ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 12.10.2020
Просмотров: 4487
Скачиваний: 20
136
(например, при наркозе или коме) с ним несовместима. В то же время сознание невозможно и при
чрезмерной активности нейронов, в частности при эпилептических припадках, характеризующихся
пиками и волнами на ЭЭГ, оно может выключаться в состоянии ярости (состояние аффекта).
3.
Минимальный период времени активации мозговых структур
для осознанного восприятия сигнала
составляет
100 –
300 мс.
4. Наблюдения за действиями и мышлением людей с расщепленным мозгом свидетельствуют о том,
что
левое полушарие является базовой основой логического мышления, а правое
–
образного
(конкретного) мышления.
5. Полагают, что
лобные доли имеют ведущее значение для проявления высших психических функций.
Поражение лобных долей у человека сопровождается психической неустойчивостью, эйфорией,
раздражительностью. Отмечается отсутствие твердых планов, основанных на прогнозировании,
наличие легкомыслия и грубости. Часто возникают настойчивые повторяемые действия, конфликты с
окружающими.
8.3.6. Осознаваемая и подсознательная деятельность мозга
ВНД человека протекает на двух уровнях
–
подсознания и сознания.
На уровне подсознания протекают следующие виды деятельности мозга.
1.
Переработка ранее
поступившей информации,
устранение несущественной, выбор существенной и сохранение ее в памяти.
2.
Восприятие подпороговых внешних раздражителей.
На уровне подсознания можно выработать
условные рефлексы. Г. В. Гершуни описал зону подпороговых раздражителей, на которые можно
выработать условные рефлексы и которые не осознаются испытуемым. С этой целью подпороговый
звук (на 3
–
6 дБ ниже порога сознания), не ощущаемый испытуемым, подкрепляли болевым
раздражением, которое вызывало изменение кожно
-
гальванического рефлекса (КГР). После 25
–
30 таких
сочетаний подпороговый звуковой сигнал без болевого подкрепления вызывал появление КГР.
Подобное восприятие, по
-
видимому, позволяет организму ответить на подсознательные сигналы
осознанно! К сожалению, это, прежде всего, использовано в рекламе товаров. Например, было показано,
что можно внушить кинозрителям желание потреблять газированные напитки или воздушную кукурузу
определенных фирм, показывая неоднократно в течение фильма кадр продолжительностью в 1/24
секунды, восхваляющий достоинства этих продуктов; можно также вызвать у публики большее желание
приобретать продукты, в рекламе которых скрыты подпороговые сообщения сексуального или
угрожающего характера.
3.
Переработка импульсов от внутренних органов.
При чрезмерном возрастании импульсов от
внутренних органов у человека могут возникнуть неопределенные, «темные» чувства, причина которых
самому субъекту непонятна до тех пор, пока их интенсивность не достигнет сознания. Тогда они будут
осознаваться в виде сигналов, указывающих на неблагополучие в соответствующей области организма.
Появляются различные жалобы и неприятные субъективные ощущения, боли, что заставляет обратиться
к врачу.
4.
На уровне подсознания протекает хорошо отработанная автоматизированная деятельность,
а
также ходьба, бег и другая привычная деятельность, глубоко усвоенные нормы поведения,
мотивационные конфликты, вытесненные из сознания. Ресурсы сознания в это время освобождаются и
переключаются на другую деятельность.
5.
Деятельность мозга во сне,
направленная на переработку дневной информации и запоминание ее.
6.
Интуиция
(сверхсознание), связанная с процессами творчества, которые не контролируются
сознанием. Интуиция
–
источник гипотез, открытий, возможных благодаря трансформации и
рекомбинации следов памяти (энграмм), о чем свидетельствует, в частности, следующее наблюдение.
«Опытный воздушный ас, всю жизнь пролетавший на сухопутных самолетах, однажды показывал
фигуры высшего пилотажа новичку на гидросамолете. Новичок во время всего полета был очарован
каскадом фигур, трюков и сидел открыв рот. И вот,
когда они уже сделали последний круг, чтобы
садиться, в последнюю секунду новичок вышел из оцепенения и, хлопнув по плечу соседа, сказал: «"А
не лучше ли посадить этот гидросамолет на воду?" "О, черт!"
-
крикнул ас и дернул штурвал на себя.
Самолет взмыл верх, сделал круг, и ас по всем правилам посадил гидросамолет на находившуюся рядом
с аэродромом бухту. Выключив мотор, летчик вышел на крыло и, снимая с себя шлем, сказал: "Ты
молодец, Джек! Надо быть идиотом, чтобы сажать эту посудину на сушу. Сейчас мы оба были бы
покойники. Сказалась дурацкая
привычка,
всю жизнь летал на колесных гробах и вдруг сел на эту
137
лодку! Джек, ты спас нас обоих. Ну, мне пора, пока, я пошел"
, –
сказал летчик и
шагнул с крыла... в
воду»
(см. Г. И.Косицкий, 1974).
Осознаваемая деятельность мозга
–
это наиболее сложная форма психической деятельности
человека, сюда относятся следующие
ее виды.
1.
Все виды психической деятельности
(ощущения, восприятия, мышление, внимание и др.),
связанные с абстрактным мышлением.
2.
Неавтоматизированная физическая работа, особенно требующая научения.
3.
Восприятие отклонений констант внутренней среды организма,
вызывающих ощущение и
мотивацию к деятельности, направленной на устранение этих отклонений. Подобные ощущения
возникают при увеличении осмотического давления внутренней среды организма (жажда), при
недостатке питательных веществ (чувство голода), половое влечение, при переполнении ряда
внутренних органов (желудка, прямой кишки, мочевого
пузыря).
4.
Восприятие избыточной информации от внутренних органов,
связанных с нарушением их
деятельности (патологией).
Процессы, лежащие в основе сознания и подсознания, находятся в определенном динамическом
соотношении, сдвиги могут быть в обе стороны.
Если судить по биоэлектрическим реакциям, то
состояние неосознаваемое и осознаваемое зависят от количества вовлеченных в реакцию нейрональных
структур. В первом случае включается незначительное количество нейрональных структур
коры и
подкорки, во втором
–
в ответную реакцию включается вся система нейрональных «ансамблей» коры и
подкорки.
Реакции, протекающие на уровне подсознания, энергетически наиболее выгодны, наиболее
экономны. Это первичный фильтр для всей поступающей в мозг информации.
Если использовать метод
дозированного раздражения и сопоставлять с появлением уровней подсознания и сознания, исследуя
вызванные потенциалы, то можно отметить, что стимул осознается, если его продолжительность
составляет 100
–
300 мс, если он
короче, то
не достигнет сознания. Данные, полученные
исследователями, подтверждают, что на бессознательном уровне имеет место также семантический
анализ с вовлечением обоих полушарий. Только после выявления семантических свойств словесного
раздражителя определяются активирующие влияния на кору. Наилучшие условия осознанного
восприятия обеспечиваются механизмами внимания.
Таким образом, психическая деятельность осуществляется только в бодрствующем состоянии. ВНД
может протекать как осознаваемая, так и подсознательно, в том числе и во время сна.
Глава 9. Функциональное состояние организма
9.1. Понятия и нейроанатомия функционального состояния организма
Понятия.
Общепринятого определения функционального состояния к настоящему времени не
сформировалось. Согласно нашим представлениям,
функциональное состояние
(ФС)
–
это степень
активности ЦНС и других систем организма, обеспечивающих его жизнедеятельноть в различных
условиях, в том числе и во время сна. Функциональное состояние оценивают обычно с двух точек
зрения.
Первый подход в оценке ФС
–
поиск и нахождение все новых и новых реакций и их комбинаций, в
которых отражается динамика ФС (частота сердечных сокращений, артериальное давление, частота и
глубина дыхания, скоростные характеристики двигательных реакций, изменения ЭЭЕ и др.). Однако
справедливо при этом отмечается, что определение ФС через перечень различных реакций, найденных
эмпирическим путем, имеет свои ограничения, так как остается невыясненным их отношение к
реальным механизмам формирования функциональных состояний.
Второй подход
основывается на результатах трудовой деятельности (работоспособности) человека,
зависящих от ФС. Следует, однако, искать нейрофизиологические критерии функционального
состояния, позволяющего выполнять те или иные действия. Функциональное состояние зависит в
первую очередь от активности отделов ретикулярной формации (активирующих и инактивирующих) и
лимбической системы.
Функциональное состояние
–
это психофизиологическое явление.
Согласно работам В. Блока,
уровень
бодрствования
рассматривается как поведенческое проявление различных уровней функционального
состояния. Между сном и крайним возбуждением существует непрерывный ряд изменений уровня
бодрствования, с которым монотонно связаны изменения в уровне активации нервных центров. Уровень
138
активации нервных центров обусловливает уровень бодрствования.
Рис. 9.1. Зависимость между функциональным состоянием, уровнем бодрствования, инстинктивным
поведением (безусловными рефлексами) и эффективностью выполнения задания
(по Е.Н. Соколову, Н.Н. Даниловой, 1974)
Экспериментально соотношение уровня бодрствования и ФС
изучалось Е.Н. Соколовым и Н.Н.
Даниловой. В качестве предполагаемой меры уровня функционального состояния была взята средняя
частота спайковых разрядов неспецифических и специфических нейронов таламуса кролика. Уровень
бодрствования оценивался по комплексу ЭЭГ, вегетативных (дыхательных) и моторных реакций. Было
найдено, что ранг уровня бодрствования линейно зависит от функционального состояния мозга,
оцениваемого средней частотой спайковых разрядов неспецифических нейронов таламуса кролика (рис.
9.1). В этой схеме
функциональное состояние выделено в самостоятельное явление.
Показано также, что снижение уровня активации нервной системы у крыс, в частности за счет
истощения в ЦНС дофамина (ДА), полностью нарушает как приобретенные при жизни навыки, так и
врожденное мотивированное поведение. Если такую крысу бросить в бассейн с водой, то она погибает,
так как не может плыть. Однако если ее ущипнуть за хвост или охладить воду в
бассейне, что действует
стимулирующим образом на животное, то крыса плывет и спасается. Это означает, что сохранность
нервных связей, определяющих паттерн конкретного поведения, еще не гарантирует его реализацию
(Н.Н. Данилова, А.Л. Крылова, 1999). Таким образом,
механизм регуляции ФС является базальным
механизмом интегративной деятельности мозга.
От того, как функционирует модулирующая система
мозга, зависит и обучение, и осуществление врожденного поведения.
Конкретное ФС зависит от
исходного уровня активности
нервной системы, сохраняющей след от
предшествующей деятельности субъекта. Наконец, специфика и уровень ФС существенно зависят от
индивидуальных особенностей субъекта,
в частности от таких его свойств, как сила
–
слабость нервной
системы, экстроверсия
–
интроверсия, тревожность и т.д. Так, индивиды с сильной нервной системой
менее устойчивы к монотонии: у них раньше развивается падение уровня активности нервной системы,
нежели у лиц со слабым типом нервной системы.
Выделяют
три основные группы физиологических реакций, по которым судят об изменении ФС
человека.
1.
Двигательные показатели,
которые измеряются количеством и интенсивностью различных
фазических двигательных реакций, приходящихся на определенный интервал времени, уровень
мышечного тонуса, при котором удерживается определенная поза или выполняются различные
движения.
2.
Вегетативные показатели
--
частота (16
–
20 в минуту) и глубина дыхания, кожно
-
гальванический
рефлекс (изменение проводимости кожных покровов), артериальное давление (120/80 мм рт. ст.),
расширение и сужение сосудов головы и конечностей, частота пульса и ее дисперсия, систолический
выброс (70
–
80 мл), минутный выброс сердца (4
–
5 л).
3.
Показатели ЭЭГ как
один из индикаторов функционального состояния организма.
Нейроанатомия функциональных состояний.
Ф. Бремер (1935) с помощью перерезок мозга на
границе спинного и продолговатого мозга и выше моста (средний мозг) пришел к заключению, что в
139
стволе мозга имеется структура, активирующая мозг. Во втором случае по результатам ЭЭГ
наблюдалось чередование бодрствования и сна, в первом
–
только сон. Г. Мэгун и Дж. Моруцци (1949)
показали, что электрическая стимуляция срединной части ствола мозга (ретикулярной системы) во
время сна животного пробуждает его и поддерживает бодрствование.
Животные с ретикулярными разрушениями становились сонными, обездвиженными и оставались
такими, по крайней мере, в течение нескольких дней после операции. В ЭЭГ у них регистрировались
сонные веретена, а сильные слуховые и тактильные раздражители могли вызывать лишь
кратковременное пробуждение. Таким образом, приход сенсорных импульсов в кору по специфическим
путям не ведет еще к длительному бодрствованию, но если ретикулярная формация сохранна, то
импульсы, приходящие в нее по коллатералям от сенсорных путей, приводят к длительной активации
коры.
Задний гипоталамус
обусловливает поведенческую активацию, а ретикулярная формация более
важна для
реакции пробуждения,
отражающейся в изменении ЭЭГ. У человека она возникает в виде
блокады
-
ритма (8
–
13 в секунду) и/или
усиления
-
активности (14
–
30 в секунду). Повреждение
заднего гипоталамуса приводит к сонливости в поведении, тогда как в ЭЭГ регистрируется
высокочастотная, низкоамплитудная активность бодрствования.
Таламические структуры мозга
оказывают на кору двойное влияние. В режиме пачечной активности они тормозят ее, вызывая
синхронизацию ЭЭГ. При одиночных спайковых разрядах кора испытывает активирующее воздействие,
выражающееся в десинхронизации ЭЭГ.
Полагают, что в срединной части таламуса имеется
генеральный пейсмекер или ритмический осциллятор,
распространяющий синхронизированные влияния
на обширные области коры в виде медленных волн ЭЭГ.
Реакции активации коры, вызываемые с таламуса, локальны и имеют более короткую
продолжительность по сравнению с ЭЭГ
-
активацией, обусловленной активирующей системой ствола
мозга. Они также более устойчивы к угашению, чем генерализованная ЭЭГ
-
активация.
Таким образом, ЭЭГ
-
реакции активации, вызываемые активизирующей системой ствола мозга и
неспецифической системой таламуса, различаются как
генерализованные
и
локальные, тонические
и
фазные, быстро
и
медленно угасающие.
Эти особенности позволяют связывать функцию
активирующей системы ствола мозга с поддержанием определенного уровня активности в нервной
системе, а таламическую неспецифическую систему
–
с селективным вниманием и локальным
ориентировочным рефлексом.
Нейронные пейсмекеры ритмической активности
найдены в
специфических ядрах таламуса (Р.А. Андерсен), в неспецифическом таламусе (Н.Н. Данилова).
Фронтальная кора
сдерживает
чрезмерное возбуждение в ЦНС через систему ядер шва. Один из
классических синдромов повреждения фронтальной коры
–
появление у животных двигательной
гиперактивности. Предполагают, что возбуждения ретикулярной формации активируют фронтальную
кору, которая,
в свою очередь, через отрицательную обратную связь снижает активность ретикулярной
формации. Дж. Моруцци открыл в средней части варолиева моста тормозную систему, способную
вызывать сон. Под влиянием гигантоклеточного ядра моста находятся многие структуры
мозга, которые
и обусловливают различные тонические и фазные проявления парадоксального сна.
П.К. Анохин обосновал
концепцию «специфичности неспецифической активации»,
суть которой
заключается в том, что каждый тип мотивации обеспечивается возбуждением собственной
неспецифической активирующей системы, обладающей особой химической специфичностью. В опытах
на животных он выделил и описал различные ЭЭГ паттерны для оборонительной, пищевой и
ориентировочной мотивации и, используя различные фармакологические вещества, продемонстрировал
возможность избирательной блокады каждого из этих состояний. Активирующая ретикулярная
формация обеспечивает энергетическую базу исполнения реакций и имеет тенденцию участвовать в
оборонительном поведении. Лимбическая система занята преимущественно активацией вегетативных
процессов и связана с подготовительными фазами поведения.
Функциональное состояние является результатом взаимодействия отдельных субсистем
активации.
Подтверждение существования двух
субсистем активации, а именно,
эмоциональной и
неэмоциональной,
получено Н.Н. Даниловой при построении семантических пространств состояний
методом многомерного шкалирования (по алгоритму Торгерсона). Испытуемые ранжировали степень
различия пар слов из списка, который включал названия как эмоций, так и состояний с минимальной
эмоциональной компонентой (спокойствие, растерянность, уверенность и др.). Семантическое
пространство состояний у всех оказалось трехмерным. Его оси ортогональны и интерпретированы как:
140
1) шкала знаков состояний (положительные
–
отрицательные состояния); 2) шкала бодрствования или
готовности к действию (неэмоциональная активация
–
НЭА); 3) шкала выраженности эмоционального
тона (эмоциональная активация
–
ЭА).
Индивидуальные семантические пространства состояний различались субъективной значимостью
трех основных осей пространства. У лиц с низкой реактивностью (по тесту Я. Стреляу) и высокой
экстраверсией (по Г. Айзенку) шкала бодрствования (или неэмоциональной активации) имела более
высокий удельный вес по сравнению со шкалой эмоциональной активации.
ЭЭГ у животных и у человека выявила
два самостоятельных волновых генератора: генератор
низкочастотного (
7–
8 Гц) и среднечастотного (9
–
10 Гц)
-
ритма.
Они были идентифицированы как
две субсистемы активации
-
эмоциональной и неэмоциональной. Оба генератора обладают
резонансными свойствами. Их активность представлена в усредненных вызванных потенциалах
разными компонентами.
Конкретное ФС человека в условиях бодрствования определяется
взаимодействием двух систем ритмической активности.
При этом чем выше активность
среднечастотного
-
генератора, тем ниже уровень активации низкочастотного генератора, и наоборот
(Н.Н. Данилова).
Оптимальность ФС для выполняемой работы связана с преобладанием активности
среднечастотного α
-
генератора над низкочастотным.
Падение эффективности выполняемой работы
при высоких уровнях активации нервной системы детерминировано и преобладанием активности
системы эмоциональной активации над неэмоциональной активацией.
9.2. Бодрствование и сон. Сновидения
9.
2.1. Сон и сновидения, оценка глубины сна, значение сна
Общая характеристика. Сон
–
это особая активность мозга, при которой выключено сознание и
механизмы поддержания естественной позы, снижена чувствительность анализаторов. Засыпанию
способствует ряд факторов: соблюдение режима сна, т.е. сон в одно и то же время (циркадианный
биоритм), утомление нервных клеток, ослабление активности анализаторов (закрытие глаз, тишина),
удобная поза. Человек может спать и во время шума (шум от автомобилей на улице, невыключенное
радио и т.д.). Следует, однако, помнить, что шум отрицательно влияет на сон, нарушая его глубину,
последовательность фаз и тем самым ухудшая общее самочувствие. Поэтому спальню нужно, насколько
это возможно, изолировать от внешних раздражителей.
Признаки сна:
1) снижение уровня сознания; 2) зевание; 3) понижение чувствительности
анализаторов; 4) урежение сердцебиений и дыхания, снижение секреторной деятельности желез
(слюнных
–
сухость слизистой рта, слезных
–
жжение глаз, слипание век).
Продолжительность сна
взрослых 7
–
8 ч в сутки. Однако известны случаи, когда люди длительное
время спали значительно меньше и сохраняли высокую работоспособность. Например, Наполеон
I
и Т.
Эдисон спали по 2 ч. К настоящему времени известно, что люди, спящие 7
–
8 ч
в сутки, живут дольше
других при прочих равных условиях. Продолжительность сна у детей зависит от возраста.
Новорожденный спит около 20 ч в сутки, в возрасте 6 мес
-
15 ч. Естественная потребность во сне с
годами уменьшается. К концу первого года жизни продолжительность сна сокращается до 13 ч в сутки.
Средняя продолжительность сна у детей 2
-
го года
–
12 ч, 9 лет
–
10 ч, 13
–
15 лет
–
9 ч, 16
–
19 лет
–
8 ч
в сутки.
Структура сна.
Весь период сна делится на две фазы:
медленный и быстрый сон.
Сонное состояние
мозга характеризуется возникновением в ЭЭГ «сонных веретен» (12
–
16 колебаний в 1 с) и
синхронизированными крупными медленными волнами ЭЭГ в
-
диапазоне. Такая фаза сна получила
название медленноволнового (ортодоксального) сна. Это состояние мозга периодически в течение ночи
заменяется быстрой низкоамплитудной десинхронизированной активностью (до 30 колебаний в 1 с),
которая напоминает ЭЭГ человека и животных во время бодрствования. Так как при этом сон не
прерывается, а по некоторым показателям становится даже более глубоким, то эта фаза сна в отличие от
предыдущей получила наименование парадоксального (быстрого) сна. Смена быстрого и медленного
сна происходит через равные промежутки времени со средней длительностью около 90 мин (один
цикл). При этом на медленный сон приходится около 80%, на быстрый
–
20 % от всего периода сна.
Одной из характерных черт быстрого сна является возникновение быстрых движений глаз, более
сильное снижение тонуса мышц. На этом фоне у животных возникают различные движения: усов,
ушей,
хвоста, подергивания лап, лизательные и сосательные движения, учащается и становится нерегулярным