На головну

Методи нейрофізіологічних досліджень. Електрична активність головного мозку.

  1. I. Методи суворо регламентованого вправи.
  2. II Общепедагогические методи.
  3. II. Методи виховання фізичних якостей.
  4. II. МЕТОДИ ЧАСТКОВО регламентовані вправи
  5. II. МЕТОДИ, ПІДХОДИ І ПРОЦЕДУРИ ДІАГНОСТИКИ І ЛІКУВАННЯ
  6. III.2. Види, форми і методи педагогічної діагностики
  7. IV. Позиція в колективі, соціальна активність

Предмет, зміст, значення нейрофізіології. Становлення і розвиток науки.

слово фізіологія походить від грецького слова fussis - науки про природу. Спочатку воно означало всю сукупність наук про рослинний і тваринний світ. У міру накопичення знань виділилася самостійна наукова дисципліна, що вивчає функції живого організму, яка і стала називатися фізіологія.

фізіологія - це наука про функції клітин, тканин, органів, систем органів і цілого організму.

фізіологія вивчає процеси, що протікають в органах і системах людини, в їх взаємозв'язку з навколишнім середовищем, при різних станах організму.

завдання фізіології складається в пізнанні властивостей, форм прояву і механізмів регуляції цих властивостей при різних станах організму і різних умовах зовнішнього середовища.

фізіологія дитини - Наука, що вивчають зміни функцій організму, що виникають в процесі його розвитку.

нейрофізіологія вивчає закономірності функціонування ЦНС, особливості функціонування структур ЦНС, їх взаємозв'язок між собою.

завдання нейрофізіології полягає в пізнанні механізмів роботи головного і спинного мозку.

нейрофізіологія тісно пов'язана з фізіологією ВНД. В даний час встановлено, що субстратом здійснення складних рефлекторних реакцій є кора головного мозку і підкіркові структури. ВНД була виділена як умовно-рефлекторна діяльність вищих відділів ЦНС, що забезпечують адекватне і найбільш досконале ставлення цілого організму до зовнішнього світу. ВНД - це сукупність складних форм діяльності кори великих півкуль і найближчих до неї підкіркових утворень, що забезпечує взаємозв'язок цілого організму з зовнішнім середовищем.

В останні роки у світовій науці є тенденція до інтеграції відомостей, отриманих в суміжних областях знань і створення на цій основі системи нейронаук. До нейронаук відносяться; нейрофізіологія, фізіологія ВНД і психофізіології.

Психологія - одна з найдавніших наук в сучасній системі наукового знання. Вона виникла як результат усвідомлення людиною самого себе. Сама назва цієї науки - психологія (psyche - душа, logoc - вчення) вказує, що основне її призначення - пізнання своєї душі і її проявів - волі, сприйняття, уваги, пам'яті і т. Д. Нейрофізіологія - спеціальний розділ фізіології, що вивчає діяльність нервової системи, виникла набагато пізніше. Практично до другої половини XIX століття нейрофізіологія розвивалася як експериментальна наука, що базується на вивченні тварин. Дійсно, «нижчі» (базові) прояви діяльності нервової системи однакові у тварин і людини. До таких функцій нервової системи відносяться проведення збудження по нервовому волокну, перехід збудження з однієї нервової клітини на іншу (наприклад, нервову, м'язову, железистую), прості рефлекси (наприклад, згинання або розгинання кінцівки), сприйняття щодо простих світлових, звукових, тактильних і інших подразників і багато інших. Тільки в кінці XIX століття вчені перейшли до дослідження деяких складних функцій дихання, підтримання в організмі сталості складу крові, тканинної рідини і деяких інших. При проведенні всіх цих досліджень вчені не знаходили істотних відмінностей у діяльності нервової системи як в цілому, так і її частин у людини і тварин, навіть дуже примітивних. Наприклад, на зорі сучасної експериментальної фізіології улюбленим об'єктом була жаба. Тільки з відкриттям нових методів дослідження (в першу чергу електричних проявів діяльності нервової системи) настав новий етап у вивченні функцій головного мозку, коли стало можливим досліджувати ці функції, не руйнуючи мозок, не втручаючись в його функціонування, і в той же час вивчати вищі прояви його діяльності - сприйняття сигналів, функції пам'яті, свідомості і багато інших.

Як уже зазначалося, психологія як наука набагато старше, ніж фізіологія, і протягом багатьох століть психологи в своїх дослідженнях обходилися без знань фізіології. Звичайно, це пов'язано перш за все з тим, що знання, які мала фізіологія 50-100 років тому, стосувалися тільки процесів функціонування органів нашого тіла (нирок, серця, шлунка та ін.), Але не головного мозку. Уявлення вчених давнини про функціонування головного мозку обмежувалися тільки зовнішніми спостереженнями: вони вважали, що в головному мозку - три шлуночка, і в кожен з них стародавні лікарі «поміщали» одну з психічних функцій (рис. 1).

Перелом в розумінні функцій головного мозку настав в XVIII столітті, коли стали виготовляти дуже складні годинникові механізми. Наприклад, музичні шкатулки виконували музику, ляльки танцювали, грали на музичних інструментах. Все це призводило вчених до думки, що наш головний мозок чимось дуже схожий на такий механізм. Тільки в XIX столітті остаточно було встановлено, що функції головного мозку здійснюються по рефлекторному (reflecto-відображаю) принципом. Однак перші уявлення про рефлекторний принцип дії нервової системи людини були сформульовані ще в XVIII столітті філософом і математиком Рене Декартом. Він вважав, що нерви представляють собою порожнисті трубки, по яких від головного мозку, вмістилища душі, передаються тварини духи до м'язів. На рис. 2 видно, що хлопчик обпік ногу, і цей стимул запустив весь ланцюг реакцій: спочатку «тваринний дух» прямує до головного мозку, відбивається від нього і за відповідними нервах (трубках) направляється до м'язів, роздуваючи їх. Тут без праці можна побачити просту аналогію з гідравлічними машинами, які за часів Р. Декарта були вершиною досягнення інженерної думки. Проведення аналогії між дією штучних механізмів і діяльністю головного мозку - улюблений прийом при описі функцій мозку. Наприклад, наш великий співвітчизник І. П. Павлов порівнював функцію кори великих півкуль головного мозку з телефонним вузлом, на якому панянка-телефоністка з'єднує абонентів між собою. У наш час головний мозок і його діяльність найчастіше порівнюють з потужним комп'ютером. Однак будь-яка аналогія дуже умовна. Не викликає сумнівів, що головний мозок дійсно виконує величезний обсяг обчислень, але принцип його діяльності відмінний від принципів дії комп'ютера. Але повернемося до питання: навіщо психолога знати фізіологію головного мозку?

Згадаймо ідею рефлексу, висловлену ще в XVIII столітті Р. Декартом. Власне зерном цієї ідеї було визнання того, що реакції живих організмів обумовлені зовнішніми подразненнями завдяки діяльності головного мозку, а не «з волі Божої». У Росії ця ідея була з натхненням сприйнята науковою і літературною громадськістю. Вершиною цього був вихід у світ знаменитої праці Івана Михайловича Сєченова «Рефлекси головного мозку» (1863), який залишив глибокий слід у світовій культурі. Свідченням служить той факт, що в 1965 р, коли виповнилося сторіччя з дня виходу цієї книги в світ, в Москві під патронажем ЮНЕСКО пройшла міжнародна конференція, на якій були присутні багато провідних нейрофізіологи світу. І. М. Сєченов вперше повно і переконливо довів, що психічна діяльність людини повинна стати об'єктом вивчення фізіологами.

І. П. Павлов розвинув цю думку у вигляді «вчення про фізіологію умовних рефлексів».

Йому належить заслуга у створенні методу експериментального дослідження «вищого поверху» головного мозку кори - великих півкуль. Цей метод названий «методом умовних рефлексів». Він встановив фундаментальну закономірність пред'явлення тварині (І. П. Павлов проводив дослідження на собаках, але це вірно і для людини) двох стимулів - спочатку умовного (наприклад, звук зумера), а потім безумовного (наприклад, підгодовування собаки шматочками м'яса). Після деякого числа сполучень це призводить до того, що при дії тільки звуку зумера (умовного сигналу) у собаки розвивається харчова реакція (виділяється слина, собака облизується, скиглить, дивиться в сторону миски), т. Е. Утворився харчової умовний рефлекс (рис. 3). Власне цей прийом при дресируванню був давно відомий, але І. П. Павлов зробив його потужним інструментом наукового дослідження функцій головного мозку.

Фізіологічні дослідження в поєднанні з вивченням анатомії і морфології головного мозку привели до однозначного висновку - саме головний мозок є інструментом нашої свідомості, мислення, сприйняття, пам'яті та інших психічних функцій.

Основні труднощі дослідження полягає в тому, що психічні функції надзвичайно складні. Психологи досліджують ці функції своїми методами (наприклад, за допомогою спеціальних тестів вивчають емоційну стійкість людини, рівень розумового розвитку і інші властивості психіки). Характеристики психіки досліджуються психологом без «прив'язки» до мозкових структур, т. Е. Психолога цікавлять питання організації самої психічної функції, але не те, як працюють окремі частини головного мозку при здійсненні цієї функції. Тільки відносно недавно, кілька десятиліть тому, з'явилися технічні можливості для дослідження методами фізіології (реєстрація біоелектричної активності головного мозку, дослідження розподілу струму крові і ін., Докладніше див. Далі) деяких характеристик психічних функцій - сприйняття, уваги, пам'яті, свідомості і ін. сукупність нових підходів до дослідження головного мозку людини, сфера наукових інтересів фізіологів в області психології і привели до появи в прикордонній області цих наук нової науки - психофізіології. Це зумовило взаємопроникнення двох областей знань - психології і фізіології. Тому фізіологові, який досліджує функції головного мозку людини, необхідні знання психології і застосування цих знань у своїй практичній роботі. Але і психолог не може обійтися без реєстрації і дослідження об'єктивних процесів головного мозку за допомогою електроенцефалограм, викликаних потенціалів, томографічних досліджень та ін.

Методи нейрофізіологічних досліджень. Електрична активність головного мозку.

У фізіології виділяють два основні методи: Спостереження і експеримент.

метод спостереження полягає в пасивної реєстрації ходу того чи іншого процесу або явища.

експеримент - Це дослідження будь-якої функції шляхом активного впливу. існують два види експерименту; гострий і хронічний. при гострому експерименті дослідник вирізає цікавлять його структури (ПР - мозжечек). Такий експеримент тягне загибель піддослідних тварин. хронічний експеримент вивчає функції в тісному взаємозв'язку з іншими функціями організму - піддослідна тварина не гине.

У клінічній практиці використовують метод руйнування структур ЦНС з метою лікування (наприклад лікування наркоманії). Вивчення і руйнування структур мозку з лікувальною метою знайшло застосування в клініці академіка Бехтерева для лікування різних форм захворювань ЦНС.

У фізіології ВНД ще Павловим був розроблений метод умовних рефлексів. За допомогою цього методу він вивчав функції кори великих півкуль, підкіркових утворень, явища концентрації і іррадіації, аналітико-синтетичну діяльність мозку.

У сучасних умовах для дослідження фізіологічних процесів використовують електорофізіологіческіе методи, що дозволяють реєструвати біопотенціали (електрокардіографія, електроенцефалографія, електроміографія). За допомогою комп'ютерної томографії, можна не вдаючись до операції встановити морфофункціональні зміни головного мозку.

Методи вивчення мозку.

1) Морфологічні методи - дослідження тонкої будови мозку (виявлення найтонших елементів нервових клітин) за допомогою світлової та електронної мікроскопії, радіохімії.

2) біохімічні методи - дослідження метаболічних процесів мозку здорової і хворої людини, а також при різних функціональних станах, формах діяльності і т. д. Чи виділять кілька областей нейрохіміі - хімія пептидів, медіаторів, модуляторів, амінокислот і т. д.

3) фізіологічні методи - експериментальні методи, спрямовані на вивчення функцій різних відділів мозку.

· Метод руйнування мозку. Спочатку використовувався для моделювання ситуацій, в які потрапляють люди з локальними ураженнями мозку. У клінічній практиці використовують метод руйнування структур ЦНС з метою лікування (наприклад лікування наркоманії). Вивчення і руйнування структур мозку з лікувальною метою знайшло застосування в клініці академіка Бехтерева для лікування різних форм захворювань ЦНС.

· Метод електричного подразнення мозку - Впроваджувався в експериментальну фізіологію з середини 19 ст. У сучасній науці використовується стереотаксическая техніка, що дозволяє вводити електрод в будь-який дуже локальний ділянку мозку. Цей прийом використовується і для терапії ряду неврологічних і психічних захворювань.

· Метод хемостімуляціі, термо- І хеморазрушенія, руйнування ультразвуком - дозволяє домогтися ще більшої локальності.

· Метод реєстрації електричних процесів мозку - Застосовується з другої половини 20 ст. метод електроенцефалографії - Це метод реєстрації електричної активності мозку, головним чином коркових нейронів. Крива, що відображає електричну активність, називається електроенцефалограмою. Для реєстрації застосовують електроецефалограф. В цілому ЕЕГ дозволяє визначити характер стану мозку (ПР - епілепсію).

· Метод дослідження мозкового кровотоку - метод реаенцефалографіі (РЕГ). Запис РЕГ проводять за допомогою реографа, підключеного до електроенцефалографу. РЕГ є кривою, слагающуюся з висхідних і низхідних шляхів. Вона має вершини і зубці на спуску кривої. РЕГ є нешкідливим методом діагностики церебраьних розладів. Вивчається мозковий кровотік в басейнах сонних і хребетних артерій.

· методи томографічні (Комп'ютерна томографія голови). Суть томографічних досліджень - це отримання зрізу мозку штучним шляхом. Для побудови зрізу використовують або просвічування мозку за допомогою рентгенівських променів, або випромінювання від мозку, що виходить від ізотопів, попередньо введених в мозок. Цей метод широко використовується для діагностики захворювань центральної нервової системи (можна виявити локалізацію пухлин, крововиливів і т. Д.).

Електрична активність головного мозку.

Коливання електричних потенціалів кори вперше були записані В. в. Правдич-Нілінскім в 1913 р Записують коливання потенціалів кори за допомогою електроенцефалографії. На ЕЕГ розрізняють хвилі різної частоти і амплітуди. За частотою коливань в 1 с. виділяють альфа-ритм, бета-ритм, тетта-ритм, дельта-ритм.

Характеристика біоритмів головного мозку:

 ритми  частота Гц  амплітуда  стан організму  Ділянки головного мозку
 Альфа-ритм a  8-13  50 мВ  Стан відпочинку з закритими очима  З потиличної області
 Бета-ритм b  14-30  20-25 мВ  Неспання при відкритих очах  Тім'яна і лобова частки
 Тета ритм q  4-7  100-150 мВ  При засипання, слабкому наркозі  підкіркові структури
 Дельта-ритм d  0,5-3,5  250-300 мВ  Під час сну, сильний наркоз  підкіркові структури
 Гамма-коливання  більше 30      

Діагностичне значення електроенцефалограми: у здорової людини в стані неспання повинні реєструватися альфа і бета хвилі; інакше - ознака патології в головному мозку (крововиливи, пухлини).



Тема 12 Податок на майно фізичних осіб | Регуляторні процеси в організмі людини. Поняття про нейроендокринної динамічній системі регулювання фізіологічно процесів.

Поняття збудливість, збудження, подразливість, роздратування. Відкриття біоелектричних явищ. | Стан відносного спокою клітини. | Механізм виникнення біострумів. Мембранний потенціал дії. Хвиля збудження. | Зміна збудливості клітини в процесі розвитку потенціалів. Лабільність, або функціональна рухливість. Показники стану збудливості тканини. Закони подразнення. | Структурно-функціональна характеристика нервових клітин. Класифікація нейронів. | Поняття про нервовому волокні. Механізм і закономірності передачі збудження по нервових волокнах. | Поняття про синапсі. Механізм проведення збудження через синапс. | Процес гальмування в ЦНС. Механізми гальмування. | Поняття про функціональні системи. Вчення про функціональні системи поведінки П. к. Анохіна. | Морфо-функціональна характеристика спинного мозку. |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати