Особенности психофизиологических процессов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Tема 1. Предмет и задачи психофизиологии

Охарактеризуйте варианты решения психофизиологической проблемы

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Tема 2. Методы психофизиологии

Чем обусловлена кожно-гальваническая реакция?

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

Тема 3. Психофизиология функциональных состояний

Какие показатели используются для диагностики функциональных состояний?

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

Тема 4. Психофизиология эмоционально-потребностной сферы

психофизиология кожный гальванический диагностика

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Петля обратной связи состоит из 4 четко различаемых стадий.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Tема 5. Психофизиология восприятия

Почему вызванные потенциалы можно рассматривать как корреляты перцептивного акта?

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

Tема 6. Психофизиология внимания

Как различаются генерализованная и локальная активация?

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

Тема 7. Психофизиология памяти

Каковы основные этапы формирования энграмм памяти?

Энграмма -- след памяти, сформированный в результате обучения.

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

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

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

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

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

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

Тема 8. Психофизиология речевых процессов

Чем различаются функции центра Брока и центра Вернике?

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

Тема 9. Психофизиология мыслительной деятельности

Как отражается мыслительная деятельность в параметрах дистантной синхронизации и когерентности?

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

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

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

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

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

некоторые предположения относительно того, что способствует его успешной организации.

Тема 10. Психофизиология двигательной активности

Какие структуры мозга играют решающую роль в организации произвольного движения?

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Тема 11. Сознание как психофизиологический феномен

Почему фокус сознание ассоциируется со "светлым пятном"?

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

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

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

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

Тема 12. Проблема соотношения активности и реактивности в психофизиологии

Две парадигмы в исследовании поведения и деятельности.

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

Известны попытки, заменив проблему «активность-реактивность» проблемой сопоставления внутренних и внешних детерминант поведения, доказать, что упомянутые принципы не обусловливают кардинальным образом различающиеся способы описания поведения и деятельности [Кругликов, 1993]. Однако эта замена неадекватна. Внутренняя детерминанта вполне, так же как и внешняя, может быть рассмотрена в качестве стимула, вызывающего реакцию. Например, при описании постулируемых механизмов поведения, которое возникает при увеличении мотивации в отсутствие внешнего стимула, используется понятие «мо-тивационный рефлекс». Основное различие между двумя парадигмами («реактивностной» и «активностной») состоит, как это будет подробно показано далее, в том, куда на временной шкале «помещается» детерминанта текущего поведения -- в прошлое или в будущее. Под парадигмой, вслед за Т. Куном [1975], мы будем здесь и далее понимать модель жизни научного сообщества, которая подразумевает специфический набор теорий, методов и необходимого оборудования, принимаемых и применяемых в данное сообществе.

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

Активность. Рассмотрение поведения и деятельности как активности, направленной в будущее, исходит из понимания активности как принципиального свойства живой материи, причем конкретная форма проявления активности зависит от уровня организации этой материи [Анохин, 1978]. Категориальное ядро представлений данной группы теорий значительно менее гомогенно по сравнению с первой. Это ядро сформировалось в результате многочисленных, особенно в последнем столетии, попыток, исходя из разнообразных теоретических посылок, преодолеть механистические ре-активностные схемы, заменив их представлениями об активном, целенаправленном поведении (см. в [Alexandrov, Jarvilehto, 1993]).

Так, Дж. Икскюль [Uexkull, 1957] полагал, что поведение должно быть рассмотрено не как линейная последовательность событий, начинающаяся с возбуждения рецепторов, а как функциональное кольцо. Дж. Гибсон [1988] считал, что среда и организм не существуют раздельно, но образуют функциональное единство, к анализу которого принцип «стимул--реакция» не может быть применен. Был разработан целый ряд других существенно различающихся концепций, которые, однако, объединяло признание активности в качестве базового методологического принципа [Tolman, 1932; Koffka, 1935; Бернштейн, 1966; Dewey, 1969 и мн. др.].

Эклектика в психологии и психофизиологии.

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

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

Оценивая системность как один из основных объяснительных принципов в науке, М.Г. Ярошевский [1996] справедливо замечает, что «антиподом системности является эклектизм» -- смешение разнородных, часто противоположных, положений и принципов, замена одних логических оснований другими. Именно эклектика, наряду с неадекватным решением психофизиологической проблемы (см. параграф 5), является наиболее серьезным препятствием на пути синтеза психологического и физиологического знания в рамках методологически непротиворечивой психофизиологии.

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

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

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

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

Коррелятивная психофизиология

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

Эмерджентный (англ. emergent)

1) Возникший внезапно;

2) возникший в результате функционирования в речи.

3) (в философии)

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

1. Чем объяснить психические явления с помощью физиологических процессов?

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

3. В какой науке есть эмерджентные свойства?

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

5. Какие принципы лежат в основе эмерджентного эволюционизма?

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

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

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Размещено на Allbest.ru