Физиология высшей нервной деятельности как наука. История развития. Методология изучения физиологии ВНД и сенсорных систем

Сновиде́ние — субъективное восприятие образов (зрительных, слуховых, тактильных и прочих), возникающих в сознании спящего человека (предположительно, и некоторых других млекопитающих).

Нарколепсия (от греч. nárke — оцепенение и lepsis — приступ), заболевание, основным признаком которого являются приступы непреодолимой сонливости.

Летаргия (др.-греч. λήθη — «забвение», и ἀργία — «бездействие») — болезненное состояние, похожее на сон и характеризующееся неподвижностью, отсутствием реакций на внешнее раздражение и резким снижением интенсивности всех внешних признаков жизни (т. н. «малая жизнь», «мнимая смерть»).

Сомнамбули́зм (от лат. somnus — сон и ambulo — хожу, брожу, Снохождение, устар. Лунатизм) — лунатизм, болезненное состояние, при котором люди совершают какие-либо действия, находясь в состоянии сна.

Гипноз - это разлитое запредельное торможение коры головного мозга вследствие сильного раздражителя.

Факторы, влияющие на сон

Сон является точным показателем  эмоционального состояния человека, состояния его психической сферы. Достаточно очевидно, что нарушения  сна в своей основе прежде всего  имеют те или иные психические  расстройства. Очевидно, что параметры  сна колеблются в определенных пределах, что обусловлено многими личностными  факторами (возраст, пол, характер профессиональной деятельности, семейные традиции, наследственные особенности). Но на состояние сна  оказывают воздействие и другие причины.

Физическая нагрузка. Результатом проведенных исследований влияния физической нагрузки на сон является установление ряда факторов:1. Прежде всего, обнаруживается увеличение продолжительности и углубление сна, главным образом, за счет увеличения дельта-сна 2. Выраженность сдвигов структуры сна зависит от времени проведения нагрузки: чем ближе к моменту засыпания была нагрузка, тем выраженнее были сдвиги в структуре сна. 3. Наибольшие сдвиги определяются в I цикле сна. Следовательно, сон выполняет определенную адаптивную роль при воздействии физической нагрузки, при этом наибольшее значение имеет дельта-сон. Адаптивные процессы происходят и в состоянии бодрствования, о чем свидетельствуют результаты применения дневной физической нагрузки.

Умственная нагрузка. Умственная нагрузка проводилась после рабочего дня, начиная с 18 ч, и продолжалась 4,5-5 ч. Она включала в себя ряд психометрических тестов, которые проводились в определенной последовательности. После этого предлагался стандартный текст на 18 страницах. Испытуемые после ознакомления с ним должны были написать два изложения: первое включало 10 предложений по 10 слов в каждом, и второе составляло 20 предложений, точно отражающих содержание отрывка. Нагрузка включала в себя сумму процессов внимания, памяти, эмоций, элементы творчества, т. е. основных слагаемых в интеллектуальной деятельности.

Тест показал, что вечерняя умственная нагрузка, сопровождающаяся чувством утомления, вызывает негрубые, но достаточно отчетливые изменения  в последующем сне. Они не носят  однозначного характера, но свидетельствуют  о вовлечении эмоциональных систем, оценке испытуемым результатов своей  деятельности.

Эмоциональный стресс. Проведенное исследование заключалось в том, что за 2 часа до начала сна создавалась эмоциональная ситуация ,в ходе которой вызывалась отрицательная реакция. В результате исследований обнаружены значительные изменения в структуре сна.. Увеличились активационные показатели, отмечалось больше переходов в состояние бодрствования и в дремоту. Эффективность сна снизилась.

Влияние алкоголя. Изменения, связанные с принятием алкоголя, во многом зависят от дозы алкоголя, индивидуальной толерантности, времени приема. После приема этилового спирта наступало состояние легкой эйфории, неприятные ощущения при засыпании отсутствовали, сон оценивался как достаточно хороший, состояние после пробуждения не отличалось от обычного.

Вопрос 2. Нарисуйте  схему организации инстинктивного поведения.

Вопрос 3. Опишите  структуру ориентировочного рефлекса.

Структура ориентировочного рефлекса: 1. Первая фаза – выражается в прекращении текущей деятельности с фиксацией позы. Это общее, или  превентивное, торможение, которое  возникает на появление любого постороннего раздражителя с неизвестным сигнальным значением.  2. Вторая фаза – начинается, когда состояние "стоп-реакции" переходит в реакцию вздрагивания (или общей активности). На стадии общей активности весь организм приводится в состояние рефлекторной готовности к возможной встрече с чрезвычайной ситуацией. На этой стадии ориентировочной  рефлекс проявляется в форме  поликомпонентной реакции, включающей поворот головы и глаз в направлении  стимула (эта фаза связана с активацией стволовой РФ и генерализованным возбуждением коры).  3. Третья фаза ориентировочного рефлекса – начинается с фиксации поля раздражителя для развертывания  процесса дифференцированного анализа  внешних сигналов и принятия решения  об ответной реакции организма (здесь  ведущее место занимает корково-лимбидо-таламическая интеграция, при этом важную роль играет гиппокамп).  Механизм осуществления  ориентировочного рефлекса – результат  динамического взаимодействия между  множеством различных образований  сипецифических и неспецифических  систем ЦНС.

Вопрос 4. Какова роль потребностей, мотивации и эмоции в организации поведения? Объясните  их механизмы.

Потребность в новизне  лежит в основе ориентировочно-исследовательской  деятельности индивида и обеспечивает ему возможность активного познания окружающего мира. Две группы факторов имеют отношение к актуализации этой потребности: дефицит активации, который побуждает к поиску новых  стимулов (сложных и изменчивых), и дефицит информации, который  заставляет искать пути снижения неопределенности.

Одной из природных предпосылок  обучения, тонкие физиологические механизмы  которой пока неизвестны, является потребность в компетентности. Она проявляется в стремлении повторять одно и то же действие до полного успеха его исполнения, и обнаруживается в поведении высших животных и нередко маленьких детей. Адаптивный смысл этой потребности очевиден: ее удовлетворение создает основу для овладения инструментальными навыками, т.е. основу для обучения в самом широком смысле этого слова.

Потребность преодоления ("рефлекс  свободы", по определению И.П. Павлова) возникает при наличии реального  препятствия и детерминирована  стремлением живого существа преодолеть это препятствие. Рефлекс свободы  ярче всего выражен у диких  животных, стимулом для его актуализации служит какое-либо ограничение (препятствие), а безусловным подкреплением  является преодоление этого препятствия. Адаптивное значение этой потребности  в первую очередь связано с  побуждением животного к расширению среды обитания, и в конечном счете  к улучшению условий для выживания  вида.

С точки зрения эволюционной физиологии перечисленные социальные и идеальные потребности должны иметь свое представительство и  в мотивационно-потребностной сфере  человека. В ходе индивидуального  развития базисные потребности социализируются, включаются в личностный контекст и  приобретают качественно новое  содержание, становясь мотивами деятельности.

Потребность, перерастая в  мотивацию, активирует ЦНС и другие системы организма. При этом она  выступает как энергетический фактор ("слепая сила", по И.П. Павлову), побуждающий  организм к определенному поведению.

Особый вопрос заключается  в том, каков механизм перерастания потребности в мотивацию. В отношении  некоторых биологических потребностей (голод, жажда) этот механизм, как было показано выше, связан с принципом  гомеостаза. Согласно этому принципу, внутренняя среда организма должна всегда оставаться постоянной, что  определяется наличием ряда неизменных параметров (жестких констант), отклонение от которых влечет резкие нарушения жизнедеятельности. Примерами таких констант служат: уровень глюкозы в крови, содержание кислорода, осмотическое давление и т.д.

В результате непрерывно идущего  обмена веществ эти константы  могут смещаться. Их отклонение от требуемого уровня приводит к включению механизмов саморегуляции, которые обеспечивают возвращение констант к исходному  уровню. В каких-то пределах эти отклонения могут быть компенсированы за счет внутренних ресурсов. Однако внутренние возможности ограничены. В таком  случае в организме активизируются процессы, направленные на получение  необходимых веществ извне. Именно этот момент, характеризующий, например, изменение важной константы в  крови, можно рассматривать как  возникновение потребности. По мере истощения внутренних ресурсов происходит постепенное нарастание потребности. По достижении некоторого порогового значения потребность приводит к  развитию мотивационного возбуждения, которое должно привести к удовлетворению потребности за счет внешних источников.

Возбуждение мотивационных  подкорковых центров осуществляется по механизму триггера: возникая, оно  как бы накапливается до критического уровня, когда нервные клетки начинают посылать определенные разряды и  сохраняют такую активность до удовлетворения потребности.

По определению, эмоции —  особый класс психических процессов  и состояний, связанных с потребностями  и мотивами, отражающих в форме  непосредственных субъективных переживаний (удовлетворения, радости, страха и  т.д.) значимость действующих на индивида явлений и ситуаций. Сопровождая  практически любые проявления жизненной  активности человека, эмоции служат одним  из главных механизмов внутренней регуляции  психической деятельности и поведения, направленных на удовлетворение потребностей.

По критерию длительности эмоциональных явлений выделяют, во-первых, эмоциональный фон (или  эмоциональное состояние), во-вторых, эмоциональное реагирование. Указанные  два класса эмоциональных явлений  подчиняются разным закономерностям. Эмоциональное состояние в большей  степени отражает общее глобальное отношение человека к окружающей ситуации, к себе самому и связано  с его личностными характеристиками, эмоциональное реагирование — это  кратковременный эмоциональный  ответ на то или иное воздействие, имеющий ситуационный характер. Наиболее существенными характеристиками эмоций являются их знак и интенсивность. Положительные  и отрицательные эмоции всегда характеризуются  определенной интенсивностью.

Изучение физиологических  механизмов эмоций — многосторонний процесс, который включает эксперименты на животных, связанные с раздражением и разрушением отдельных участков мозга, изучение особенностей эмоционального реагирования у пациентов с различными поражениями мозга, а также лабораторные исследования здоровых людей при  переживании ими искусственно создаваемых  эмоциогенных ситуаций.

Электрическая стимуляция мозга. Стимуляция разных отделов мозга  через вживленные электроды нередко  вызывает эмоциональные переживания  у пациентов, а также своеобразные изменения поведения у животных.

Разрушение мозга. Частично влияние повреждения разных отделов  мозга было проанализировано выше, когда рассматривалась проблема морфофизиологического субстрата  эмоций. Клиника очаговых поражений  мозга дает немало сведений о том, как влияют на протекание эмоциональных  переживаний человека повреждение  лобных долей мозга, левого и правого  полушария.

Диагностика эмоциональных  переживаний. Физиологические проявления эмоциональных переживаний здорового  человека широко исследуются в лабораторных условиях. При этом, как правило, используется метод психологического моделирования, т.е. либо создаются  условия, непосредственно вызывающие у индивида эмоциональное напряжение (например, критические замечания в адрес его деятельности в условиях эксперимента), либо испытуемому предъявляют внешние стимулы, заведомо провоцирующие возникновение тех или иных эмоций (например, фотографии, вызывающие отвращение).

Изучение мимики лица. По выражению лица человека нередко  можно определить, какие чувства  он переживает. Особенности мимики при переживании эмоций получили название лицевой экспрессии. В работах  П. Экмана была разработана особая техника  идентификации эмоций по выражению  лица.

Электрическая активность кожи (ЭАК), измеряемая с поверхности ладони, широко используется в качестве индикатора эмоциональных состояний человека. По величине ЭАК или КГР (кожно-гальваническая реакция) можно определить уровень  эмоционального напряжения человека (причем установлен вид математической связи  между силой эмоций и амплитудой КГР). В то же время по КГР практически  невозможно установить качественную характеристику переживаемой эмоции, т.е. сказать, какую  именно эмоцию испытывает человек.

Реакции сердечно-сосудистой системы. Изменения деятельности сердца, вне зависимости от того, идет ли речь об урежении или учащении сердечных  сокращений, служат наиболее надежными  объективными показателями степени  эмоционального напряжения у человека по сравнению с другими вегетативными  функциями при наличии двух условий: эмоциональное переживание характеризуется  сильным напряжением и не сопровождается физической нагрузкой.

Электроэнцефалографические (ЭЭГ) показатели эмоций. Экспериментальные  исследования свидетельствуют о  том, что можно выделить ЭЭГ показатели эмоционального напряжения. Установлено, что для состояния покоя характерно преобладание синхронизирующих влияний, что соответствует хорошо выраженному  альфа-ритму. Одним из ЭЭГ симптомов  эмоционального возбуждения служит усиление тэта-ритма с частотой колебаний 4-7 Гц, сопровождающее переживание как положительных, так и отрицательных эмоций. По своему происхождению тэта-ритм связан с кортико-лимбическим взаимодействием. Предполагается, что усиление тэта-ритма при эмоциях отражает активацию коры больших полушарий со стороны лимбической системы.