Современные методы изучения мозга

НИЖЕГОРОДСКИЙ ИНСТИТУТ

МЕНЕДЖМЕНТА И БИЗНЕСА

Кафедра психологии труда и управления 
 
 
 
 
 

Контрольная работа 

по  дисциплине: «Психофизиология» 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Семенов 2011

Современные методы изучения мозга

     Методы  исследования головного мозга человека постоянно совершенствуются. Так, современные методы томографии позволяют увидеть строение головного мозга человека, не повреждая его. Принцип одного из таких исследований – метод магнитно-резонансной томографии. Головной мозг облучают электромагнитным полем, применяя для этого специальный магнит. Под действием магнитного поля диполи жидкостей мозга (например, молекулы воды) принимают его направление. Этот метод позволяет исследовать, например, злокачественные образования головного мозга. Еще более высоким разрешением обладает метод позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ). Исследование основано на введении в мозговой кровоток позитрон-излучающего короткоживущего изотопа. Данные о распределении радиоактивности в мозге собираются компьютером в течение определенного времени сканирования и затем реконструируются в трехмерный образ. Метод позволяет наблюдать в головном мозге очаги возбуждения, например, при продумывании отдельных слов, при их проговаривании вслух, что свидетельствует о его высоких разрешающих возможностях. Современные методы клинической и экспериментальной электроэнцефалографии сделали значительный шаг вперед благодаря применению компьютеров. Обычно на поверхность скальпа при клиническом обследовании больного накладывают несколько десятков чашечковых электродов. Далее эти электроды соединяют с многоканальным усилителем. Современные усилители очень чувствительны и позволяют записывать электрические колебания от мозга амплитудой всего в несколько микровольт (1 мкВ = 1/1000000 В). Далее достаточно мощный компьютер обрабатывает ЭЭГ по каждому каналу. Психофизиолога или врача интересуют многие характеристики ЭЭГ, которые отражают те или иные стороны деятельности мозга, например ритмы ЭЭГ (альфа, бета, тета и др.), характеризующие уровень активности мозга.

Понятие о функциональном состоянии. Виды функциональных состояний

     Функциональное  состояние — интегральный комплекс наличных характеристик тех качеств и свойств организма или отдельных его систем и органов, которые прямо или косвенно определяют деятельность человека; тоническая составляющая активности отдельных систем, органов или целостного организма, обеспечивающая реагирование на внешние и внутренние воздействия. Функциональное состояние мозга — характеристика его активности, определяемая процессами, осуществляющимися на разных уровнях. Функциональное состояние человека — интегративная характеристика состояний человека с точки зрения эффективности выполняемой им деятельности и задействованных в ее реализации систем по критериям надежности и внутренней цены деятельности.

     Рассматривая  виды функционального состояния по отношению к деятельности, выделяют два класса: 1) состояние адекватности всей системы и каждого звена оптимальны и точно соответствуют требованиям деятельности; 2) состояние динамического рассогласования, при котором система или не полностью обеспечивает деятельность, или работает на излишне высоком уровне напряжения. Исходным эталоном оценки является состояние спокойного (пассивного) бодрствования (оперативного покоя). По критерию динамики состояния в процессе труда выделяют состояние работоспособности (мобилизации, первичной реакции, гиперкомпенсации, компенсации, субкомпенсации, декомпенсации и срыва). По критерию оценочного отражения описывают эмоциональные состояния. При выраженном рассогласовании с условиями и требованиями деятельности говорят об экстремальных состояниях. При оценке степени отклонения от исходного выделяют реактивные, пограничные и патологические состояния.  

Строение  и функции ретикулярной формации

     Ретикулярная  формация - совокупность нейронов отростки которых образуют своеобразную сеть в пределах центральной нервной системы. Основную роль выполняет ретикулярная формация ствола мозга. Ретикулярная формация занимает центральную часть на уровне продолговатого мозга, варолиевого моста, среднего и промежуточного мозга. Нейроны ретикулярной формации - клетки разнообразной формы, они имеют длинные ветвящиеся аксоны и длинные неветвящиеся дендриты. Дендриты образуют синапсы на нервных клетках. Некоторые дендриты выходят за пределы ствола мозга и доходят до поясничного отдела спинного мозга - они образуют нисходящий ретикулоспинальный путь. Ретикулярная формация имеет связи с различными отделами центральной нервной системы: в ретикулярную формацию поступают импульсы от различных афферентных нейронов. Они поступают по коллатералям других проводящих путей. Ретикулярная формация не имеет непосредственных контактов с афферентной системой; ретикулярная формация имеет 2-х сторонние связи с нейронами спинного мозга - в основном с мотонейронами; с образованиями ствола мозга (с промежуточным и средним мозгом); с мозжечком, с подкорковыми ядрами (базальными ганглиями), с корой больших полушарий. В ретикулярной формации ствола мозга различают 2 отдела:

растральный - ретикулярная формация на уровне промежуточного мозга;

каудальный - ретикулярная формация продолговатого мозга, моста и среднего мозга.

     Функции ретикулярной формации изучены в 40-е гг. XX века Мэгуном и Моруции. Они проводили опыты на кошках, помещая электроды в различные ядра ретикулярной формации. Ретикулярная формация обладает нисходящим и восходящим влиянием.Нисходящее влияние - на нейроны спинного мозга. Оно (влияние) может быть активирующим и тормозным.  

Строение  и функции лимбической  системы

     Главной частью лимбической системы является гипоталамус и связанные с ним структуры. Помимо участия в регуляции поведенческих реакций эти области контролируют многие показатели внутренней среды организма, например температуру тела, осмоляльность жидкостей тела, массу тела, а также потребность в еде и жидкости. Все эти функции называют вегетативными функциями мозга, и их регуляция тесно связана с поведением. Анатомическая структура лимбической системы: в середине этого комплекса расположен очень маленький гипоталамус, являющийся с физиологической точки зрения одним из центральных элементов лимбической системы. Гипоталамус окружают другие подкорковые структуры этой системы: перегородка, параобонятельная область, переднее ядро таламуса, части базальных ганглиев, гиппокамп, миндалина. Таким образом, на медиальной и вентральной поверхностях каждого полушария большого мозга есть кольцо палеокортекса, окружающее группу глубоких структур, тесно связанных в целом с поведением и эмоциями.

     Многие  поведенческие функции, возбуждаемые гипоталамусом и другими лимбическими структурами, реализуются через ретикулярные и связанные с ними ядра мозгового ствола. Стимуляция возбуждающей области ретикулярной формации может повышать возбудимость большого мозга, увеличивая в то же время возбудимость многих синапсов спинного мозга.

     Большинство гипоталамических сигналов, регулирующих активность автономной нервной системы, также передаются через синаптические связи с ядрами, локализованными в стволе мозга.

     Важным  путем связи лимбической системой со стволом мозга является медиальный передне-мозговой пучок, который распространяется от септальной и орбитофронтальной областей коры большого мозга вниз, через середину гипоталамуса к ретикулярной формации ствола мозга.

Сновидения, их происхождение, значение. Индивидуальные особенности

     Сновидение - одна из сфер душевной жизни человека, являющаяся объектом психоаналитического исследования. По  Фрейду сновидение – это «царская дорога» к познанию бессознательного и лучший способ подготовки к исследованию неврозов. Сновидение рассматривалось им в качестве невротического симптома, свойственного всем здоровым людям.

     В древности сновидениям придавалось  большое значение, в них усматривались  знаки будущего.Толкователи сновидений находили в них различные предзнаменования. В XIX веке появились экспериментальные исследования, целью которых стало определение влияния физических раздражений на содержание сновидений. Изучение сновидений помогает понять неврозы, а знакомство с неврозами способствует лучшему пониманию сновидений.

     Работа  сновидения состоит в переводе скрытых мыслей в явное его содержание. Эта работа осуществляется с помощью механизмов сгущения, смешения, превращения мыслей в зрительные образы, вторичной обработки. Благодаря этим механизмам сновидение может искажаться, выглядеть странным, абсурдным, непонятным. В явное сновидение переходит только часть материала скрытого сновидения. При этом отдельные элементы скрытых мыслей могут соединяться между собой, образуя в явном сновидении нечто целое. Так, сновидящий может видеть образ любимой девушки,составленный из отдельных черт, принадлежащих его матери, ее подругам, жене знакомого и другим лицам.

     Источники сновидений можно разбить на четыре группы, которыми пользуются и для  классификации самих сновидений:

     Внешнее(объективное) чувственное раздражение.

     Внутреннее(субъективное) чувственное раздражение.

     Внутреннее(органическое) физическое раздражение.

     Чисто психические источники раздражений.

Теории  эмоций

     Теория  эмоций В. Вундта — теория структуры эмоций. В. Вундт выделил три измерения эмоций: удовольствие — неудовольствие, успокоение — возбуждение, напряжение — разрядка.

     Теория  Джемса–Ланге разработана одновременно и независимым образом У. Джемсом и К.Г. Ланге. Это — объяснительная модель возникновения эмоций, которая представляет собой сосудо–двигательную теорию эмоций, в которой ведущую роль отводилась соматовегетативному компоненту. Та или иная эмоция представляет собой ощущения, вызываемые изменениями в произвольной сфере и непроизвольной.

     Биологическая теория эмоций разработана П.К. Анохиным. Это — теория эмоций, которая объясняет возникновения положительных (отрицательных) эмоций тем, что нервный субстрат эмоций активируется в тот момент, когда обнаруживается совпадение (рассогласование) акцептора действия, как афферентной модели ожидаемых результатов.

     Потребностно–информационная теория предложена П.В. Симоновым. Здесь постулируется, что эмоция является отражением мозгом человека и животных какой–либо актуальной потребности (ее качества и величины) и вероятности ее удовлетворения, которую мозг оценивает на основе генетического и ранее приобретенного индивидуального опыта.

     Теория  активации эмоций (M.B. Arnold); (G. Lindsey) происходит из более старой таламической теории У. Кеннона и Ф. Барда, здесь более подчеркнута роль внутренних структур мозга. Сенсорные раздражители поступают от периферии к кортексу и оцениваются.

     Двухкомпонентная  теория С. Шехтера постулирует, что переживание эмоций обусловлено сочетанием двух факторов. С одной стороны, должно быть физиологическое возбуждение, с другой, ситуация должна допускать осмысленную когнитивную интерпретацию этого возбуждения в терминах эмоций.

Классификации видов памяти

     Традиционно психологи, которые первыми стали  экспериментально изучать память, выделяют шесть видов памяти: двигательную, связанную с запоминанием и воспроизведением движений; образную, сферой которой  является запоминание чувственных образов предметов, явлений и их свойств (в зависимости от типа анализатора, воспринимающего информацию, образную память делят на зрительную, слуховую, осязательную и т.д.); словесно- логическую (свойственную человеку форму памяти), связанную с запоминанием, узнаванием и воспроизведением мыслей, понятий, умозаключений и т.д., этот вид памяти непосредственно связан с обучением; эмоциональную память, ответственную за запоминание и воспроизведение чувственных восприятий совместно с вызывающими их объектами; не- произвольная, характеризуется тем, что человек запоминает и воспроизводит образы не ставя какой либо цели запомнить это и воспроизвести; Произвольная, осмысленная, продуманная с определенной целью и задачей усвоить и воспроизвести материал, используя те или иные приемы.

Существуют  и другие классификации видов  памяти:

• Непосредственная. Она хранится 0,25 сек. Позволяет осуществлять взаимосвязь между последующими интервалами времени.
• Оперативная. Это тот раздел памяти, который работает в настоящий момент. Время обработки информации может доходить до 20 сек. Объем этой памяти значительно меньше непосредственной.
• Долговременная. В ней хранятся образы явлений и предметов внешнего мира, которые нужны человеку в течение длительного времени, которыми он пользуется периодически.
• Долговременная память подразделяется на:  
  а) генетическую память - это все то, что накопили наши предшественники.  
  б) наследственную память - память ближайших родственников.

Теории  восприятия

     Американский  ученый Дж. Гибсон вывел теорию непосредственного восприятия, согласно которой нам кроме сенсорной информации больше ничего не нужно. Для подтверждения своей теории он использовал, так называемую визуальную пропасть (под стеклянной поверхностью стола — глубокая и мелкая пропасть). Малыш не станет ползать над глубокой пропастью. Гибсон это объяснял врожденным распознаванием признаков глубины и избегание опасности падения.

     Другие  ученые разработали теории, которые  были альтернативны данной. Например, Р. Грегори считал, что образы восприятия — это конструкции из частично сенсорных данных и частично хранимых в памяти. По предположениям У. Найсера в процесс восприятия включены схемы, исследования и стимулы.

     Схемы восприятия (внутренние репрезентации) направляют персептивное исследование на важные стимулы окружающей среды.

     Грегори смог объяснить иллюзию Мюллера-Лайера,представляя  левую линию как внутренний угол комнаты, а правую — как наружный угол здания, т.е. ребро на левом изображении  удаляется от нас, поэтому линия  кажется длиннее. Грегори считал, что в этой иллюзии нам мешает константность восприятия.

     Еще одна альтернативная теория связана  с попыткой моделирования когнитивных  процессов человека на компьютере. Д. Марр пытался моделировать зрительное восприятие, но полного успеха не достиг, это говорит о том, что зрительное восприятие еще более сложно, чем предполагалось. Очевидно, все теории имеют право на существование, поясняя лишь часть всего сложного процесса восприятия. 
 

Психофизиология сознания. Теории сознания

     Физиология рассматривает сознание как определенное состояние бодрствующего мозга или как уровень реактивности мозга. Данная точка зрения предполагает существование различных уровней сознания – от глубокой комы до полного бодрствования. В медицинской практике именно это содержание вкладывается в понятие сознания.

     Существует  множество теорий о механизмах 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 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. Теория сознания Дж. Экклса исходит из особой функции дендритов пирамидных клеток коры. Широкую известность получила теория повторного входа Дж.Эдельмана. Иваницкий А.М. в своей теории «информационный синтез как основа ощущений» исходит из результатов собственных исследований связи волн вызванного потенциала с субъективными показателями восприятия стимула. «Прожекторная теория сознания» предложена Ф. Криком. Он предложил наличие специального аппарата, создающего « луч прожектора», создав его с особой формой внимания и гамма- осцилляциями в электрической активности мозга. Особое место среди различных теорий сознания занимает голографическая теория К. Прибрама (информация о входных сигналах распределена по нейронной системе точно так же , как она распределена по всему узору физической голограммы).

Психофизиология речи, ее значение. Развитие речи в онтогенезе

     Речь  относится к числу психических функций, принципиально отличающих человека от других представителей животного мира. Речь обычно определяют через ее коммуникативную способность, т.е. как исторически сложившуюся форму общения людей с помощью звуковых и зрительных знаков, благодаря чему возникла возможность передавать информацию не только непосредственно от человека к человеку, но и на гигантские расстояния, а также получать из прошлого и передавать в будущее. Хорошо понятна мнестическая функция речи, поскольку перевод информации в регистры первичной и вторичной памяти происходит при непременной ее вербализации. Речь имеет непосредственное отношение к сознательным формам психической и произвольной деятельности (регулирующая функция). В настоящее время установлена непосредственная связь речи и мышления (мыслительная функция).

     Известны  две концепции, относящиеся к  проблеме функциональной специализации полушарий в онтогенезе: эквипотенциальности полушарий и прогрессивной латерализации. Она предполагает изначальное равенство полушарий в отношений всех функций, в том числе и речевой. Об этом говорят данные о высокой пластичности мозга ребенка и взаимозаменяемости симметричных отделов мозга на ранних этапах развития. Пластичность в первую очередь проявляется в возможности восстановления речевых функций при локальных поражениях левого полушария путем переноса центров речи из левого полушария в правое.

В соответствии со второй концепцией специализация  полушарий существует уже с момента рождения. Установлено, что у плода, т.е. за долго до реального развития речевой функции, можно обнаружить проявления межполушарной асимметрии в морфологическом строении будущих речевых зон. 

Список  используемой литературы

1. Александров Ю.И. Психофизиология: Учебник для вузов. 2-е изд., перераб. и доп. М.: 1996.
2. Данилова Н.Н. Психофизиология. М.: Аспект Пресс, 2002.
3. Дубровский Д.И. Психика и мозг: результаты и перспективы исследований // Психологический журнал. 2004. Т.11. № 6. С. 3-15.
4. Иваницкий А.М., Стрелец В.Б., Корсаков И.А. Информационные процессы мозга и психическая деятельность. М.: Наука, 1984.
5. Корнилова Т.В. Экспериментальная психология. Теория и методы., М.,2002.
6. Николаева Е.И. Психофизиология. Психологическая физиология с основами физиологической психологии: Учебник. –М.:ПЕРСЭ; Логос, 2003.
7. Сапогова Е.Е. Психология развития человека., М., 2002 г.
8. Фрейд З.Сон и сновидения. - М.: Олимп; ООО «Издательство АСТ-ЛТД», 1997. (Классики зарубежной психологии).