Нейрофизиологические основы сна

Многие вопросы центральной организации процессов сна получили объяснение в связи с рядом открытий в нейрофизиологии. Прежде всего, это открытие восходящих активирующих влияний ретикулярной формации ствола на кору большого мозга.

Роль ретикулярной формации ствола мозга

Показано, что восходящие активирующие влияния ретикулярной формации на кору мозга в значительной степени определяются афферентными потоками возбуждений, поступающими в ЦНС. Многочисленные эксперименты продемонстрировали, что сон возникает во всех случаях устранения восходящих влияний ретикулярной формации на кору мозга, что в частности наблюдается и при деафферентации мозга.

Тема 24

Функциональные состояния

Наиболее часто функциональное состояние (ФС) определяют как фоновую активность нервных центров, при которой и реализуется та или иная конкретная деятельность человека.

Под функциональным состоянием в современной психологии принято понимать степень гомеостаза того либо иного уровня личности. Различают несколько уровней функционального состояния: физиологический, психофизиологический и психический уровни.

Когда говорят о функциональном состоянии физиологического уровня, имеют в виду гомеостаз функционирования жизнеобеспечивающих систем. То есть, говоря об изменении функционального состояния данного уровня, имеют в виду изменение в функционировании этих систем. Важнейшими параметрами изучения ФС данного уровня являются показатели деятельности различных отделов центральной нервной системы, сердечно-сосудистой системы, дыхательной системы, двигательной системы и многих других систем.

Психофизиологический уровень функционального состояния обеспечивает системную реакцию (от организменной до личностно-психологического уровня); необходимый уровень ресурсного обеспечения деятельности личности и компенсацию возникших затруднений. Состояние данного уровня считается важнейшим показателем работоспособности человека.

Психический уровень ФС – целостная характеристика психической деятельности человека за определённый период времени, показывающая своеобразие протекания психических процессов в зависимости от деятельности, предшествующего состояния и психических свойств личности.

При этом подразумевается психический комплекс, состоящий из осознаваемых и неосознаваемых переживаний индивидом сдвигов в протекании психических процессов (ощущений, памяти, мышления, внимания, речи и др.) и оказывающий конструктивное или деструктивное влияние на деятельность личности.

И.П.Павлов связывал ФС с тонусом коры больших полушарий и её возбудимостью.

Современное представление о ретикулярной формации (РФ) с ее активирующими и инактивирующими отделами и лимбической системе, определяющей мотивационное возбуждение, а также изучение нейронных механизмов регуляции ФС, дают основание рассматривать его как особый класс функциональных систем, связанных с модулирующей системой мозга.

Роль и место функционального состояния в поведении

Функциональные состояния, регулируемые модулирующей системой мозга, — необходимая составляющая любого вида деятельности и поведения. Отношения между уровнем активации мозга и эффективностью выполнения различных действий, операций, навыков, обучения и т.д. обычно описываются куполообразной кривой, показывающей, что наиболее высокие результаты деятельности достигаются не при самой высокой, а при более низкой активации нервной системы получившей название оптимального функционального состояния.

Манипуляция фармакологическими веществами и электрической стимуляцией ретикулярной формации показала, что с изменением уровня активации в мозге эффективность исполнения и обучения смещается по куполообразной кривой.

Модулирующие нейроны

В нервной системе выделена особая группа клеток — модулирующих нейронов, которые сами не вызывают реакции, но регулируют активность других нейронов. Они образуют контакты с другими нейронами типа «синапс на синапсе». Модулирующие нейроны причастны к регуляции болевой чувствительности. Синаптическая передача болевых сигналов в головной мозг, опосредуемая веществом Р, находится под контролем нейропептидов, подавляющих болевые сигналы. В задних рогах спинного мозга вставочные модулирующие нейроны, выделяющие нейропептид — энкефалин, образуют синапсы на аксонных окончаниях болевых нейронов. Энкефалин тормозит выход вещества Р, что уменьшает возбуждение постсинаптического нейрона, посылающего в головной мозг сигналы о боли.

Модулирующие нейроны участвуют в процессе научения, изменяя проводимость синапса на пресинаптическом уровне.

Тема 25

Психофизиология внимания

В психологии внимание определяется как процесс и состояние настройки субъекта на восприятие приоритетной информации и выполнение поставленных задач. Направленность и сосредоточенность психической деятельности при внимании обеспечивает более эффективное восприятие информации. В общем плане выделяют два основных вида внимания: непроизвольное и произвольное (избирательное, селективное). Оба вида внимания имеют различные функции и неодинаково формируются в онтогенезе. В их основе лежат различные физиологические механизмы.

Вторая точка зрения становится все более распространенной — внимание не имеет собственного продукта или своего особого содержания; это, в первую очередь, динамическая характеристика протекания познавательной деятельности.

Теории фильтра

Первую теоретическую модель внимания, или модель фильтра, создал Д.Е. Бродбент. Он предполагал, что нервная система, несмотря на множество входов, в какой-то степени работает, как одиночный коммуникационный канал с ограниченными возможностями. Именно поэтому на входах канала осуществляется операция селекции, т.е. выбирается сенсорная информация обо всех событиях, имеющих некоторый общий признак. Селекция не совсем случайна. Селективный фильтр может быть настроен на принятие желаемой информации.

Схема Д.Е. Бродбента не отвечает на вопрос: почему мы переключаем внимание на какой-либо вход, если не знаем, что на него поступило?

Ответ на этот вопрос может быть получен в рамках модели А.Трейсман. Весь поток информации, как и в предшествующей модели, поступает в организм через множество параллельных каналов. На некотором уровне нервной системы находится фильтр. В этой области происходит выделение одного из каналов по физическим свойствам, где сигналы проходят беспрепятственно. Одновременно происходит ослабление сигналов по другим каналам. Ослабленные и неослабленные сигналы проходят через логический анализатор (словарь), представленный нейронами, активность каждого из которых связана с определенным словом, составляющим словарь индивида, и приводит к опознаванию субъектом слов. Эти нейроны активируются неослабленными сигналами, а некоторые из них с достаточно низким порогом чувствительности могут быть активированы и ослабленными сигналами.

Согласно модели Дж. Дойч все сигналы доходят до логического анализатора, где каждый из них анализируется на предмет специфичности. Чем важнее сигнал для организма, тем более выражена активность нейронов логического анализатора, на которые он поступил, вне зависимости от его исходной силы. Важность сигнала оценивается на основе прошлого опыта. Работа логического анализатора не контролируется сознанием. Осознается только информация, выходящая из него.

Тема 26

Эмоции

Эмоции (лат. emoveo — потрясать, волновать) являются субъективным переживанием человека и относятся главным образом к сфере психологии.

П.К.Анохин тесно связал проблему эмоций с разработанной им теорией функциональных систем организма. Эмоции рассматриваются не как самостоятельная проблема физиологии, а как неразрывный компонент системной архитектоники целенаправленных поведенческих актов человека и животных.

Другая сторона проблемы эмоций — эмоциональный стресс и его роль в генезе психосоматических заболеваний — приобретает особую значимость в связи с крайней необходимостью защиты физиологических функций человека в экстремальных условиях социально-экономических, экономических и технических катастроф.

Эмоции — это субъективное переживание человеком своего внутреннего состояния, в частности потребностей, а также воздействий многочисленных, прежде всего социальных, факторов окружающей среды. Наиболее яркие ощущения связаны с действием людей друг на друга.

Биологическая теория эмоций строится на нескольких ведущих постулатах.

Постулат первый. Эмоции возникли в эволюции и закрепились как средство оценки внутренних метаболических потребностей живых существ и их удовлетворения.

Как правило, любые потребности субъективно неприятны, например, ощущение голода, жажды, страха и др. отрицательные эмоции позволили живым существам быстро и надежно оценивать метаболические потребности. Отрицательная эмоция как общее чувство стимулирует животное, испытывающее ту или иную потребность, к ее удовлетворению.

Удовлетворение потребности оценивается положительной эмоцией. Положительная эмоция также позволяет быстро, без оценки деталей, оценить удовлетворение потребности, быстро завершить деятельность по ее удовлетворению. Положительная эмоция удовлетворения потребности выступает в роли санкционирующего фактора поведения. Она как бы награждает субъекта за успех поиска потребных веществ. Чем труднее преодоление препятствий к достижению цели, тем сильнее выражена положительная эмоция.

Удовлетворение не только биологических, но и социальных потребностей человека эмоционально приятно. Эти субъективные ощущения являются мощными стимулами целенаправленной деятельности человека.

При неоднократном удовлетворении однотипных биологических или социальных потребностей, особенно если удовлетворение однотипной потребности осуществляется многократно на протяжении жизни особи или нескольких поколений живых существ, уже при возникновении самой потребности изменяется ее эмоциональный знак. В этом случае эмоционально начинает оцениваться не только потребность, но и предвидеться положительная эмоция, которая сопровождает удовлетворение данной потребности. Таким образом, формируется аппетит в широком смысле слова— аппетит, вызываемый знанием, спортивными успехами, т.е. аппетит, вызываемый достижением любой цели. Следовательно, при неоднократном удовлетворении любой потребности, эмоции будущего результата деятельности предвидятся и являются мощным стимулом целенаправленной деятельности.

Постулат второй. Эмоции имеют межличностный информационный смысл. Они являются надежным средством общения и играют коммуникативную роль. Это вегетативные, мимические и поведенческие проявления эмоций.

На основе эмоциональных переживаний рождаются соответствующие звуки, а у человека — слова. В основе речевой деятельности человека всегда лежат субъективные ощущения, которые даже при незнании языка позволяют общаться артикуляцией или языком жестов.

Постулат третий. Эмоции в оценке внешних воздействий.

Эмоции позволяют быстро оценивать действие внешних факторов, их вредность или полезность. Особенно быстро организм отвечает эмоциональной реакцией на действие повреждающих факторов.

Эмоции в своем генезе тесно связаны с лимбическими структурами мозга. При поражении перегородки, миндалины, гиппокампа и др. нарушается субъективная оценка внутреннего состояния и оценки результатов поведения.

Эмоция — интегративное состояние мозга. На кору большого мозга эмоциональный разряд из лимбических структур выходит генерализованно, т.е. эмоциональное возбуждение — это интегрированное возбуждение всего мозга.

Отрицательные эмоции оставляют после себя длительное мозговое воздействие. При повторных раздражениях эмоциогенны, центров гипоталамуса у иммобилизированных животных продолжительность вегетативных сдвигов сначала значительно не изменяется, и лишь активация мозга в этом случае становится более продолжительной. Мозговые структуры в этих условиях уже накапливают следы отрицательных эмоциональных возбуждений. В то же время механизмы саморегуляции вегетативных функций все еще проявляют свое действие. Однако при продолжающихся раздражениях отрицательных эмоциогенных центров механизмы саморегуляции вегетативных функций нарушаются, происходит суммация этих нарушений, нарастает продолжительность вегетативных изменений. В конце концов, вегетативные изменения приобретают устойчивый характер, формируется так называемая застойная эмоция.

Медицинские аспекты эмоций

Любая эмоция имеет выход не только в восходящем направлении — на кору мозга, проявляясь в форме психической деятельности человека, но и в нисходящем направлении — практически на все органы и ткани организма.

В медицинском плане опасны эмоции отрицательного характера, на их основе формируются психосоматические заболевания.

Для отрицательных эмоций характерен ряд нежелательных свойств:

1). Отрицательные эмоции обладают длительным последействием, нередко продолжаясь в течение ряда часов и дней даже после прекращения действия раздражающих факторов.

2). Отрицательные эмоции способны суммироваться, т.е. при повторных возникновениях их продолжительность существенно увеличивается.

3). Отрицательные эмоции при частых и повторных проявлениях способны переходить в форму стационарного, устойчивого возбуждения мозга — в застойную форму.

Конфликтная ситуация — это такая ситуация, в которой субъект при наличии выраженной социальной или биологической потребности не имеет возможности получить ведущий приспособительный результат, удовлетворить эту потребность. Именно в этих условиях как приспособительная реакция, направленная на преодоление конфликта, нарастает эмоциональное возбуждение, как правило, негативного характера. Это возбуждение начинает генерализованно охватывать практически весь мозг, а также генерализованно распространяться в нисходящем направлении на внутренние органы. К тому же при этом нарастает обратная сигнализация от внутренних органов снова к мозгу, формируется так называемый порочный круг эмоционального возбуждения.

Тема 27

Адаптационный синдром

Адаптационный синдром — совокупность неспецифических проявлений, возникающих в организме под влиянием патогенных раздражителей и способствующих восстановлению нарушенного равновесия, повышению неспецифической резистентности организма.

В экспериментах на животных, Селье установил, что заболевания, вызванные различными причинами, имеют типичную неспецифическую реакцию организма. Клинические проявления этой реакции Селье назвал общим адаптационным синдромом (ОАС), а возникающее при этом особое состояние организма обозначил термином «стресс» (напряжение). Кроме ОАС, Селье различает местный адаптационный синдром (МАС), типичным проявлением которого является воспаление.

Наиболее важными признаками ОАС являются: инволюция тимико-лимфатической системы и лимфопения, эозинопения, лейкоцитоз, увеличение коркового слоя надпочечников, сопровождающееся усилением их секреторной активности, катаболизм (обмен веществ с преобладанием процессов распада), ведущий к быстрому похуданию. В тяжелых случаях возникают геморрагии желудочно-кишечного тракта, падает кровяное давление, происходит понижение температуры, гипохлоремия, лейкопения, эритроцитоз и другие проявления шокового состояния.

ОАС развивается в несколько стадий. При этом могут последовательно возникать стадии:

1 ) тревоги (мобилизации, или аварийная стадия);

2) резистентности;

3) истощения.

В условиях так называемых неотреагированных эмоций или в условиях иммобилизации животных повышенное артериальное давление и усиленная сердечная деятельность не блокируются обратными депрессорными влияниями, идущими от скелетных мышц, что является одной из причин сохранения артериального давления на повышенном уровне.

Истинная профилактика нежелательных последствий отрицательных эмоций заключается в том, чтобы не дать в определенной ситуации отрицательной эмоции возникнуть вообще.

Тема 28

Мотивации

Мотивация — вызванное той или иной потребностью эмоционально окрашенное состояние организма, избирательно объединяющее нервные элементы различных уровней мозга. На основе мотиваций формируется поведение, ведущее к удовлетворению исходной потребности.

Различают биологические и социальные мотивации.

Биологические мотивации, они же основные влечения, или низшие, простые, первичные мотивации. Они направлены на удовлетворение ведущих биологических потребностей индивидуумов по сохранению их вида или рода. К ним относятся мотивации голода, жажды, страха, агрессии, половые влечения, различные родительские, в частности материнские, температурные и другие влечения. Близко к этой группе мотиваций примыкают так называемые позывы, например к мочеиспусканию и дефекации.

Ведущими биологическими потребностями являются:

1) пищевая потребность, характеризующаяся уменьшением в организме уровня питательных веществ;

2) питьевая потребность, связанная с повышением осмотического давления;

3) температурная потребность — при изменении температуры тела;

4) половая потребность и др.

Можно одновременно испытывать несколько потребностей, однако всегда имеется ведущий параметр общей метаболической потребности — доминирующая потребность, наиболее важная для выживания особи, или ее рода, которая строит поведенческий акт, направленный на ее удовлетворение.

Социальные мотивации — они же высшие, или вторичные, строятся на основе врожденных биологических мотиваций путем общения индивидуумов со средой обитания, родителями и окружающими их живыми существами, а у человека — и с социальной средой. В формировании социальных мотиваций значительное место принадлежит воздействию различных факторов внешней среды, обучению, механизмам памяти. На основе воспитания у человека удовлетворение пищевых, половых и других биологических потребностей приурочено к определенному месту и времени.