и управление динамикой информационного процесса. Векторная психофизиология — новое направление, основанное на представлениях о векторном кодировании информации в нейронных сетях. Суть векторного кодирования в следующем: в нейронных сетях внешнему стимулу ставится в соответствие вектор возбуждения — комбинация возбуждений элементов нейронного ансамбля. При этом ансамблем считается группа нейронов с общим входом, конвертирующих на одном или нескольких нейронах более высокого уровня. Различие между сигналами в нервной системе кодируется абсолютной величиной разности тех векторов возбуждения, которые эти стимулы генерируют.
13. Функциональная организация НСи ее генетическая детерминация (6, 18)
Уровни анализа генетической детерминации ЦНС При изучении строения и работы ЦНС как относительно самостоятельные выделяются следующие уровни анализа: клеточный, орфофункциональный и системный. Каждый уровень имеет собственные объекты исследования и изучает присущие этим объектам закономерности функционирования. Соответственно вопрос о роли генотипа в формировании ЦНС также должен рассматриваться применительно к трем перечисленным уровням. Первый связан с генетической детерминацией функций клеточных элементов и нервной ткани, второй — морфологических и функциональных особенностей отдельных образований, из которых состоит головной мозг, третий — организации функциональных систем, лежащих в основе поведения и психики. Нейронный уровень
«Строительные блоки» нервной системы — нейроны. Главной особенностью является способность наружной мембраны генерировать нервные импульсы и через синапс передавать информацию. Импульс передается с помощью медиаторов. Нейроны химически, морфологически и функционально специализированы. Каждый нейрон реализует генетически обусловленную программу жизнедеятельности, выполняя предназначенные ему задачи: обработку приходящих возбуждений и генерацию собственного ответа. Для выполнения данных задач он нуждается в ресурсах, а для пополнения ресурсов нейроактивныx веществ, «расходующихся» в процессах жизнедеятельности необходим определенный уровень их синтеза. Принято считать, что все эти процессы находятся под контролем генотипа. По современным представлениям, функциональная специализация нейронов складывается на молекулярно-генетическом уровне. Она проявляется: во-первых, в формировании хеморецепторов, которые обладают избирательной чувствительностью к действующим на нейрон биологически активным веществам; во-вторых, в особенностях секреторного аппарата нейрона. Биохимическая специализация возникает в результате взаимодействия генетической программы нейрона и той информации, которая поступает из его внешнего окружения. Подобные представления в значительной степени априорны, потому что конкретные генетические механизмы, контролирующие жизнедеятельность нейронов и нервной системы в целом, еще далеко не изучены. По некоторым данным, в мозге экспрессируется не менее 2500 генов, но так или иначе охарактеризованы около 5% от этого числа. Каждый нейрон несет в себе полную генетическую информацию о морфофункциональных особенностях организма, однако число экспрессируемых в них генов больше чем в других. Мощность работы генетической информации в нейронах доказывается методом ДНК-РНК-гибридизации и путем прямого анализа синтезируемых белков. Метод ДНК-РНК-гибридизации позволяет оценить число участков ДНК, с которых в клетках данной ткани считывается генетическая информация. Не исключено, что именно различия в объеме экспрессируемой генетической информации лежат в основе функциональной специализации разных отделов мозга. Одной из наиболее поразительных особенностей нервной системы является высокая точность связей нервных клеток друг с другом и с различными периферическими органами. В процессе формирования нервной системы отростки нейронов растут по направлению к своему органу — «мишени», игнорируя одни клетки, выбирая другие и образуя контакты (синапсы) в определенной области нейрона. В основе столь высокой точности образования связей лежит принцип химического сродства, в соответствии с которым большинство нейронов или их малых популяций приобретают химические различия на ранних этапах развития в зависимости от занимаемого положения. Эта дифференцированность выражается в наличии своеобразных химических меток, которые и позволяют аксонам «узнавать» либо аналогичную, либо комплементарную метку на поверхности клетки-«мишени». Предполагается также, что в этом процессе важную роль играют топографические взаимоотношения нейронов и временная последовательность созревания клеток и их связей. Согласно современным представлениям, значительную роль в процессах развития нервной ткани играет временной режим экспресси генов. Еще одной важной особенностью ранних этапов развития ЦНС является генетически обусловленная избыточность в образовании количества нейронов, их отростков и межнейронных контактов. Гибель лишних нейронов служит устранению избыточных отростков и синапсов и выступает как один из способов «уточнения» плана формирования нервной системы. Апоптоз — активный процесс, реализация которого требует активации специфических генов. Интенсивный и избыточный синаптогенез происходит в течение первых двух лет жизни. Их число доходит до типичного для взрослых уровня приблизительно к 7-10 годам. Сохраняются те контакты, которые оказываются непосредственно включенными в обработку внешних воздействий, т.е. под влиянием опыта происходит процесс избирательной стабилизации синапсов. Избыточная синаптическая плотность рассматривается как морфологическая основа усвоения опыта. Гипотеза генетического программирования предлагает, что специфическое химическое «сродство» между окончаниями аксонов и постсинаптической клеткой генетически запрограммировано и однозначно приводит к формированию стабильных межклеточных контактов и связей, но синапсов 1014, а в геноме 106 генов. Маловероятно, что специфичность каждого отдельного синапса программируется отдельным геном или его определенным участком. Одним или несколькими генами кодируется медиаторная специфичность нейронов, а их рост до органа-«мишени» контролируется одним общим регуляторным механизмом. Такой эпигенетический механизм мог бы производить тонкую настройку связей нейронной сети, не известен. С начала 90-х годов XX в. ведется систематическая работа по составлению всеобъемлющего каталога генов, активных в мозге человека.
ЦНС включает те части нервной системы, которые лежат внутри черепа или позвоночного столба. Головной мозг - это часть ЦНС , заключенная в полости черепа. Вторым крупным отделом ЦНС явл-ся спинной мозг. Нервы входят в ЦНС и выходят из неё. Если эти нервы лежат вне черепа или позвоночника, они становятся частью периферической НС. Некоторые компоненты периферической системы имеют весьма отдаленные связи с ЦНС. Многие ученые считают даже, что они могут функционировать при весьма ограниченном контроле со стороны ЦНС. Эти компоненты, которые, по-видимому, работают самостоятельно, составляют автономную, или вегетативную, НС, которая в основном ответственна за регуляцию внутренней среды: она управляет работой сердца, легких, кровеносных сосудов и др внутренних органов. Мозг состоит из ряда хорошо различимых отделов. Внутри этих отделов имеется много произвольных границ м/у подотделами. Передний мозг: включает кору БП, миндалину, гиппокамп, базальные ганглии и перегородку. Структурам переднего мозга обычно приписывают «высшие» интеллектуальные ф-ции. Затылочная доля (зрение), височная доля (слух, а у людей и речь), теменная доля (реакции на сенсорные стимулы и управление движениями), лобная доля (координация ф-ций других областей коры). Средний мозг: таламус и гипоталамус. В особых таламических полях и ядрах происходит переключение почти всей информации, входящей в передний мозг и выходящей из него. Гипоталамические поля и ядра служат передаточными (релейными) станциями для внутренних регуляторных систем - они контролируют информацию, поступающую от вегетативной НС, и управляют организмом с помощью вегетативных нервов и гипофиза. Задний мозг: (варолиев) мост, продолговатый мозг, ствол мозга и мозжечок (малый мозг). Структуры, лежащие внутри моста, продолговатого мозга, ствола мозга и мозжечка, как правило, взаимодействуют со структурами переднего мозга ч/з реле в среднем мозге. Ч/з мост и ствол идут главные пути, связывающие передний мозг со спинным мозгом и периферической НС. Поля и ядра моста и ствола мозга контролируют дыхание и сердечный ритм и имеют важнейшее значение для поддержания жизни. Из того факта, что мозжечок прикреплен к крыше заднего мозга был сделан вывод, что он получает и модифицирует информацию о положении тела и конечностей, прежде, чем эта информация поступит в таламус или кору. В мозжечке хранятся основные программы усвоенных двигательных реакций, которые могут потребоваться двигательной коре. Некоторые клетки мозга или нейроны объединяются для выполнения специфических ф-ций. Лимбическая система помогает регулировать эмоциональные состояния. Такие объединения носят функциональные названия: «сенсорная система», «двигательная система» и т.д. Каждая функциональная система (ФС) включает все нервные структуры, участвующие в выполнении данных ф-ций.
14. Распределенные системы нейронов (17, 23)
Психика — это результат отражательной и регулирующей поведение деятельности мозга.
Микроэлектродные и микроанатомические исследования позволили В. Маунткаслу [4] обосновать концепцию распределенных систем. Основной единицей активности в новой коре является вертикально расположенная группа клеток (миниколонка, модуль) с множеством специфических связей по вертикальной оси и малым их количеством в горизонтальном направлении. Эти модули представляют собой локальные нейронные цепи из сотен или тысяч клеток. Миниколонки, объединяясь между собой, формируют макроколонки. В свою очередь связанные между собой группы модулей разных структур мозга формируют то, что и получило название распределенных систем. Каждая такая система распределена в пространстве мозга по горизонтали и вертикали, а активность ее модулей меняется во времени. Важно, что все положения распределенных систем проверяемы в эксперименте и многое уже подтверждается экспериментально. Распределенную систему характеризует избыточность потенциальных командных точек, а командная функция может в разное время локализоваться в разных точках системы. Известные гностические, командные и другие нейроны системного типа реагирования являются основными элементами таких точек. Из концепции распределенных систем вытекают два важных следствия. Во-первых, сложная функция, управляемая или выполняемая системой, не локализуется ни в одной из ее частей. Функция — это свойство динамической активности внутри системы: она заключена в системе как таковой. Во-вторых, распределенные системы являются по определению и по полученным экспериментальным данным одновременно системами повторного входа и звеньями, связывающими входные и выходные каналы нервной системы. Это свойство распределенных систем способствует постоянному обновлению создаваемого перцептивного образа самого себя и себя в окружающем мире, формированию Я. Это внутреннее считывание заложенной информации и ее соответствие нервной копии (информационного эквивалента, нервной модели стимула) внешнего континуума рассматривается как объективный механизм сознательного восприятия. Системы повторного входа, обеспечивая встречу уже частично обработанной информации с актуально поступающими сигналами, существуют во всех распределенных системах, что позволяет говорить о них как об узловых механизмах сознания. Такое понимание сознания не препятствует его исследованию по крайней мере у высших животных.
Распределенная система способствует новому осмыслению механизмов сознания; по-видимому, она является основой для тех информационных моделей, о которых рассуждает Н.И. Чуприкова.
15. Социальное и биологическое в поведении человека (2)
Социальная психофизиология изучает поведение как результат взаимодействия биологических и социальных факторов. Поведение человека формируется в течение жизни на основе обучения и приобретения определенных навыков под влиянием социальной среды, культуры и традиций общества, к которому принадлежит субъект. Вместе с тем оно имеет и свои биологические корни, психофизиологические механизмы, которые являются промежуточной переменной между воздействием социума и поведением человека. Биологические факторы, влияющие на социальное поведение человека, выявляются уже при изучении зоосоциального поведения животных. Существует группа зоосоциальных рефлексов, которые могут быть реализованы только через взаимодействие с другими особями своего вида. Они составляют основу для полового, родительского и территориального поведения. В значительной мере они определяют и формирование групповой иерархии, где каждая особь выступает в роли брачного партнера, родителя или детеныша, лидера или подчиненного, хозяина территории или пришельца. Одно из направлений социальной психофизиологии— изучение связи индивидуальных различий и социальных процессов. Известно, что в силу определенных индивидуальных различий одни субъекты проявляют ярко выраженную склонность к доминированию, другие предпочитают позицию подчинения. Эти качества легко могут быть выявлены с помощью психологических тестов. Однако измерение индивидуальных различий по психофизиологическим параметрам предоставляет значительно большие возможности для изучения природных, биологических детерминант индивидуальных особенностей социального поведения.
16. Стресс и его механизмы (11, 13, 16, 21, 23)
Техногенные катастрофы, избыток негативной информации, страх перед неопределенностью порождают стрессовые состояния. Стрессом мы часто называем состояние крайнего напряжения всех физических и моральных сил, которое испытывает человек в современном мире.
Стресс и дистресс Отождествлять биологический стресс с сильным эмоциональным напряжением, что в корне неверно, хотя нервное возбуждение и является одним из проявлений стресса. Стресс не считается нарушением, это вполне естественное состояние, имеющее как позитивный, так и негативный аспекты. Любая ситуация способна вызвать стресс, который, однако, не причиняет никакого вреда организму. В современной психологии существуют два понятия: стресс как неспецифическая реакция активации биологических и психических возможностей организма на любое предъявленное ему требование, и дистресс — негативное эмоциональное стрессовое реагирование на ситуации, значительно превышающие адаптационные ресурсы человека.
Все то, что может привести к радикальной смене образа жизни или устоявшихся представлений, относится к стрессогенным факторам, которые, собственно говоря, и порождают стресс как психофизиологическое состояние. Дистресс способен нанести реальный вред нашему физическому и психическому здоровью. Обстоятельства, вызывающие стресс (стрес, соры), провоцируют в организме ответную реакцию на раздражение. Парадоксально, но с точки зрения биохимии не имеет значения, положительные или отрицательные эмоции испытывает человек. Важно лишь то, что организм должен перестроиться и приспособиться к новым обстоятельствам.
Стресс можно расценивать не только как некую реакцию на экстремальные обстоятель4 ства, но и как двигатель прогресса: если перед человеком вдруг встает трудная задача, то в ответ на вызов мобилизуются все душевные и физические силы.
Таким образом, стресс — важнейший фактор выживания, дающий человеку силы отвечать на вызовы судьбы. Встречаются и «адреналиновые алкоголики»: люди, сознательно (или неосознанно) стремящиеся вновь и вновь испытывать «пьянящие» сильные эмоции, выходить за рамки обыденности. Отсюда — увлечение азартными играми, прыжками с высоты, экстремальным вождением и т.д.
Но в одних и тех же стрессогенных обстоятельствах люди различаются индивидуальными особенностями сенситивности и форм проявления стрессовых реакций.
Наиболее существенные различия мировосприятия связаны с возрастом. Особенно уязвимы дети и пожилые люди. Но и здесь нужно иметь в виду широкий спектр индивидуальных различий в восприятии жизненных ценностей и в защитных адаптационных механизмах. Страдание ребенка выражается своеобразно, почти бессловесно. Душевное состояние часто принимает формы чисто физиологических нарушений и недомоганий. У него проявляются непосредственные острые состояния стресса на соматическом уровне.
В древности разгул стихий воспринимался как божья кара.
С точки зрения современной психологии это был весьма мудрый подход: если не можешь изменить обстоятельства, измени
свое отношение к ним. Драматичность стрессовых состояний в том,
что одних они мобилизуют, а других деморализуют. Самое страшное проявление стресса — всеобщая паника, которая как цепная реакция
передается от человека к человеку и мешает действовать рационально. Когда человек выходит за пределы собственного страдания и стремится облегчить
судьбу других, он тем самым преодолевает собственные боль, страх и стресс.
Ответная системная реакция организма на дисгомеостатирующие воздействия получила название стресс-реакции или общего адаптационного синдрома. Любое несущее потенциальную угрозу повреждения или повреждающее воздействие в первую очередь инициирует комплекс поведенческих реакций, направленных либо на устранение повреждающего фактора, либо на дистанцирование от него, либо на уменьшение негативных последствий его влияния. Этот психофизиологический комплекс является активно-оборонительным, независимым от характера повреждающего воздействия (то есть, неспецифическим) и требует быстрой мобилизации адаптационных ресурсов организма. Собственно говоря, именно адекватное обеспечение возрастающей поведенческой активности является конечной целью функциональных перестроек в сомато-висцеральной сфере, наблюдающихся при стрессе. Стресс-реакция реализуется, прежде всего, через активацию симпатического звена вегетативной нервной системы и гипоталамо-гипофизарно-адреналовой эндокринной оси. Эти "системы быстрого реагирования" принято называть стресс-реализующими или стресс-потенцирующими, и их функции изучены достаточно подробно. Значительно меньше известна роль так называемых стресс-лимитурующих систем. Широко распространенным является заблуждение о том, что регуляция интенсивности и продолжительности стресс-реакции осуществляется исключительно по принципу отрицательной обратной связи, хотя уже сама структура общего адаптационного синдрома ясно свидетельствует о доминирующей роли регуляции по принципу "плюс-минус взаимодействия". Главным фактором, ограничивающим выраженность стресс-реакции, является открытая в 1975 году эндогенная опиоидная система (ЭОС). В условиях минимальных стресс-воздействий ЭОС снижает общую реактивность организма, ограничивая чрезмерную активацию стресс-потенцирующих систем и обеспечивая, таким образом, сбалансированное расходование адаптационных (энергетических) ресурсов организма. Характерно, что эту ресурсосберегающую, по существу - гипобиотическую, функцию ЭОС реализует еще "на входе" стресс-воздействия, существенно повышая пороги болевой чувствительности. Введение лабораторным животным терапевтических доз некоторых зоотоксинов, являющихся биотическими стресс-факторами вызывает выраженный антиноцицептивный эффект, связанный, в первую очередь, с активацией ЭОС, также каждый из ядов модулировал активность специфических нейрохимических механизмов, определяющих суммарное снижение болевой чувствительности. Так, антиноцицептивный эффект ядов рептилий реализуется, в первую очередь, через взаимодействие ЭОС с моноаминергическими системами. Яд пятнистой саламандры (амфибии) угнетает болевую чувствительность вследствие взаимодействия ЭОС с ГАМК-бенздиазепиновым комплексом. По-видимому, физиологические эффекты апитоксина обусловлены взаимодействием ЭОС не только с адренергическими, но и холинергическими, гистаминергическими и иными механизмами. Использование зоотоксинов в качестве модели стресс-воздействий позволило нам подтвердить тезис о том, что ЭОС вовлекается в развитие стресс-реакции, оказывая лимитирующее действие на активность стресспотенцирующих систем. При увеличении интенсивности и/или длительности действия повреждающего стимула соотношение активности регуляторных систем приобретает патологический характер. Адаптивная по сути системная реакция - стресс - превращается в защитную реакцию - шок. Одной из ключевых причин развития шока является нарушение баланса стресспотенцирующих и стресслимитирующих систем. При повреждающем воздействии избыточной интенсивности уровень циркулирующих в крови опиоидных пептидов (эндорфинов, энкефалинов) возрастает в несколько раз по сравнению с фоновым. Соответственно, была показана высокая противошоковая эффективность опиатных блокаторов (налоксона, налорфина).
17. Информационная модель (12, 24)
Информационная модель — модель объекта, представленная в виде информации, описывающей существенные для данного рассмотрения параметры и переменные величины объекта, связи между ними, входы и выходы объекта и позволяющая путем подачи на модель информации об изменениях входных величин моделировать возможные состояния объекта.
Информационная модель — система сигналов, свидетельствующих о динамике объекта управления, условиях внешней среды и состоянии самой системы управления. В качестве информационной модели могут служить наглядные изображения (фото, кино, видео), знаки (текст, знаковое табло), графические модели (график, чертеж, блок–схема) и комбинированные изображения (мнемосхема, карта).
Информационная парадигма
Впервые в отечественной психологии понятие информации для изучения строения когнитивной сферы и анализа психофизиологической проблемы привлек Л.М. Веккер (1976). Он исходил из того, что психические процессы можно рассматривать как частные формы информации, и считал необходимым использовать кибернетический понятийный аппарат для построения единой теории психических процессов. По Веккеру, все виды образов — элементарные сенсорные, сенсорно-перцептивные, собственно перцептивные и вторичные (представления) — организованы в соответствии с иерархической матрицей частных форм пространственно-временного изоморфизма сигналов по отношению к источнику. Инвариантное воспроизведение в сигналах-образах пространственно-временной структуры их объектов и делает образы частной формой кодов. Л.М. Веккер полагал, что информационный подход может стать общей концептуальной основой для построения единой теории психических процессов, охватывающих разные уровни и формы их организации.
Фундаментальную разработку идеи информационного подхода получили в философских трудах Д.И. Дубровского (1986, 1990). Теоретические аспекты применения информационной парадигмы он не ограничивает изучением природы когнитивного функционирования. С его точки зрения, информационная парадигма приобретает определяющее значение в анализе психофизиологической проблемы. Он подчеркивает, что понятие информации, условно говоря, является двухмерным, поскольку фиксирует и содержание информации, и ее кодовую форму. Это дает возможность в едином концептуальном плане отразить и свойства содержания (семантические и прагматические аспекты информации), и свойства того материального носителя, в котором воплощена данная информация. Хотя информация не существует вне своего материального носителя, она всегда выступает в качестве его свойства и не зависит от субстратно-энергетических и пространственно-временных свойств своего носителя. Последнее обстоятельство позволяет некоторым исследователям говорить об "информационном снятии" психофизиологической проблемы.
Когнитивная психофизиология. Экспериментальное воплощение информационной парадигмы осуществляется в многочисленных исследованиях, выполненных в русле когнитивной психологии, которая изучает закономерности переработки информации человеком.
В той же логике действует направление, именуемое когнитивной психофизиологией, предметом исследования которого являются мозговые механизмы переработки информации. Принципиальным является тот факт, что информационный подход позволяет анализировать мозговые процессы и психические явления, т.е. явления двух разных уровней, в едином концептуальном плане.
Как известно, физиология ВНД оперирует такими понятиями, как временная связь, возбуждение, торможение и т.д. Они мало совместимы с психологическими категориями (такими как восприятие, память, мышление). Именно поэтому психофизиологический анализ на основе существующих физиологических понятий малопродуктивен. Использование терминов и понятий информационного подхода (например, сенсорный анализ, принятие решения и др.) применительно к физиологическим процессам открывает путь для более содержательной их интерпретации, ориентированной на выявление физиологических механизмов познавательной деятельности человека.
Последнее оказалось возможным благодаря появлению новых электрофизиологических методов, в первую очередь регистрации вызванных и событийно-связанных потенциалов. Эти методы позволили вплотную подойти к изучению физиологических механизмов отдельных стадий процесса переработки информации: сенсорного анализа, мобилизации внимания, формирования образа, извлечения эталонов памяти, принятия решения и т.д. Изучение временных параметров электрофизиологических реакций на стимулы разного типа и в различающихся условиях впервые сделало возможным хронометрирование, т.е. оценку длительности протекания отдельных стадий процесса переработки информации непосредственно на уровне мозгового субстрата. И как следствие возникла область исследований, получившая название "хронометрия процессов переработки информации".
Наряду с когнитивной психофизиологией, возник новый раздел нейробиологии — нейроинформатика. Как и когнитивная психофизиология, нейроинформатика фактически представляет приложение компьютерной метафоры для анализа механизмов переработки информации в мозге человека и животных. Она определяется как наука, изучающая теоретические принципы переработки информации в нейронных сетях мозга человека и животных.
18. Биологические ритмы и их механизмы (13, 24)
Все живое на нашей планете несет отпечаток ритмического рисунка событий, характерного для нашей Земли. В сложной системе биоритмов, от коротких - на молекулярном уровне - с периодом в несколько секунд, до глобальных, связанным с годовыми изменениями солнечной активности живет и человек. Биологический ритм представляет собой один из важнейших инструментов исследования фактора времени в деятельности живых систем и их временной организации. Биологические ритмы или биоритмы - это более или менее регулярные изменения характера и интенсивности биологических процессов. Способность к таким изменениям жизнедеятельности передается по наследству и обнаружена практически у всех живых организмов. Их можно наблюдать в отдельных клетках, тканях и органах, в целых организмах и в популяциях. Важные достижения хронобиологии: 1. Биологические ритмы обнаружены на всех уровнях организации живой природы.Биоритмика - одно из наиболее общих свойств живых систем. 2. Биологические ритмы признаны важнейшим механизмом регуляции функций организма, обеспечивающим гомеостаз, динамическое равновесие и процессы адаптации в биологических системах. 3. БР, с одной стороны, имеют эндогенную природу и генетическую регуляцию, с другой, их осуществление тесно связано с модифицирующим фактором внешней среды, так называемых датчиков времени. Эта связь в основе единства организма со средой во многом определяет экологические закономерности. 4. Сформулированы положения о временной организации живых систем, в том числе - человека - одним из основных принципов биологической организации. Развитие этих положений очень важно для анализа патологических состояний живых систем. 5. Обнаружены биологические ритмы чувствительности организмов к действию факторов химической и физической природы. Хронофармакология - способы применения лекарств с учетом зависимости их действия от фаз биологических ритмов функционирования организма и от состояния его временной организации, изменяющейся при развитии болезни. 6. Закономерности биологических ритмов учитывают при профилактике, диагностике и лечении заболеваний. Биоритмы подразделяются на физиологические и экологические. Физиологические ритмы, как правило, имеют периоды от долей секунды до нескольких минут (ритмы давления, биения сердца и артериального давления). Имеются данные о влиянии, например, магнитного поля Земли на период и амплитуду энцефалограммы человека.
Экологические ритмы по длительности совпадают с каким-либо естественным ритмом окружающей среды. (суточные, сезонные, приливные и лунные ритмы). Благодаря экологическим ритмам, организм ориентируется во времени и заранее готовится к ожидаемым условиям существования. Экологические ритмы служат организму как биологические часы. Ритм - это универсальное свойство живых систем. Процессы роста и развития организма имеют ритмический характер. Ритмическим изменениям могут быть подвержены различные показатели структур биологических объектов: ориентация молекул, третичная молекулярная структура, тип кристаллизации, форма роста, концентрация ионов и т. д. Установлена зависимость суточной периодики, присущей растениям, от фазы их развития. В коре молодых побегов яблони был выявлен суточный ритм содержания биологически активного вещества флоридзина, характеристики которого менялись соответственно фазам цветения, интенсивного роста побегов и т. д. Одно из наиболее интересных проявлений биологического измерения времени - суточная периодичность открывания и закрывания цветков и растений. Существуют ритмические изменения чувствительности организма к повреждающим факторам внешней среды. В опытах на животных было установлено, что чувствительность к химическим и лучевым поражениям колеблется в течение суток очень заметно. Важнейшим внешним фактором, влияющим на ритмы организма, является фотопериодичность. У высших животных предполагается существование двух способов фотопериодической регуляции биологических ритмов: через органы зрения и далее через ритм двигательной активности организма и путем экстрасенсорного восприятия света. Существует несколько концепций эндогенного регулирования биологических ритмов: генетическая регуляция, регуляция с участием клеточных мембран. Большинство ученых склоняются к мнению о полигенном контроле над ритмами. Известно, что в регуляции биологических ритмов принимают участие не только ядро, но и цитоплазма клетки. Центральное место среди ритмических процессов занимает циркадианный ритм, имеющий наибольшее значение для организма. Понятие циркадианного (околосуточного) ритма ввел в 1959 году Халберг. Он является видоизменением суточного ритма с периодом 24 часа, протекает в константных условиях и принадлежит к свободно текущим ритмам. Это ритмы с не навязанным внешними условиями периодом. Они врожденные, эндогенные, т.е. обусловлены свойствами самого организма. Период циркадианных ритмов длится у растений 23-28 часов, у животных 23-25 часов. Поскольку организмы обычно находятся в среде с циклическими изменениями ее условий, то ритмы организмов затягиваются этими изменениями и становятся суточными. Циркадианные ритмы обнаружены у всех представителей животного царства и на всех уровнях организации. В опытах на животных установлено наличие ЦР двигательной активности, температуры тела и кожи, частоты пульса и дыхания, кровяного давления и диуреза. Суточным колебаниям оказались подвержены содержания различных веществ в тканях и органах, например, глюкозы, натрия и калия в крови, плазмы и сыворотки в крови, гормонов роста и др. По существу, в околосуточном ритме колеблются все показатели эндокринные и гематологические, показатели нервной, мышечной, сердечно-сосудистой, дыхательной и пищеварительной систем. В этом ритме содержание и активность десятков веществ в различных тканях и органах тела, в крови, моче, поте, слюне, интенсивность обменных процессов, энергетическое и пластическое обеспечение клеток, тканей и органов. Этому же циркадианному ритму подчинены чувствительность организма к разнообразным факторам внешней среды и переносимость функциональных нагрузок. У человека выявлено около 500 функций и процессов, имеющих циркадианную ритмику. У каждого человека в течение суток четко прослеживаются пики и спады важнейших жизненных систем. Важнейшие биоритмы могут быть зафиксированы в хронограммах. Основными показателями в них служат температура тела, пульс, частота дыхания в покое и другие показатели, которые можно определить только при помощи специалистов. Знание нормальной индивидуальной хронограммы позволяет выявить опасности заболевания, организовать свою деятельность в соответствии с возможностями организма, избежать срывов в его работе. Самую напряженную работу надо делать в те часы, когда главнейшие системы организма функционируют с максимальной интенсивностью. ”голубь" – 3 часа дня, "жаворонок" – полдень, "совам" - в 5-6 часов вечера. Влияние 11-летнего цикла солнечной активности на биосферу Земли. Не все знают о тесной зависимости, существующей между фазой солнечного цикла и антропометрическими данными молодежи. Акселерация весьма подвержена солнечному циклу: тенденция к повышению модулируется волнами, синхронными с периодом "переполюсовки " магнитного поля Солнца (а это удвоенный 11-летний цикл, т.е. 22 года). В деятельности Солнца выявлены и более длительные периоды, охватывающие несколько столетий. Важное практическое значение имеет также исследование других многодневных (околомесячных, годовых и пр.) ритмов, датчиком времени для которых являются такие периодические изменения в природе, как смена сезонов, лунные циклы и др. Теория "трех ритмов" о полной независимости этих многодневных ритмов как от внешних факторов, так и от возрастных изменений самого организма. Пусковым механизмом этих исключительных ритмов является только момент рождения (или зачатия) человека. Родился человек, и возникли ритмы с периодом в 23, 28 и 33 суток, определяющие уровень его физической, эмоциональной и интеллектуальной активности. Графическим изображением этих ритмов является синусоида. Однодневные периоды, в которые происходит переключение фаз ("нулевые" точки на графике) и которые якобы отличаются снижением соответствующего уровня активности, получили название критических дней. Если одну и ту же "нулевую" точку пересекают одновременно две или три синусоиды, то такие "двойные " или "тройные " критические дни особенно опасны. Не подтверждено исследованиями. Механизмы. Большинство ритмических изменений мы не замечаем - таковы, например, гормональные приливы и отливы, циклы быстрой и медленной активности мозга, циклические колебания температуры тела. Биоритмология - наука, которая занимается изучением природы и закономерностей ритмических процессов. Ритмические процессы - чередование сна и бодрствования. 3 группы: 1.циркодианные ритмы (их период равен примерно суткам) Цикл сна и бодрствования у человека, суточные колебания температуры тела, концентрации гормонов, мочеотделения, спады и подъемы умственной и физической работоспособности - все это примеры циркадианных ритмов. Сон как минимум имеет 5 стадий по 15-20 мин. Снится от 5 до 6 сновидений.;2.инфрадианные (больше суток). Впадают в зимнюю спячку - этот годичный цикл относится к инфрадианным ритмам, так же как, например, менструальные циклы у женщин.;3.ультрадианный ритм (меньше суток, пример-концентрация внимания, вечером болевая чувствительность уменьшается, процессы секреции) Цикличность фаз, чередующихся на протяжении 6-8-часового нормального сна у человека, - один из многих примеров подобных ритмов. О 2 и 3 ритмах мало известно. Внешняя среда не влияет на ритмы. Внутри каждого человека есть биологические часы, которые являются свободноживущими ритмами.
Вывод- для каждого из циклов существует собственный генератор времени, биологических часов много. Биологические часы необходимы для адаптации к изменениям условий среды.
19. психические заболевания и их механизмы. (14, 22)
Начало любого заболевания от невроза до сложных болезней очень сложно дифференцировать. Плохое настроение, подавленность, нежелание общаться -если менее двух недель это длится, то в пределах нормы. Сущ проблема диагностики заболеваний и наличие органических изменений. 2 большие группы: 1функциональные заболевания( есть отклонение от нормы, но не удается выявить)2 органические( те нарушения психики людей, которые сопровождаются явными органическими изменениями, которые можно выявить прижизненно - шизофрения) новый метод- функциональные нарушения переходят в категорию органических. Но получить четкие маркеры болезни не удается, выявить можно только в результате беседы. Шизофренические расстройства в целом характеризуются фундаментальными и характерными расстройствами мышления и восприятия, а также неадекватным или сниженным аффектом. Как правило, сохраняется ясное сознание и интеллектуальные способности, хотя с течением времени могут появиться некоторые когнитивные нарушения. Расстройства, свойственные шизофрении, поражают фундаментальные функции, которые придают нормальному человеку чувство своей индивидуальности, неповторимости и целенаправленности. Зачастую наиболее интимные мысли, чувства и действия как-будто становятся известными другим или ими разделяются. Диагностический признак шизофрении - слышание голоса, который приказывает что делать. Психозы - никогда больными не осознаются. Удалось доказать наличие связи между маниакально-депрессивным психозом и нарушением процессов энергоснабжения нервных клеток головного мозга. В течение длительного времени ученым было известно, что у больных, страдающих маниакально-депрессивным психозом, имеются нарушения в деятельности митохондрий нервных клеток головного мозга. Невротики- осознают болезнь и стремятся вылечиться. Неврологические изменения и изменения личности человека- не всегда нарушения связаны с работой мозга. Если психика нарушается-человек погибает. Порфирия - человек впадает в депрессию, у него появляются спутанные мысли, агрессия, желания нанести повреждения другим людям. Долгое время считалось, что это явл результатом проникновения демона в человека. Лечили-делали дырки в голове. В конце 20 века - Порфирия связана с отсутствием фермента, разрушающего гемоглобин. Моча становится красного цвета и происходит изменение работы мозга. Прогрессирующий паралич - начинаются нарушения психики, моторики, смерть. В основе психического нарушения лежит (возбудитель сифилиса) бледная спирохета. Лечение-человека прививали малярией, у него поднималась t до 40, что приводило к гибели бледной спирохеты. Небольшой сбой функционирования организма приводит к неправильной работе психики. Облигатный паразит - вирус, который сожительствует с организмом. Основной факт болезни Паркинсона - провокатор - облигатный паразит. Вирус гриппа - провокация того или иного психического заболевания. При долгой депрессии происходит акт разрушения клеток гиппокампа (безвозвратное) Проблема болезни Альцгеймера - заболевание, связанное с развитием слабоумия, распадом личности, болеют 5 % населения, а среди людей пожилого возраста-20%. Нарушение КП, далее внимания, моторики, исчезают личн индивидуальные хар-ки. Нарушение метаболизма. Эффект плацебо. Гены: изменение в структуре нервных клеток, найдено 3 гена, отвечающих за это.
28