Методы нейрофизиологии

Размещено на http://www.allbest.ru/

Методы нейрофизиологии

Введение

По-видимому, каждый согласится с высказыванием И.П. Павлова: " В сущности, интересует нас в жизни только одно: наше психическое содержание". В тоже время поддержка выдвинутого ещё Аристотелем положения: "Исследование души есть дело естествоиспытателя", не будет столь же безоговорочной. Самое общее уточнение могло бы состоять в том, что познание "психического содержания" - дело не только науки, но и других видов человеческой деятельности, таких, например, как искусство или религия. Если же рассмотреть один вид деятельности - науку, то и здесь оказывается, что "психическое содержание" исследуется представителями как естественными, например, физиологии, так и общественными - психологии, сочетающей естественнонаучные методы с "герменевтическими" (моделирование в психике исследователя психики испытуемого, зависящее от индивидуально - психологических особенностей исследователя).

Контакты между названными науками, которые возникают при решении проблем, представляющих взаимный интерес, часто "искрят", что вызывает у многих физиологов и психологов желание изолировать свою дисциплину, оградить её от посторонних. Однако выдающимся психологам давно уже было очевидно, что предпринимаемые как психологами, так иногда физиологами попытки отделить психологию от физиологии совершенно неравномерны, поскольку предмет психологии - нейропсихический процесс, целостная психофизиологическая реальность, которая лежит в основе всех без исключения психологических процессов, включая и самые высшие. Со стороны психофизиологии также были приведены веские аргументы в пользу того, что самостоятельная, отдельная от психологии физиология не может выдвинуть обоснованной концепции целостной деятельности мозга [2].

Связь психологии и физиологии настолько сильна, что позволяет рассматривать этот процесс как коэволюцию. Современная психология в значительной степени представлена интуитивной бытовой, или "обыденной психологией", под которой понимается основанное на здравом смысле, не требующее точных определений понимания психических процессов и состояний. Такие понятие обыденной психологии, как память, внимание, воля, ум, влечение, чувство и другие не только употребляются в быту для объяснения и предсказания поведения людей, но и влияет на формирование собственно научного знания. Они используются в психологических исследованиях как при обосновании проблем исследования. Так и при трактовке его результатов. Закономерности и феномены, которые выделяются в подобных исследованиях. Становятся базой не только для следующих психологических исследований, но и для формулировки задач экспериментов, в которых применяются методы физиологии.

В процессе коэволюции происходит постепенное замещение бытовых понятий в психологии и физиологии научными. В связи с этим предполагается, что по ходу коэволюции психология и физиология будут всё меньше зависеть от обыденной психологии и на определённом этапе замещение завершится.

Каково же место психофизиологии, науки, которая своим названием и происхождением обязана психологии и физиологии и призванной установить между ними связь? Ответы на этот вопрос различны.

Известно, что даже физическую систему нельзя описать каким-либо одним теоретическим языком, множественность точек зрения на неё неустранима. Тем более не должно вызывать удивления существование различных позиций, теоретических языков и школ в психофизиологии, которая, по-видимому, имеет дело с наиболее сложным комплексом проблем, стоящих перед человеком [6].

1. Методы нейрофизиологии

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

С другой стороны, в нейрофизиологии постоянно возникала потребность описать организацию физиологических процессов в терминах, определяемых в психологических концепциях и теориях. Происходило и происходит взаимное обогащение двух наук о человеке, как теоретическими разработками, так и экспериментальными методами. Что же даёт изучение физиологических показателей работы нервной системы? Во-первых, физиологические показатели становятся надёжными элементами, используемыми при описании изучаемого поведения. Во-вторых. Оно позволяет экспериментаторам включить в сферу своих исследований скрытые для прямого наблюдения проявления активности организма, лежащие в основе поведения.

В психофизиологии основными методами регистрации физиологических процессов являются электрофизиологические методы. В физиологической активности клеток, тканей и органов особое место занимает электрическая составляющая. Электрические потенциалы отражают физико-химические следствия обмена веществ, сопровождающие все основные жизненные процессы, и поэтому являются исключительно надежными, универсальными и точными показателями течения любых физиологических процессов [3].

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

К перечисленным преимуществам электрических показателей физиологической активности следует добавить и неоспоримые технические удобства их регистрации: помимо специальных электродов, для этого достаточно универсального усилителя биопотенциалов. И, что важно для психофизиологии, большую часть этих показателей можно регистрировать, никак не травмируя объект и не вмешиваясь в изучаемые процессы. К наиболее широко используемым методам относятся регистрация импульсной активности нервных клеток, регистрация электрической активности кожи, электроэнцефалография, элекроокулография, элекромиография и электрокардиография. В последнее время в психофизиологию внедряется новый метод регистрации электрической активности мозга - магнитоэнцефалография и изотопный метод.

Изучение активности нервных клеток, или нейронов, как целостных морфологических и функциональных единиц нервной системы, безусловно, остаётся базовым направлением в психофизиологии. Одним из показателей активности нейронов являются потенциалы действия - электрические импульсы длительностью несколько мс и амплитудой до нескольких мВ. Современные технические возможности позволяют регистрировать импульсную активность у животных в свободном поведении и, таким образом, сопоставлять эту активность с различными поведенческими показателями. В редких случаях в условиях нейрохирургических операций исследователям удаётся зарегистрировать импульсную активность нейронов у человека.

Поскольку нейроны имеют небольшие размеры (несколько десятков микрон), то и регистрация их активности осуществляется с помощью подводимых вплотную к ним специальных отводящих микроэлектродов. Микроэлектроды бывают металлическими и стеклянными. Электрод фиксируется в специальном микроманипуляторе, укреплённом на черепе животного, и коммутируется с усилителем. С помощью микроманипулятора электрод через отверстие в черепе пошагово вводят в мозг. Длина шага составляет несколько микрон, что позволяет подвести регистрирующий кончик электрода очень близко к нейрону, не повреждая его подведение электрода к нейрону осуществляется либо в ручную, и в этом случае животное должно находиться в состоянии покоя, либо автоматически на любом этапе поведения животного. Усиленный сигнал поступает на монитор и записывается на магнитную ленту или в память ЭВМ. При "подходе" кончика электрода к нейрону экспериментатор видит на мониторе поведение импульсов, амплитуда которых при дальнейшем осторожном продвижение электрода постепенно увеличивается. Когда амплитуда импульсов начинает превосходить фоновую активность мозга, электрод больше не подводят, чтобы исключить возможность повреждения мембраны нейрона.

Нейрофизиологические методы обследования.

Лечение головной боли и других неврологических заболеваний требует, прежде всего, определения точного диагноза. Невозможно правильно лечить, не поставив правильный диагноз. На начальном этапе обследования, для выявления причин головной боли, головокружения, нарушения памяти, дискоординации движений, последствий черепно-мозговой травмы, применяются следующие методы диагностических исследований:

Электроэнцефалография (ЭЭГ) -- метод записи колебаний электрических потенциалов головного мозга у взрослых и детей, регистрируемых с помощью специальных приборов --электроэнцефалографов

Возможность оценить активность головного мозга, наличие патологической активности, в т.ч эпилептиформной, контроль действия противосудорожных препаратов, исследование обморочных состояний, степень физиологической зрелости корковых ритмов( соответствие возрасту) у детей.

Электроэнцефалография - мониторирование (ЭЭГ) - способ длительной (в течение многих часов, суток) записи ЭЭГ на флэш - карту с дальнейшим экспортом записанной информации в компьютерную систему для анализа и просмотра. Метод позволяет провести анализ динамики ЭЭГ в процессе нормальной жизнедеятельности человека, под влиянием естественных раздражителей, которые оказывают воздействие на человека в повседневной его деятельности, что имеет большое значение при обследовании детей, а также под влиянием различных функциональных (фотостимуляция, гипервентиляция и т.д.) нагрузок в любых условиях. Для проведения ЭЭГ-мониторирования на пациента надеваются электроды (19-скальповых, 2-ушных),которые соединяются с коробкой с референтными ячейками, которая в свою очередь подсоединяется с блоком пациента, в который предварительно вставляются 4 батарейки питания и флэш-карта для записи данных ЭЭГ. ЭЭГ-мониторирование позволяет осуществлять не только диагностику, но и коррекцию лечения, прогноз заболевания, а также дифференциальную диагностику многочисленных форм эпилепсии, неэпилептических приступов, оценки стойкости ремиссии и возможности отмены терапии и т. д. ЭЭГ-мониторирование также используется при нарушениях сна: оценивается глубина сна, продолжительность его отдельных фаз.

Электроэнцефалография с депривацией сна (ЭЭГ с депривацией сна) с последующим кратковременным (20-30 мин) сном

Депривация (лишение) сна в течение 24-48 часов перед ЭЭГ проводится для выявления скрытой эпилептической активности в сложных для распознавания случаях эпилепсии. Лишение сна является довольно сильным провоцирующим приступы фактором. В этом случае пациент не спит всю ночь перед процедурой, а утром проводится стандартная ЭЭГ, после чего ( если пациент засыпает) возможна запись ЭЭГ сна в течение 20-30 мин. Запись ЭЭГ во время сна позволяет обнаружить эпилептическую активность у большей части тех больных, у которых в дневное время она не выявляласьдаже под влиянием обычных провокационных проб.

Реоэнцефалография (РЭГ) представляет собой метод, исследующий объемные колебания кровенаполнения сосудов головного мозга и шеи на основе графической регистрации синхронных пульсу изменений сопротивления между электродами, наложенными на кожу головы( с помощью реоэнцефалографа)

Дает возможность судить о тонусе и эластичности сосудов мозга и шеи, вязкости крови, скорости распространения пульсовой волны, скорости кровотока, оценивать латентные периоды, время протекания и выраженность регионарных сосудистых реакций.

Эхоэнцефалография (ЭхоЭГ) -- метод инструментальной диагностики, основанный на отражении ультразвука от границы внутричерепных образований и сред с различной акустической плотностью (мягкие покровы головы, кости черепа, мозговые оболочки, мозговое вещество, ликвор, кровь).

Важнейший показатель при эхоэнцефалографии (ЭхоЭГ) -- положение срединных структур мозга (М-эхо) оценка гидроцефально- гипертензионного синдрома (внутричерепного давления).

Электронейромиография - это метод диагностики, который позволяет измерить скорость прохождения нервного импульса по нервным волокнам. Позволяет легко установить "место" поражения нервных структур, используется при диагностике различных заболеваний периферической нервной системы (моно-- и полинейропатии при интоксикациях, сахарном диабете, травмы конечностей с повреждением периферических нервов и т.п) У нас проводится электронейромиография верхних и нижних конечностей при помощиэлектронейромиографа. Вся процедура миографии занимает около часа. Пациент ложится на кушетку и с помощью излучателя импульсных токов врач по функциональной диагностике вызывает возбуждение нерва и сокращение мышц.

2. Функции ограды

психологический физиологический нейрон нервный

Базальные ганглии головного мозга (стриарные тела) включают в себя три парных образования:

-Неостриатум (хвостатое ядро и скорлупа),

-Палеостриатум (бледный шар),

-Ограда.

Ограда (claustrum) содержит полиморфные нейроны разных типов. Она образует связи преимущественно с корой большого мозга.

Глубокая локализация и малые размеры ограды представляют определенные трудности для ее физиологического исследования. Это ядро имеет форму узкой полоски серого вещества, расположенного под корой большого мозга в глубине белого вещества.

Стимуляция ограды вызывает ориентировочную реакцию, поворот головы в сторону раздражения, жевательные, глотательные, иногда рвотные движения. Раздражение ограды тормозит условный рефлекс на свет, мало сказывается на условном рефлексе на звук. Стимуляция ограды во время еды тормозит процесс поедания пищи.

Известно, что толщина ограды левого полушария у человека несколько больше, чем правого; при повреждении ограды правого полушария наблюдаются расстройства речи.

Локализация и малые размеры ограды представляют определенные трудности в ее физиологическом исследовании. Это ядро имеет форму узкой полоски серого вещества. Медиально она граничит с наружной капсулой, латерально -- с капсулой экстрема.

Ограда тесно связана с островковой корой как прямыми, так и обратными связями. Кроме того, прослеживаются связи от ограды к лобной, затылочной, височной коре, показаны обратные связи от коры к ограде. Ограда связана с обонятельной луковицей, с обонятельной корой своей и контралатеральной стороны, а также с оградой другого полушария. Из подкорковых образований ограда связана со скорлупой, хвостатым ядром, черным веществом, миндалевидным комплексом, зрительным бугром, бледным шаром.

Реакции нейронов ограды широко представлены на соматические, слуховые, зрительные раздражения, причем эти реакции, в основном, возбудительного характера.

В случае полного перерождения ограды больные не могут говорить, хотя находятся в полном сознании. Стимуляция ограды вызывает ориентировочную реакцию, поворот головы, жевательные, глотательные, иногда рвотные движения. Эффекты раздражения ограды на условный рефлекс, предъявление стимуляции в разные фазы условного рефлекса тормозит условный рефлекс на счет, мало сказывается при условном рефлексе на звук. Если раздражение производилось одновременно с подачей условного сигнала, то условный рефлекс тормозился. Стимуляция ограды во время еды тормозит поедание пищи. При повреждении ограды левого полушария у человека наблюдаются расстройства речи.

Таким образом, базальные ганглии головного мозга являются интегративными центрами организации моторики, эмоций, высшей нервной деятельности.

Причем, каждая из этих функций может быть усилена или заторможена активацией отдельных образований базальных ядер.

Список используемой литературы

1. Барабанщиков В.А., Милад М.М. Методы окулографии в исследованиях познавательных процессов и деятельности. М.: Ин-т психологии РАН. 1994.88с.

2. Варуха Э.А. Анатомия и эволюция нервной системы: учеб. пособие РГУ; Отв. ред. О.Г. Чораян. - Ростов н/Д, 1992. - 95с., ил.

3. Выготский Л.С. Сознание как проблема психологии поведения. Пол. собр. соч. Т.1. М.: Педагогика. 1982. С.78.

4. Воронова Н.В., Климова Н.М., Менджерицкий А.М. Анатомия центральной нервной системы. - Ростов н/Д: Издательский центр ДГТУ, 2003. - 98с.:ил.

5. Костюк П. Г. Физиология центральной нервной системы. Киев, 1977.

6. Котляр Б.И., Шульговский В.В. Физиология центральной нервной системы. М. Изд-во МГУ. 1979.

7. Кураев Г.А. и др. физиология центральной нервной системы.Изд-во РГУ, 1995.

Размещено на Allbest.ru