1. Історія, предмет, завдання
Психофізіологія - наукова дисципліна, що виникла на стику психології і фізіології, предметом її вивчення є фізіологічні основи психічної діяльності та поведінки людини (тварини). Природно-наукова гілку психологічного знання. Поведінка виявляється незалежної змінної, тоді як залежної змінної є фізіологічні процеси.
Психофізіологія - наука не тільки про фізіологічні, але й нейронних механізми психічних процесів, станів та поведінки. Включає дослідження нейрона і нейронних мереж.
Становлення психофізіології як однієї з гілок нейронауки пов'язані з успіхами, досягнутими у сфері вивчення нейронної активності.
- 20-і роки, Англія, школа електрофізіологів на чолі з А. Едріаном. Великий внесок у вивчення електричної активності нейронів і в загальну теорію ЕЕГ.
- Теорія нервових мереж, сформульована У. Мак Каллахом і У. Питсом. Описано детектор - особливий тип нейронів сітківки, вибірково реагують на деякі фізичні властивості зорових стимулів.
- 60-ті роки, роботи Д. Хьюбела і Т. Візеля, сформулювали модульний принцип організації нейронів кори великих півкуль, показавши існування «колонок» - об'єднання нейронів до груп з подібними функціональними властивостями.
- Ю. Конорский - гностичні одиниці (особливий тип сенсорних нейронів, що кодують цілісні образи). Впізнавання знайомого обличчя, предмета з першого погляду, голоси за першим словом, запаху, жесту і т.п. відповідає порушення не клітинного ансамблю, а одиничних нейронів, що відповідають окремим сприйняттям.
Нейрони мети - вибірково реагують на появу цільового об'єкта: на вигляд або запах їжі. Знайдені в гіпоталамусі, скроневої корі, хвостатому ядрі.
Нейрони цільових рухів у кролика були описані В. Б. Швирковим. Їх активація передує акту хапання їжі чи тискові на педаль, за яким слідує подача годівниці з їжею.
Нейрони моторних програм (А. С. Бату) в лобовій і тім'яній корі. Активація окремих груп цих нейронів передує виконання різних фрагментів складного інструментального рухового рефлексу, що забезпечує отримання харчового підкріплення. Вивчено функцію багатьох командних нейронів, що запускають певні рухові акти.
К.В. Судаков, нейрони, що реагують на тонічне мотиваційний порушення - нейрони «очікування». При харчовому збудженні, виникає природним шляхом або в результаті електричного роздратування «центру голоду», розташованого в латеральному гіпоталамусі, ці нейрони розряджаються пачками спайки. З задоволенням харчової потреби пачечной тип активності замінюється одиночними спайками.
Нейрони новизни, активуються при дії нових стимулів і знижують свою активність у міру звикання до них, виявлені в гіпокампі, неспецифічному таламусі, ретикулярної формації середнього мозку та інших структурах. У гіпокампі знайдені також нейрони тотожності, опознающие знайомі (багато разів повторювані) стимули. В.Б. Швирковим виділена група нейронів пошукового поведінки, які стають активними лише під час орієнтовно-дослідного поведінки кролика.
Особливу групу складають нейрони середовища, вибірково збуджуються при перебування тварини в певній частині клітини. Нейрони середовища знайдено Ю.І. Александровим в моторній, соматосенсорной і зоровій корі у кролика. Нейрони середовища в корі подібні з нейронами місця, знайденими Кифом в гіпокампі кролика. Нейрони місця також активуються лише при певному розташуванні тварини в експериментальному просторі.
Виділені групи нейронів заклали основу функціональної класифікації нейронів і дозволили наблизитися до розуміння нейронних механізмів поведінки.
2. Поняття сенсорної системи
Сенсорною системою (аналізатором, по І. П. Павлову) називають частина нервової системи, що складається з сприймають елементів - сенсорних рецепторів, які отримують стимули із зовнішнього або внутрішнього середовища, нервових шляхів, що передають інформацію від рецепторів у мозок, і тих частин мозку, які переробляють цю інформацію. Таким чином, сенсорна система вводить інформацію у мозок і аналізує її. Робота будь-якої сенсорної системи починається з сприйняття рецепторами зовнішнього для мозку фізичної або хімічної енергії, трансформації її у нервові сигнали і передачі їх у мозок через ланцюга нейронів. Процес передачі сенсорних сигналів супроводжується багаторазовим їх перетворенням і перекодуванням і завершується вищим аналізом і синтезом (упізнанням образу), після чого формується відповідна реакція організму.
Інформація, що надходить у мозок, необхідна для простих і складних рефлекторних актів аж до психічної діяльності людини. І. М. Сєченов писав, що «психічний акт не може з'явитися у свідомості без зовнішнього чуттєвого збудження». Переробка сенсорної інформації може супроводжуватися, але може і не супроводжуватися усвідомленням стимулу. Якщо усвідомлення відбувається, говорять про відчуття. Розуміння відчуття призводить до сприйняття.
І. П. Павлов вважав аналізатором сукупність рецепторів {периферичний відділ аналізатора), шляхів проведення збудження (провідникової відділ), а також нейронів, що аналізують подразник в корі мозку (центральний відділ аналізатора).
3. Кодування інформації
Одним з простих способів кодування інформації визнається специфічність рецепторів, вибірково реагують на певні параметри стимуляції, наприклад колбочки з різною чутливістю до довжин хвиль видимого спектру, рецептори тиску, больові, тактильні та ін У роботах Т. Буллока (1965) і В. Маунткастла ( 1967) принцип специфічності отримав подальший розвиток. Вони запропонували говорити про міченої лінії як про моносинаптичних передачу сигналів від рецептора до деякого центральному нейрону, порушення якої відповідає виділенню певної якості стимулу.
Модель міченої лінії більш підходить до чутливих закінчень шкіри, які високоспецифічні відносно невеликої кількості типів подразнень (рецептори тиску, дотику, температури, болю). Це відповідно потребує малого числа мічених ліній.
Частотний код. Найбільш явно пов'язаний з кодуванням інтенсивності роздратування. Для багатьох периферичних нервових волокон була встановлена логарифмічна залежність між інтенсивністю подразника і частотою спричинених ним ПД. Вона виявлена для частоти імпульсів в одиночному волокні зорового нерва, що йде від одного омматідіев мечохвостів (Limulus), та інтенсивності світла; для частоти спайки веретена - рецептора м'язи жаби і величини навантаження на м'яз. Частотний спосіб кодування інформації про інтенсивність стимулу, що включає операцію логарифмування, узгоджується з психофізичним законом Г. Фехнера про те, що обсяг відчуття пропорційна логарифму інтенсивності подразника.
С. Стівенс на підставі своїх психофізичних досліджень, проведених на людях із застосуванням звукового, світлового та електричного подразнення, замість закону Фехнера запропонував закон статечної функції - відчуття пропорційно показником ступеня стимулу.
В якості альтернативного механізму до перших двом принципам кодування - міченої лінії частотного коду - розглядають також патерн відповіді нейрона (структурну організацію ПД у часі). Відмінна риса нейронів специфічної системи мозку - стійкість тимчасового патерну відповіді. Система передачі інформації про стимули за допомогою малюнка розрядів нейрона має ряд обмежень. У нейронних мережах, що працюють за цим кодом, не може дотримуватися принцип економії, так як він вимагає додаткових операцій та часу з обліку початку, кінця реакції нейрона, визначення її тривалості. Крім того, ефективність передачі інформації про сигнал істотно залежить від стану нейрона, що робить дану систему кодування недостатньо надійною.
Д. Хебб вважає, що ні один нейрон не може пересилати ніякої інформації іншим нейронам і що вона передається виключно через збудження групи нейронів, що входять до складу відповідних ансамблів. Д. Хебб запропонував розглядати ансамбль нейронів в якості основного способу кодування і передачі інформації. Різні набори порушених нейронів одного і того ж ансамблю відповідають різними параметрами стимулу, а якщо ансамбль перебуває на виході системи, що управляє рухом, - то й різних реакцій. Переваги: більш надійний, тому що не залежить від стану одного нейрона, не вимагає додатково ні операцій, ні часу. Однак для кодування кожного типу стимулів необхідний свій унікальний набір нейронів.
Особливий принцип обробки інформації випливає з детекторної теорії. Принцип кодування информаии номером детектора (детекторного каналу). Передача информаии за номером каналу (термін запропонований Є. М. Соколовим) означає, що сигнал слід по ланцюжку нейронів, кінцева ланка якій представлено нейроном-детектором простих або складних ознак, вибірково реагує на певний фізичний ознака або їх комплекс.
Ідея про те, що кодується номером каналу, була присутня вже в дослідах І.П. Павлова з шкірним аналізатором собаки. Роздратування певної ділянки шкіри викликало осередок збудження в певному локусі соматосенсорной кори. Просторове відповідність місця докладання стимулу і локусу збудження в корі отримало підтвердження і в інших аналізаторах: зоровому, слуховому. Тонотопическая проекція в слуховий корі відбиває просторове розташування волоскових клітин кортієвого органу, вибірково чутливих до різній частоті звукових коливань. Такого роду проекції можна пояснити тим, що рецепторная поверхню відображається на карті кори із безлічі паралельних каналів - ліній, що мають свої номери. При зсуві сигналу щодо рецепторной поверхні максимум порушення переміщається за елементами карти кори. Сам елемент карти представляє локальний детектор, вибірково відповідає на роздратування певної ділянки рецепторной поверхні. Детектори локальності, які мають точковими рецептивними полями і вибірково реагують на дотик до певної точки шкіри, є найбільш простими детекторами. Сукупність детекторів локальності утворює карту шкірної поверхні в корі. Детектори працюють паралельно, кожна точка шкірної поверхні представлена незалежним детектором.
Е.Н. Соколов запропонував механізм векторного кодування сигналу, коли стимули розрізняються не місцем докладання, а іншими ознаками. Поява локусу порушення на детекторної карті залежить від параметрів стимулу. З їх зміною локус порушення на карті зміщується.
Принцип векторного кодування інформації вперше було сформульовано в 50-х роках шведським вченим Г. Йохансоном, який поклав початок новому напрямку в психології - векторної психології. Грунтувався на результатах вивчення сприйняття руху. Він показав, що якщо дві точки на екрані рухаються назустріч один одному - одна по горизонталі, інша по вертикалі, - то людина бачить рух однієї точки по похилій прямій. Для пояснення ефекту ілюзії руху Г. Йохансон використовував векторне подання. Е.Н Соколов розвинув векторні уявлення, застосувавши їх до вивчення нейронних механізмів сенсорних процесів, а також рухових і вегетативних реакцій.
Векторна психофізіологія - новий напрям, орієнтований на з'єднання психологічних явищ і процесів з векторним кодуванням інформації в нейронних мережах.
Особливості кодування в сенсорних системах.
1. на відміну від телефонних чи телевізійних кодів, які декодуються відновленням оригінального повідомлення у початковому вигляді, в сенсорній системі такого декодування не відбувається.
2. множинність і перекриття кодів. Так, для одного і того ж властивості сигналу (наприклад, його інтенсивності) сенсорна система використовує кілька кодів: частотою і числом імпульсів у пачці, числом збуджених нейронів і їх локалізацією в шарі. У корі великого мозку сигнали кодуються послідовністю включення паралельно працюють нейронних каналів, синхронністю ритмічних імпульсних розрядів, зміною їх числа.
3. позиційне кодування (у корі). Воно полягає в тому, що якийсь ознака подразника викликає збудження певного нейрона або невеликої групи нейронів, розташованих у певному місці нейронного шару. Наприклад, порушення невеликої локальної групи нейронів зорової області кори означає, що в певній частині поля зору з'явилася світлова смужка певного розміру і орієнтації.
Для периферичних відділів сенсорної системи типово тимчасове кодування ознак подразника, а на вищих рівнях відбувається перехід до переважно просторовому (в основному позиційному) коду.
4. Адаптація сенсорної системи
Сенсорна система має здатність пристосовувати свої властивості до умов середовища і потребам організму. Сенсорна адаптація - загальна властивість сенсорних систем, полягає в пристосуванні до тривало чинному (фонового) подразника. Адаптація проявляється у зниженні абсолютної і підвищення диференціальної чутливості сенсорної системи. Суб'єктивно адаптація проявляється в звикання до дії постійного подразника (наприклад, ми не помічаємо безперервного тиску на шкіру звичної одягу).
Адаптаційні процеси починаються на рівні рецепторів, охоплюючи і всі нейронні рівні сенсорної системи. Адаптація слабка тільки в вестибуло-та пропріорецепторами. За швидкістю даного процесу всі рецептори поділяються на швидко-і повільно адаптуються. Перші після розвитку адаптації практично не посилають в мозок інформації про триваючому роздратований. Другі цю інформацію передають у значно ослабленому вигляді. Коли дія постійного подразника припиняється, абсолютна чутливість сенсорної системи відновлюється. Так, в темряві абсолютна чутливість зору різко підвищується.
У сенсорній адаптації важливу роль відіграє еферентна регулювання властивостей сенсорної системи. Вона здійснюється за рахунок низхідних впливів більш високих на більш низькі її відділи. Відбувається як би перенастроювання властивостей нейронів на оптимальне сприйняття зовнішніх сигналів в умовах, що змінилися. Стан різних рівнів сенсорної системи контролюється також ретикулярної формацією, що включає їх в єдину систему, інтегровану з іншими відділами мозку та організму в цілому. Еферентні впливу в сенсорних системах найчастіше мають гальмівний характер, тобто призводять до зменшення їх чутливості і обмежують потік аферентних сигналів. Загальна кількість еферентних нервових волокон, що приходять до рецепторів або елементів будь-якого нейронного шару сенсорної системи, як правило, у багато разів менше числа аферентних нейронів, що приходять до того ж шару. Це визначає важливу особливість еферентної контролю в сенсорних системах: його широкий і дифузний характер. Мова йде про загальне зниження чутливості значної частини нижчого нейронного шару.
5. Взаємодія сенсорних систем
Взаємодія сенсорних систем здійснюється на спинальном, ретикулярному, таламической і кірковій рівнях. Особливо широка інтеграція сигналів в ретикулярної формації. У корі великого мозку відбувається інтеграція сигналів вищого порядку. У результаті утворення множинних зв'язків з іншими сенсорними і неспецифічними системами багато коркові нейрони набувають здатність відповідати на складні комбінації сигналів різної модальності. Це особливо властиво нервовим клітинам асоціативних областей кори великих півкуль, які володіють високою пластичністю, що забезпечує перебудову їх властивостей у процесі безперервного навчання впізнанню нових подразників. Межсенсорное (кроссмодальное) взаємодія на кірковій рівні створює умови для формування «схеми (або карти) світу» і безперервного ув'язки, координації з нею власної «схеми тіла» організму.
6. Основні функції сенсорної системи
Сенсорна система виконує такі основні функції, або операції, з сигналами: 1) виявлення, 2) розрізнення; 3) передачу та перетворення; 4) кодування; 5) детектування ознак; 6) впізнання образів. Виявлення та первинне розрізнення сигналів забезпечується рецепторами, а детектування та впізнання сигналів - нейронами кори великих півкуль. Передачу, перетворення і кодування сигналів здійснюють нейрони всіх шарів сенсорних систем.
1. Виявлення сигналів. Воно починається в рецепторі - спеціалізованої клітці, еволюційно пристосованій до сприйняття подразника певної модальності із зовнішнього або внутрішнього середовища і перетворення його з фізичної чи хімічної форми у форму нервового збудження.
2. Розрізнення сигналів. Важлива характеристика сенсорної системи - здатність помічати відмінності у властивостях одночасно або послідовно діючих подразників. Розрізнення починається в рецепторах, але в цьому процесі беруть участь нейрони всієї сенсорної системи. Воно характеризує те мінімальне розходження між стимулами, яке сенсорна система може помітити (диференціальний, або різницевий, поріг). Психофізіологія - наукова дисципліна, що виникла на стику психології і фізіології, предметом її вивчення є фізіологічні основи психічної діяльності та поведінки людини (тварини). Природно-наукова гілку психологічного знання. Поведінка виявляється незалежної змінної, тоді як залежної змінної є фізіологічні процеси.
Психофізіологія - наука не тільки про фізіологічні, але й нейронних механізми психічних процесів, станів та поведінки. Включає дослідження нейрона і нейронних мереж.
Становлення психофізіології як однієї з гілок нейронауки пов'язані з успіхами, досягнутими у сфері вивчення нейронної активності.
- 20-і роки, Англія, школа електрофізіологів на чолі з А. Едріаном. Великий внесок у вивчення електричної активності нейронів і в загальну теорію ЕЕГ.
- Теорія нервових мереж, сформульована У. Мак Каллахом і У. Питсом. Описано детектор - особливий тип нейронів сітківки, вибірково реагують на деякі фізичні властивості зорових стимулів.
- 60-ті роки, роботи Д. Хьюбела і Т. Візеля, сформулювали модульний принцип організації нейронів кори великих півкуль, показавши існування «колонок» - об'єднання нейронів до груп з подібними функціональними властивостями.
- Ю. Конорский - гностичні одиниці (особливий тип сенсорних нейронів, що кодують цілісні образи). Впізнавання знайомого обличчя, предмета з першого погляду, голоси за першим словом, запаху, жесту і т.п. відповідає порушення не клітинного ансамблю, а одиничних нейронів, що відповідають окремим сприйняттям.
Нейрони мети - вибірково реагують на появу цільового об'єкта: на вигляд або запах їжі. Знайдені в гіпоталамусі, скроневої корі, хвостатому ядрі.
Нейрони цільових рухів у кролика були описані В. Б. Швирковим. Їх активація передує акту хапання їжі чи тискові на педаль, за яким слідує подача годівниці з їжею.
Нейрони моторних програм (А. С. Бату) в лобовій і тім'яній корі. Активація окремих груп цих нейронів передує виконання різних фрагментів складного інструментального рухового рефлексу, що забезпечує отримання харчового підкріплення. Вивчено функцію багатьох командних нейронів, що запускають певні рухові акти.
К.В. Судаков, нейрони, що реагують на тонічне мотиваційний порушення - нейрони «очікування». При харчовому збудженні, виникає природним шляхом або в результаті електричного роздратування «центру голоду», розташованого в латеральному гіпоталамусі, ці нейрони розряджаються пачками спайки. З задоволенням харчової потреби пачечной тип активності замінюється одиночними спайками.
Нейрони новизни, активуються при дії нових стимулів і знижують свою активність у міру звикання до них, виявлені в гіпокампі, неспецифічному таламусі, ретикулярної формації середнього мозку та інших структурах. У гіпокампі знайдені також нейрони тотожності, опознающие знайомі (багато разів повторювані) стимули. В.Б. Швирковим виділена група нейронів пошукового поведінки, які стають активними лише під час орієнтовно-дослідного поведінки кролика.
Особливу групу складають нейрони середовища, вибірково збуджуються при перебування тварини в певній частині клітини. Нейрони середовища знайдено Ю.І. Александровим в моторній, соматосенсорной і зоровій корі у кролика. Нейрони середовища в корі подібні з нейронами місця, знайденими Кифом в гіпокампі кролика. Нейрони місця також активуються лише при певному розташуванні тварини в експериментальному просторі.
Виділені групи нейронів заклали основу функціональної класифікації нейронів і дозволили наблизитися до розуміння нейронних механізмів поведінки.
2. Поняття сенсорної системи
Сенсорною системою (аналізатором, по І. П. Павлову) називають частина нервової системи, що складається з сприймають елементів - сенсорних рецепторів, які отримують стимули із зовнішнього або внутрішнього середовища, нервових шляхів, що передають інформацію від рецепторів у мозок, і тих частин мозку, які переробляють цю інформацію. Таким чином, сенсорна система вводить інформацію у мозок і аналізує її. Робота будь-якої сенсорної системи починається з сприйняття рецепторами зовнішнього для мозку фізичної або хімічної енергії, трансформації її у нервові сигнали і передачі їх у мозок через ланцюга нейронів. Процес передачі сенсорних сигналів супроводжується багаторазовим їх перетворенням і перекодуванням і завершується вищим аналізом і синтезом (упізнанням образу), після чого формується відповідна реакція організму.
Інформація, що надходить у мозок, необхідна для простих і складних рефлекторних актів аж до психічної діяльності людини. І. М. Сєченов писав, що «психічний акт не може з'явитися у свідомості без зовнішнього чуттєвого збудження». Переробка сенсорної інформації може супроводжуватися, але може і не супроводжуватися усвідомленням стимулу. Якщо усвідомлення відбувається, говорять про відчуття. Розуміння відчуття призводить до сприйняття.
І. П. Павлов вважав аналізатором сукупність рецепторів {периферичний відділ аналізатора), шляхів проведення збудження (провідникової відділ), а також нейронів, що аналізують подразник в корі мозку (центральний відділ аналізатора).
3. Кодування інформації
Одним з простих способів кодування інформації визнається специфічність рецепторів, вибірково реагують на певні параметри стимуляції, наприклад колбочки з різною чутливістю до довжин хвиль видимого спектру, рецептори тиску, больові, тактильні та ін У роботах Т. Буллока (1965) і В. Маунткастла ( 1967) принцип специфічності отримав подальший розвиток. Вони запропонували говорити про міченої лінії як про моносинаптичних передачу сигналів від рецептора до деякого центральному нейрону, порушення якої відповідає виділенню певної якості стимулу.
Модель міченої лінії більш підходить до чутливих закінчень шкіри, які високоспецифічні відносно невеликої кількості типів подразнень (рецептори тиску, дотику, температури, болю). Це відповідно потребує малого числа мічених ліній.
Частотний код. Найбільш явно пов'язаний з кодуванням інтенсивності роздратування. Для багатьох периферичних нервових волокон була встановлена логарифмічна залежність між інтенсивністю подразника і частотою спричинених ним ПД. Вона виявлена для частоти імпульсів в одиночному волокні зорового нерва, що йде від одного омматідіев мечохвостів (Limulus), та інтенсивності світла; для частоти спайки веретена - рецептора м'язи жаби і величини навантаження на м'яз. Частотний спосіб кодування інформації про інтенсивність стимулу, що включає операцію логарифмування, узгоджується з психофізичним законом Г. Фехнера про те, що обсяг відчуття пропорційна логарифму інтенсивності подразника.
С. Стівенс на підставі своїх психофізичних досліджень, проведених на людях із застосуванням звукового, світлового та електричного подразнення, замість закону Фехнера запропонував закон статечної функції - відчуття пропорційно показником ступеня стимулу.
В якості альтернативного механізму до перших двом принципам кодування - міченої лінії частотного коду - розглядають також патерн відповіді нейрона (структурну організацію ПД у часі). Відмінна риса нейронів специфічної системи мозку - стійкість тимчасового патерну відповіді. Система передачі інформації про стимули за допомогою малюнка розрядів нейрона має ряд обмежень. У нейронних мережах, що працюють за цим кодом, не може дотримуватися принцип економії, так як він вимагає додаткових операцій та часу з обліку початку, кінця реакції нейрона, визначення її тривалості. Крім того, ефективність передачі інформації про сигнал істотно залежить від стану нейрона, що робить дану систему кодування недостатньо надійною.
Д. Хебб вважає, що ні один нейрон не може пересилати ніякої інформації іншим нейронам і що вона передається виключно через збудження групи нейронів, що входять до складу відповідних ансамблів. Д. Хебб запропонував розглядати ансамбль нейронів в якості основного способу кодування і передачі інформації. Різні набори порушених нейронів одного і того ж ансамблю відповідають різними параметрами стимулу, а якщо ансамбль перебуває на виході системи, що управляє рухом, - то й різних реакцій. Переваги: більш надійний, тому що не залежить від стану одного нейрона, не вимагає додатково ні операцій, ні часу. Однак для кодування кожного типу стимулів необхідний свій унікальний набір нейронів.
Особливий принцип обробки інформації випливає з детекторної теорії. Принцип кодування информаии номером детектора (детекторного каналу). Передача информаии за номером каналу (термін запропонований Є. М. Соколовим) означає, що сигнал слід по ланцюжку нейронів, кінцева ланка якій представлено нейроном-детектором простих або складних ознак, вибірково реагує на певний фізичний ознака або їх комплекс.
Ідея про те, що кодується номером каналу, була присутня вже в дослідах І.П. Павлова з шкірним аналізатором собаки. Роздратування певної ділянки шкіри викликало осередок збудження в певному локусі соматосенсорной кори. Просторове відповідність місця докладання стимулу і локусу збудження в корі отримало підтвердження і в інших аналізаторах: зоровому, слуховому. Тонотопическая проекція в слуховий корі відбиває просторове розташування волоскових клітин кортієвого органу, вибірково чутливих до різній частоті звукових коливань. Такого роду проекції можна пояснити тим, що рецепторная поверхню відображається на карті кори із безлічі паралельних каналів - ліній, що мають свої номери. При зсуві сигналу щодо рецепторной поверхні максимум порушення переміщається за елементами карти кори. Сам елемент карти представляє локальний детектор, вибірково відповідає на роздратування певної ділянки рецепторной поверхні. Детектори локальності, які мають точковими рецептивними полями і вибірково реагують на дотик до певної точки шкіри, є найбільш простими детекторами. Сукупність детекторів локальності утворює карту шкірної поверхні в корі. Детектори працюють паралельно, кожна точка шкірної поверхні представлена незалежним детектором.
Е.Н. Соколов запропонував механізм векторного кодування сигналу, коли стимули розрізняються не місцем докладання, а іншими ознаками. Поява локусу порушення на детекторної карті залежить від параметрів стимулу. З їх зміною локус порушення на карті зміщується.
Принцип векторного кодування інформації вперше було сформульовано в 50-х роках шведським вченим Г. Йохансоном, який поклав початок новому напрямку в психології - векторної психології. Грунтувався на результатах вивчення сприйняття руху. Він показав, що якщо дві точки на екрані рухаються назустріч один одному - одна по горизонталі, інша по вертикалі, - то людина бачить рух однієї точки по похилій прямій. Для пояснення ефекту ілюзії руху Г. Йохансон використовував векторне подання. Е.Н Соколов розвинув векторні уявлення, застосувавши їх до вивчення нейронних механізмів сенсорних процесів, а також рухових і вегетативних реакцій.
Векторна психофізіологія - новий напрям, орієнтований на з'єднання психологічних явищ і процесів з векторним кодуванням інформації в нейронних мережах.
Особливості кодування в сенсорних системах.
1. на відміну від телефонних чи телевізійних кодів, які декодуються відновленням оригінального повідомлення у початковому вигляді, в сенсорній системі такого декодування не відбувається.
2. множинність і перекриття кодів. Так, для одного і того ж властивості сигналу (наприклад, його інтенсивності) сенсорна система використовує кілька кодів: частотою і числом імпульсів у пачці, числом збуджених нейронів і їх локалізацією в шарі. У корі великого мозку сигнали кодуються послідовністю включення паралельно працюють нейронних каналів, синхронністю ритмічних імпульсних розрядів, зміною їх числа.
3. позиційне кодування (у корі). Воно полягає в тому, що якийсь ознака подразника викликає збудження певного нейрона або невеликої групи нейронів, розташованих у певному місці нейронного шару. Наприклад, порушення невеликої локальної групи нейронів зорової області кори означає, що в певній частині поля зору з'явилася світлова смужка певного розміру і орієнтації.
Для периферичних відділів сенсорної системи типово тимчасове кодування ознак подразника, а на вищих рівнях відбувається перехід до переважно просторовому (в основному позиційному) коду.
4. Адаптація сенсорної системи
Сенсорна система має здатність пристосовувати свої властивості до умов середовища і потребам організму. Сенсорна адаптація - загальна властивість сенсорних систем, полягає в пристосуванні до тривало чинному (фонового) подразника. Адаптація проявляється у зниженні абсолютної і підвищення диференціальної чутливості сенсорної системи. Суб'єктивно адаптація проявляється в звикання до дії постійного подразника (наприклад, ми не помічаємо безперервного тиску на шкіру звичної одягу).
Адаптаційні процеси починаються на рівні рецепторів, охоплюючи і всі нейронні рівні сенсорної системи. Адаптація слабка тільки в вестибуло-та пропріорецепторами. За швидкістю даного процесу всі рецептори поділяються на швидко-і повільно адаптуються. Перші після розвитку адаптації практично не посилають в мозок інформації про триваючому роздратований. Другі цю інформацію передають у значно ослабленому вигляді. Коли дія постійного подразника припиняється, абсолютна чутливість сенсорної системи відновлюється. Так, в темряві абсолютна чутливість зору різко підвищується.
У сенсорній адаптації важливу роль відіграє еферентна регулювання властивостей сенсорної системи. Вона здійснюється за рахунок низхідних впливів більш високих на більш низькі її відділи. Відбувається як би перенастроювання властивостей нейронів на оптимальне сприйняття зовнішніх сигналів в умовах, що змінилися. Стан різних рівнів сенсорної системи контролюється також ретикулярної формацією, що включає їх в єдину систему, інтегровану з іншими відділами мозку та організму в цілому. Еферентні впливу в сенсорних системах найчастіше мають гальмівний характер, тобто призводять до зменшення їх чутливості і обмежують потік аферентних сигналів. Загальна кількість еферентних нервових волокон, що приходять до рецепторів або елементів будь-якого нейронного шару сенсорної системи, як правило, у багато разів менше числа аферентних нейронів, що приходять до того ж шару. Це визначає важливу особливість еферентної контролю в сенсорних системах: його широкий і дифузний характер. Мова йде про загальне зниження чутливості значної частини нижчого нейронного шару.
5. Взаємодія сенсорних систем
Взаємодія сенсорних систем здійснюється на спинальном, ретикулярному, таламической і кірковій рівнях. Особливо широка інтеграція сигналів в ретикулярної формації. У корі великого мозку відбувається інтеграція сигналів вищого порядку. У результаті утворення множинних зв'язків з іншими сенсорними і неспецифічними системами багато коркові нейрони набувають здатність відповідати на складні комбінації сигналів різної модальності. Це особливо властиво нервовим клітинам асоціативних областей кори великих півкуль, які володіють високою пластичністю, що забезпечує перебудову їх властивостей у процесі безперервного навчання впізнанню нових подразників. Межсенсорное (кроссмодальное) взаємодія на кірковій рівні створює умови для формування «схеми (або карти) світу» і безперервного ув'язки, координації з нею власної «схеми тіла» організму.
6. Основні функції сенсорної системи
Сенсорна система виконує такі основні функції, або операції, з сигналами: 1) виявлення, 2) розрізнення; 3) передачу та перетворення; 4) кодування; 5) детектування ознак; 6) впізнання образів. Виявлення та первинне розрізнення сигналів забезпечується рецепторами, а детектування та впізнання сигналів - нейронами кори великих півкуль. Передачу, перетворення і кодування сигналів здійснюють нейрони всіх шарів сенсорних систем.
1. Виявлення сигналів. Воно починається в рецепторі - спеціалізованої клітці, еволюційно пристосованій до сприйняття подразника певної модальності із зовнішнього або внутрішнього середовища і перетворення його з фізичної чи хімічної форми у форму нервового збудження.
3. Передача і перетворення сигналів. Процеси перетворення і передачі сигналів в сенсорній системі доносять до вищих центрів мозку найбільш важливу (істотну) інформацію про раздражителе у формі, зручній для його надійного і швидкого аналізу. Перетворення сигналів можуть бути умовно розділені на просторові і тимчасові. Серед просторових перетворень виділяють зміни співвідношення різних частин сигналу.
4. Кодування інформації. Кодуванням називають скоєне за певними правилами перетворення інформації в умовну форму - код. У сенсорній системі сигнали кодуються двійковим кодом, тобто наявністю або відсутністю електричного імпульсу в той чи інший момент часу. Інформація про подразнення і його параметри передається у вигляді окремих імпульсів, а також груп або «пачок» імпульсів («залпів» імпульсів). Амплітуда, тривалість і форма кожного імпульсу однакові, але число імпульсів у пачці, частота їх проходження, тривалість пачок і інтервалів між ними, а також тимчасової «малюнок» пачки різні і залежать від характеристик стимулу. Сенсорна інформація кодується також числом одночасно збуджених нейронів, а також місцем збудження в нейронному шарі.
5. Детектування сигналів. Це виборче виділення сенсорним нейроном тієї чи іншої ознаки подразника, що має поведінкове значення. Такий аналіз здійснюють нейрони-детектори, що вибірково реагують лише на певні параметри стимулу. Так, типовий нейрон зорової області кори відповідає розрядом лише на одну певну орієнтацію темною або світлою смужки, розташованої в певній частині поля зору. При інших нахилах тієї ж смужки відповідять інші нейрони. У вищих відділах сенсорної системи сконцентровані детектори складних ознак і цілих образів.
6. Впізнання образів. Це кінцева і найбільш складна операція сенсорної системи. Вона полягає у віднесенні образу до того чи іншого класу об'єктів, з якими раніше зустрічався організм, тобто в класифікації образів. Синтезуючи сигнали від нейронів-детекторів, вищий відділ сенсорної системи формує «образ» подразника і порівнює його з безліччю образів, що зберігаються в пам'яті. Впізнання завершується прийняттям рішення про те, з яким об'єктом або ситуацією зустрівся організм. У результаті цього відбувається сприйняття, тобто ми усвідомлюємо, чиє обличчя бачимо перед собою, кого чуємо, який запах відчуваємо. Впізнання часто відбувається незалежно від мінливості сигналу. Ми надійно впізнаємо, наприклад, предмети при різній їх освітленості, забарвленням, розмірі, ракурсі, орієнтації і положенні в полі зору. Це означає, що сенсорна система формує незалежний від змін ряду ознак сигналу (інваріантний) сенсорний образ.
7. Загальні властивості сенсорних систем
Основними властивостями сенсорних систем є: 1) рецепція подразника і формування рецепторного потенціалу дії, 2) формування потенціалу дії сенсорного волокна і його подальше проведення до сенсорних ядрам, 3) перцепція сенсорного сигналу (перетворення, аналіз та ідентифікація властивостей) в релейних станціях обробки, 4 ) класифікація і розпізнання сигналу з метою прийняття рішення. Більшість функцій здійснюється на послідовних рівнях - релейних станціях сенсорних систем і закінчується в первинних проекційних зонах сенсорного аналізатора в корі головного мозку. Ідентифікація та класифікація сигналу відбувається за участю вторинних аналізаторів та асоціативних зон мозку. Підсумком цього процесу є впізнання сигналу для формування будь-якої реакції цілісного організму або окремих функціональних систем (рухова, вегетативна, емоційна та ін.) Поняття про аналізатори було введено І. П. Павловим у 1909 році як про систему чутливих утворень, які сприймають і аналізують різноманітні зовнішні та внутрішні подразники. Аналізатор є структурно-функціональним об'єднанням, до складу якого периферичний апарат сприйняття сигналу, провідні шляхи і корковий кінець з первинними, вторинними і третинними зонами (полями). Кожна область нервової системи з включеними сенсорними ядрами становить рівень або релейну станцію переробки сенсорної інформації. Крім ядерних утворень, згрупованих у релейні станції, у всіх відділах мозку є дифузні клітини, які супроводжують провідні шляхи.
Основними функціями сенсорних систем є рецепція, перетворення рецепторного потенціалу в імпульсну активність провідників, передача потенціалу дії сенсорного волокна до сенсорних ядрам і подальша обробка цього потоку (перетворення та аналіз властивостей сигналу, ідентифікація). В останню чергу відбувається класифікація і упізнання сигналу з прийняттям рішення. Більшість сенсорних функцій здійснюється на послідовних рівнях сенсорних систем і завершується у первинних проекційних зонах кори головного мозку.
Таким чином, реалізуються основні ефекти акупунктури. Ідентифікація та класифікація сигналу вимагають участі вторинних аналізаторних та асоціативних зон мозку і пов'язані з синтезом відомостей про сигнал.
8. Основні методи в психофізіології
1.Вегетатівние реакції: зміни провідності шкіри, судинні реакції, частота серцевих скорочень, артеріальний тиск і ін Не відноситься до прямих методів вимірювання інформаційних процесів мозку (занадто повільно протікають і з затримкою, занадто тісно пов'язані зі зміною функціональних станів та емоцій).
2. Реєстрація електричної активності м'язів - електро-миограмма (ЕМГ), відрізняє висока рухливість. З високим ступенем точності можна ідентифікувати різні емоційні стани.
3. Електроенцефалографія. Спонтанна електрична активність мозку характеризується специфічними ритмами певної частоти і амплітуди і одночасно може бути записана від багатьох ділянок черепа. ЕЕГ відображає коливання в часі різниці потенціалів між двома електродами. Малюнок ЕЕГ змінюється з переходом до сну і зі змінами функціонального стану в стані, під час епілептичного нападу. ЕЕГ зручно використовувати для виявлення випадків з втратою свідомості.
4. Викликані потенціали і потенціали, пов'язані з подіями. Сенсорні стимули викликають зміни в сумарній електричної активності мозку, які виглядають як послідовність з декількох позитивних і негативних хвиль, яка триває протягом 0,5-1 с після стимулу. Ця відповідь отримав назву викликаного потенціалу.
Стовбурові потенціали - високочутливий інструмент для тестування слухової функції. Значення цього тесту зростає у зв'язку з тим фактом, що навіть незначна втрата слуху в ранньому дитинстві може призвести до суттєвої затримки розвитку мови. Стовбурові звукові потенціали застосовують також у клініці для виявлення пухлин, визначення коматозного стану. Якщо стовбурові потенціали повністю відсутні, можна говорити про смерть мозку.
5. Метод картування біострумів мозку. Дає уявлення про просторовий розподіл по корі будь-якого обраного показника електричної активності мозку.
6. Магнітоенцефалографії. Безконтактний метод реєстрації. МЕГ не відчуває спотворень від шкіри, підшкірної жирової клітковини, кісток черепа, твердої мозкової оболонки, крові та ін, так як магнітна проникність для повітря і для тканин приблизно однакова. У МЕГ відображаються тільки джерела активності, які розташовані тангенціально (паралельно черепу), так як МЕГ не реагує на радіально орієнтовані джерела, тобто розташовані перпендикулярно поверхні. Завдяки цим властивостям МЕГ дозволяє визначати локалізацію лише коркових диполів, тоді як в ЕЕГ сумуються сигнали від усіх джерел незалежно від їх орієнтації, що ускладнює їх розділення. МЕГ не вимагає індиферентного електрода і знімає проблему вибору місця для реально неактивного відведення. Для МЕГ, так само як і для ЕЕГ, існує проблема збільшення співвідношення «сигнал-шум», тому усереднення відповідей також необхідно. Через різне чутливості ЕЕГ і МЕГ до джерел активності особливо корисно комбіноване їх використання.
7. Вимірювання локального мозкового кровотоку. Мозкова тканина не має власних енергетичних ресурсів і залежить від безпосереднього припливу кисню і глюкози, що поставляються через кров. Тому збільшення локального кровотоку може бути використано в якості непрямого ознаки локальної мозкової активації. Він заснований на вимірюванні швидкості вимивання з тканини мозку ізотопів ксенону чи криптону (ізотопний кліренс) або ж атомів водню (водневий кліренс). Швидкість вимивання радіоактивної мітки прямо пов'язана з інтенсивністю кровотоку. Чим інтенсивніше кровоток у даній ділянці мозку, тим швидше в ньому буде накопичуватися зміст радіоактивної мітки і швидше відбуватися її вимивання. Реєстрація мітки проводиться за допомогою багатоканальної гамма-камери. Використовують шолом зі спеціальними сцинтиляційних-ними датчиками (до 254 штук). Ізотоп вводять в кров'яне русло через сонну артерію. Недолік цього методу полягає в тому, що можна досліджувати лише одна півкуля, що пов'язане з тим сонною артерією, у якому зроблено ін'єкція. Крім того, не всі області кори забезпечуються кров'ю через сонні артерії.
Більш широке поширення отримав неінвазивний спосіб вимірювання локального кровотоку, коли ізотоп вводять через дихальні шляхи. Людина протягом 1 хв вдихає дуже мала кількість інертного газу, а потім дихає нормальним повітрям. Через дихальну систему ізотоп потрапляє у кров'яне русло і досягає мозку. Мітка йде з мозкової тканини через венозну кров, повертається до і видихається. Швидкість вимивання ізотопу в різних точках поверхні півкуль перетворюється на значення локального кровотоку і у вигляді карти метаболічної активності мозку. На відміну від інвазивного методу у разі мітка поширюється на обидві півкулі.
При вимірі водневого кліренсу в мозок імплантують ряд металевих електродів для реєстрації зсуву електрохімічного потенціалу, який створюється подкислением тканин іонами водню. За його рівню судять про активність локальної ділянки мозку. Цей метод людині застосовують в медичних цілях: для уточнення клінічного діагнозу при пухлинах, інсультах, травмах.
8. Томографічні методи дослідження мозку. Отримання зрізів мозку штучним шляхом. Для побудови зрізів використовують або просвічування, наприклад, рентгенівськими променями, або випромінювання від мозку, що виходить від ізотопів, введених попередньо в мозок. Останній принцип використовується в позитронно-емісійної томографії (ПЕТ).
9. Метод магнітно-резонансної томографії. Отримання карти структур мозку на основі контрасту білого і сірого речовини.
10. Термоенцефалоскопія. Вимірюють локальний метаболізм мозку і кровотік по теплопродукції. Мозок випромінює тега-промені в інфрачервоному діапазоні. Інфрачервоне випромінювання мозку вловлюється на відстані від декількох сантиметрів до метра термовізором з автоматичною системою сканування. Сигнали потрапляють на точкові датчики. Кожна термокарта містить 10-16 тисяч дискретних точок, що утворюють матрицю 128x85 або 128х 128 крапок. Процедура до одній точці триває 2,4 мкс. У працюючому мозку температура окремих ділянок безупинно змінюється. Побудова термокарта дає часовий зріз метаболічної активності мозку.
Індикатори активності серцево-судинної системи включають:
ритм серця (РС) - частоту серцевих скорочень (ЧСС);
силу скорочень серця - силу, з якою серце накачує кров;
хвилинний об'єм серця - кількість крові, проштовхує серцем в одну хвилину; артеріальний тиск (АТ);
регіональний кровотік - показники локального розподілу крові. Для вимірювання мозкового кровотоку набули поширення методи томографії та реографії.
9. Механізми управління рухом
Рухова активність людини має дуже широкий діапазон - від м'язових координацій, необхідних для грубої ручної роботи або переміщення всього тіла в просторі, до тонких рухів пальців при операціях, які виконуються під мікроскопом. Забезпечення всіх видів рухової активності здійснюється на основі руху двох потоків інформації. Один потік бере початок на периферії: в чутливих елементах (рецепторах), які знаходяться в м'язах, суглобових сумках, сухожильних органах. Через задні роги спинного мозку ці сигнали надходять вгору по спинному мозку і далі в різні відділи головного мозку.
Взяті у сукупності сигнали від перерахованих структур утворюють особливий вид чутливості - пропріорецепцію. Хоча у свідомості людини ця інформація не відображається, завдяки їй мозок в кожен теперішній момент часу має повне уявлення про те, в якому стані знаходяться всі його численні м'язи і суглоби. Ця інформація формують схему, або образ, тіла. Не маючи такого інтегрального освіти, людина не могла б планувати та здійснювати ні один рух. Схема тіла - вихідне підставу для реалізації будь-якої рухової програми. Її планування, побудова та виконання пов'язане з діяльністю рухової системи.
У руховій системі основний потік інформації направлений від рухової зони кори великих півкуль - головного центру довільного управління рухами - до периферії, тобто до м'язів та іншими органам опорно-рухового апарату, які і здійснюють рух.
Структури, що відповідають за нервову регуляцію положення тіла в просторі і рухів, знаходяться в різних відділах ЦНС - від спинного мозку до кори великих півкуль. У їх розташуванні простежується чітка ієрархія, що відображає поступове вдосконалення рухових функцій у процесі еволюції.
Будова рухової системи
http://ido.rudn.ru/psychology/psychophysiology/10.html - p1Существуют два основних види рухових функцій: підтримка положення (пози) і власне рух. У повсякденному рухової активності розділити їх досить складно. Рухи без одночасного утримання пози настільки ж неможливі, як утримання пози без руху. (Див. мал.)
Структури, що відповідають за нервову регуляцію пози і рухів, знаходяться в різних відділах ЦНС - від спинного мозку до кори великих півкуль. У їх розташуванні простежується чітка ієрархія, що відображає поступове вдосконалення рухових функцій у процесі еволюції.
Самий нижчий рівень в організації руху пов'язаний з руховими системами спинного мозку. У спинному мозку між чутливими нейронами і мотонейронами, які прямо управляють м'язами, розташовуються вставні нейрони, що утворюють безліч контактів з іншими нервовими клітинами. Від збудження вставних нейронів залежить, чи буде той чи інший рух полегшено або загальмовано. Нейронні ланцюга, або рефлекторні дуги, що лежать в основі спінальних рефлексів, - це анатомічні утворення, що забезпечують найпростіші рухові функції. Однак їх діяльність значною мірою залежить від регулюючих впливів вище розташованих центрів.
Вищі рухові центри знаходяться в головному мозку і забезпечують побудову і регуляцію рухів. Рухові акти, спрямовані на підтримку пози, і їх координація з цілеспрямованими рухами здійснюється в основному структурами стовбура мозку, в той же час самі цілеспрямовані руху вимагають участі вищих нервових центрів. Спонукання до дії, пов'язане з порушенням підкіркових мотиваційних центрів та асоціативних зон кори, формує програму дії. Освіта цієї програми здійснюється за участю базальних гангліїв і мозочка, що діють на рухову кору через ядра таламуса (див. Відео). Причому мозочок відіграє першорядну роль у регуляції пози і рухів, а базальні ганглії представляють собою сполучну ланку між асоціативними і руховими ділянками кори великих півкуль.
http://ido.rudn.ru/psychology/psychophysiology/10.html - p3Моторная, або рухова, кора розташована безпосередньо кпереди від центральної борозни. У цій зоні м'язи тіла представлені топографічно, тобто кожної м'язі відповідає свою ділянку області. Причому м'язи лівої половини тіла представлені в правій півкулі, і навпаки.
http://ido.rudn.ru/psychology/psychophysiology/10.html - p4Двігательние шляхи, що йдуть від головного мозку до спинного, діляться на дві системи: пірамідні і екстрапірамідні. Починаючись в моторної і сенсомотрной зонах кори великих півкуль, велика частина волокон пірамідного тракту прямує прямо до еферентних нейронів в передніх рогах спинного мозку. Екстрапірамідний тракт, також йде до передніх рогах спинного мозку, передає їм еферентну імпульсацію, оброблену в комплексі підкіркових структур (базальних гангліях, таламусі, мозочку).
10. Руховий аналізатор
Руховий аналізатор, сукупність чутливих нервових утворень, які сприймають, аналізують і синтезують імпульси, що йдуть від м'язово-суглобового апарату. Термін введений І. П. Павловим. Д. а., Як і інші аналізатори, складається з ланцюга нервових клітин, що починається з рецепторів сухожиль, суглобів та ін проприорецепторов і кончающийся групами нервових клітин в корі великих півкуль головного мозку. Від проприорецепторов імпульси йдуть до перших нейронів Д. а., Що знаходяться в міжхребцевих нервових вузлах, далі - в спинний мозок і за його заднім стовпів - у довгастий мозок, де розташовані другі нейрони Д. а. Волокна, що виходять з ядер довгастого мозку, переходять на протилежний бік, утворюючи перехрест, піднімаються до зорових горбах, де розташовані третій нейрони, і досягають кори головного мозку. Крім цього шляху, сигнали від опорно-рухового апарату можуть досягати кори головного мозку і через ретикулярну формацію і мозочок. Д. а. належить провідна роль у формуванні і прояві рухів, він відіграє істотну роль у вищій нервовій діяльності.
Аналізатор людини - підсистема центральної нервової системи, що забезпечує прийом і первинний аналіз інформації. Периферійна частина аналізатора - рецептор, центральна частина аналізатора - мозок.
Пропріорецептори (власний, особливий, своєрідний і receptor - укриватель) - кінцеві освіти чутливих нервових волокон у скелетних м'язах, зв'язках, суглобових сумках; дратуються при скороченні, напрузі або розтягуванні м'язів; сприймають інформацію про становище тіл у просторі, забезпечують кінестетичні відчуття.
Ретикулярна формація, сетевидной освіта, сукупність нервових структур, розташованих у центральних відділах стовбурової частини мозку (довгастому і середньому мозку, зорових буграх).
Мозочок, відділ головного мозку хребетних тварин і людини, що бере участь у координації рухів і збереженні пози, тонусу і рівноваги тіла; функціонально пов'язаний також з регулюванням вегетативної, сенсорної, адаптаційно-трофічної і условнорефлекторной діяльності організму.
11. Зорова система
Зорова система дає мозку більше 90% сенсорної інформації. Зір - многозвеньевой процес, який з проекції зображення на сітківку унікального периферичного оптичного приладу - очі. Потім відбуваються порушення фоторецепторів, передача і перетворення зорової інформації в нейронних шарах зорової системи, а закінчується зорове сприйняття прийняттям вищими корковими відділами цієї системи рішення про зоровому образі.
Очне яблуко має кулясту форму, що полегшує його повороти для наведення на даний об'єкт. На шляху до світлочутливої оболонці ока (сітківці) промені світла проходять через кілька прозорих середовищ - роговицю, кришталик і склоподібне тіло. Певна кривизна і показник заломлення рогівки і в меншій мірі кришталика визначають заломлення світлових променів всередині ока.
Заломлюючу силу будь-якої оптичної системи виражають у діоптріях (D). На сітківці виходить зображення, різко зменшене і перевернуте догори ногами і справа наліво.
Акомодація - пристосування ока до ясного бачення об'єктів, віддалених на різну відстань.
Зіниця і зіничний рефлекс. Зіницею - отвір в центрі райдужної оболонки, через яке промені світла проходять усередину ока. Зіниця підвищує чіткість зображення на сітківці, збільшуючи глибину різкості очі. Пропускає тільки центральні промені.
У райдужній оболонці є два види м'язових волокон, оточуючих зіницю: кільцеві, радіальні. Скорочення першого викликає звуження, скорочення других - розширення зіниці. Зіниці розширюються під час болю, при емоціях, що підсилюють збудження симпатичної системи (страх, лють). Розширення зіниць - важливий симптом ряду патологічних станів, наприклад больового шоку, гіпоксії.
У здорових людей розміри зіниць обох очей однакові. При висвітленні одного ока зіницю іншого теж звужується; така реакція називається содружественной. У деяких патологічних випадках розміри зіниць обох очей різні. Структура та функції сітківки. Сітківка є внутрішньою світлочутливу оболонку ока. Вона має складну багатошарову структуру.
Два види вторинно-відчувають, фоторецепторів (паличковий і колбочковая) та декілька видів нервових клітин. Порушення фоторецепторів активує перший нервову клітину сітківки (біполярний нейрон). Порушення біполярних нейронів активує гангліозних клітини сітківки, що передають свої імпульсні сигнали в підкіркові зорові центри. У процесах передачі і переробки інформації в сітківці беруть участь також горизонтальні і амакріновие клітини. Всі перераховані нейрони сітківки з їх відростками утворюють нервовий апарат ока, який не тільки передає інформацію в зорові центри мозку, але і бере участь в її аналізі та переробці. Тому сітківку називають частиною мозку, винесеної на периферію.
Місце виходу зорового нерва з очного яблука - диск зорового нерва, називають сліпою плямою. Воно не містить фоторецепторів і тому непомітно до світла. Ми не відчуваємо наявності «дірки» в сітківці.
Структура та функції шарів сітківки.
Пігментний шар. Утворений одним рядом епітеліальних клітин.
Фоторецептори. До пігментному шару зсередини примикає шар фоторецепторів: паличок і колбочок. У сітківці кожного ока людини знаходиться 6-7 млн колбочок і 110-123 млн паличок. Розподілені в сітківці нерівномірно. Колбочки забезпечують денний і колірний зір; палички відповідальні за сутінковий зір.
Гостротою зору називається максимальна здатність ока розрізняти окремі деталі об'єктів.
Оцінка відстані. Сприйняття глибини простору і оцінка відстані до об'єкту можливі як при зорі одним оком (монокулярне зір), так і двома очима (бінокулярний зір). У другому випадку оцінка відстані набагато точніше.
Бінокулярний зір. При погляді на який-небудь предмет у людини з нормальним зором не виникає відчуття двох предметів, хоча і є два зображення на двох сетчатках.
Величина предмета оцінюється як функція величини зображення на сітківці і відстані предмета від ока.
Сприйняття предметів зовнішнього світу здійснюється оком шляхом аналізу зображень цих предметів на сітківці. У функціональному відношенні очей можна розділити на два відділи: светопроводящий - рогівка, волога передньої камери, кришталик, склоподібне тіло і световоспрінімающіх - сітківка.
Основна функція зору полягає в розрізненні яскравості, кольору, форми, розмірів спостережуваних об'єктів. Поряд з іншими аналізаторами зір відіграє велику роль в регуляції положення тіла і у визначенні відстані до об'єкта.
До допоміжних утворенням очі ставляться повіки з віями,
слізна залоза, за допомогою якої здійснюється зволоження поверхні
очі й видалення сторонніх дрібних частинок, а також м'язи, що прикріпляються до
зовнішньої поверхні очного яблука, що забезпечують його рух.
29. Психофізіологія сну.
Сон - це один з видів гальмування, яке охоплює кору головного мозку і нижчележащі його відділи. Кожного разу, коли нервовим клітинам загрожує виснаження або перезбудження, в них розвивається так зване охоронне гальмування, тобто захисна реакція кори на зовнішні подразники.
Вивчення гальмування кори головного мозку показало, що воно не просто перешкоджає подальшій роботі нервових клітин. Під час цього зовні пасивного стану клітини, відбуваються активні процеси обміну речовин, клітини мозку відновлюють нормальний склад, набирають сили для подальшої активної роботи. У сні, коли загальмована переважна маса мозку, створюються найбільш сприятливі умови не тільки для відновлення працездатності нервових клітин мозку, найбільше потребують такої перепочинку, але і для відпочинку всього організму.
Теорії сну:
1) енергетичний, або компенсаторно-відновлювальний
2) інформаційний
3) психодинамический
Згідно з "енергетичним" теорія під час сну відбувається відновлення енергії, витраченої під час неспання. Особлива роль при цьому відводиться, так званого, дельта-сну, збільшення тривалості якого слідує за фізичною та розумовою напругою. Будь-яка навантаження компенсується збільшенням частки дельта-сну. Саме на стадії дельта-сну відбувається секреція нейрогормонів, що володіють анаболічним дією.
При тривалому пильнуванні рівень життєвої активності клітин кори мозку знижується. Сон це результат зменшення сенсорного потоку. Зменшення інформації тягне за собою включення гальмівних структур. Потребують відпочинку не клітки, не тканини, не органи, а психічні функції: сприйняття, свідомість, пам'ять. Сприйнята інформація може «переповнити» мозок, тому йому необхідно відключитися від навколишнього світу (що і є сутністю сну) і перейти на інший режим роботи.
Сон переривається, коли інформація записана, і організм готовий до нових вражень.
Відновлення в самому широкому значенні цього слова - це не спокій і пасивне накопичення ресурсів, вірніше не тільки спокій, якого уві сні достатньо, але, перш за все, своєрідна мозкова діяльність, спрямована на реорганізацію сприйнятої інформації. Після такої реорганізації і виникає відчуття відпочинку, фізичного й розумового.
Згідно з "психодинамічних" теоріям сну, кора мозку надає гальмівний вплив сама на себе і на підкіркові структури.
До психодинамічних теорій можна віднести гомеостатичної теорію сну. Під гомеостазом в цьому випадку розуміється весь комплекс процесів і станів, на якому заснована оптимальна робота мозку. Відповідно до його теорії, існує два типи неспання - спокійне і напружений.
Під час швидкого сну працює одна лімбічна система: емоції збуджені, а координовані реакції паралізовані. Якщо судити по активності мозкових структур, то швидкий сон - аналог не спокійного, а напруженого неспання.
Також можна відзначити, що сон ставитися до одного з видів циклічних ритмів діяльності людського мозку. Циклічність лежить в основі нашого існування упорядкованого ритмічної зміною дня і ночі, пір року, роботи та відпочинку. На рівні організму циклічність представлена біологічними ритмами, в першу чергу, так званими циркадних ритмів, зумовленими обертанням Землі навколо своєї осі.
Сон - монофазні (поділ дня і ночі). Зміна сну й неспання кілька разів на добу - сон поліфазний.
Стадії сну
Сон людини має правильну циклічну організацію. Протягом сну розрізняють п'ять стадій. Чотири стадії медленноволнового сну і одна стадія швидкого. Іноді кажуть, що сон складається з двох фаз: повільної і швидкою. Завершеним циклом вважається відрізок сну, в якому відбувається послідовна зміна стадій медленноволнового сну швидким сном. У середньому відзначається 4 - 6 таких циклів за ніч, тривалістю приблизно 1,5 години кожен.
1. Перехідна: від стану неспання до сну, що супроводжується зменшенням альфа-активності та появою низькоамплітудних повільних тета-і дельта-хвиль. Тривалість зазвичай не більше 10-15 хв. У поведінці ця стадія відповідає періоду дрімоти з напівсонними мріяннями, вона може бути пов'язана з народженням інтуїтивних ідей, що сприяють успішності вирішення тієї чи іншої проблеми.
2. Друга стадія займає трохи менше половини всього часу нічного сну. Ця стадія отримала назву стадії "сонних веретен", тому що найбільш яскравою її рисою є наявність в ЕЕГ веретеноподібної ритмічної активності з частотою коливання 12-16 Гц.
3. Третя стадія характеризується всіма рисами другої стадії, до яких додається наявність в ЕЕГ повільних дельта коливань з частотою 2 Гц і менш, що займають від 20 до 50% епохи запису. Цей перехідний період триває всього кілька хвилин.
4. Переважання в ЕЕГ повільних дельта коливань з частотою 2 Гц і менш, що займають понад 50% часу запису нічного сну. Третя і четверті стадії зазвичай об'єднують під назвою дельта-сну. Глибокі стадії дельта-сну більш виражені на початку і поступово зменшуються до кінця сну. У цій стадії розбудити людину досить важко. Саме в цей час виникають близько 80% сновидінь, і саме в цій стадії можливі напади лунатизму і нічні кошмари, однак людина майже нічого з цього не пам'ятає. Перші чотири стадії сну в нормі займають 75-80% усього періоду сну.
5. П'ята стадія сну має ряд назв: стадія "швидких рухів очей" або скорочено БДГ, "швидкий сон", "парадоксальний сон". Під час цієї стадії людина знаходиться в повній нерухомості внаслідок різкого падіння м'язового тонусу, і лише очні яблука під зімкнутими століттями здійснюють швидкі рухи з частотою 60-70 разів на секунду. Кількість таких рухів може коливатися від 5 до 50. Причому була виявлена чітка зв'язок між швидкими рухами очей і сновидіннями. Так, у здорових людей цих рухів більше, ніж у хворих з порушенням сну. Характерно, що сліпим від народження людям сняться тільки звуки і відчуття. Очі їх при цьому нерухомі.
Крім того, на цій стадії сну енцефалограма набуває ознак, характерні для стану неспання. Назва «парадоксальна» виникло через видимого невідповідності між станом тіла (повний спокій) і активністю мозку. Якщо в цей час розбудити сплячого, то приблизно в 90% випадків можна почути розповідь про яскраве сновидінні, причому точність деталей буде істотно вище, ніж при пробудженні з повільного сну
Ця вітальна потреба залежить від віку. Загальна тривалість сну новонароджених складає 20-23 години на добу. Дорослі сплять у середньому 7-8 годин на добу.
Позбавлений сну людина гине протягом двох тижнів.
Позбавлення сну протягом 3-5 діб викликає непереборну потребу у сні. У результаті 60-80 годинного відсутності сну у людини спостерігається зниження швидкості психічних реакцій, псується настрій, відбувається дезорієнтація в навколишньому середовищі, різко знижується працездатність, виникає швидка стомлюваність при розумовій роботі. Людина втрачає здатність до зосередженого увазі, можуть виникнути різні порушення дрібної моторики, можливі й галюцинації, іноді спостерігаються раптова втрата пам'яті і суперечливість мови. При більш тривалому позбавлення сну можуть виникнути психопатії та інші розлади психіки.
У цілому можна зробити висновок, що головною функцією повільного сну є відновлення гомеостазу мозкової тканини та оптимізація управління внутрішніми органами. Добре відомо також, що сон необхідний для відновлення фізичних сил і оптимального психічного стану. Що стосується парадоксального сну, то вважається, що він полегшує переклад інформації з короткочасної пам'яті в довгострокову, зберігання інформації та її подальше зчитування.
12. Фізіологічні основи сновидінь. Сомнамбулізм
Сновидіння представляється як межа між реальним і потойбічним світом. Основний період бачення снів, що характеризується поєднанням швидкого руху очей (БДГ), появи мозкових хвиль, аналогічних тим, які спостерігаються в стані неспання, і збільшену фізіологічної активності, носить, назва "швидкого" сну, або сну зі сновидіннями.
Екстремальні поведінкові прояви, такі як кошмари, енурез, ходіння уві сні, як було встановлено, часто не пов'язані із звичайними сновидіннями.
1. сон-бажання, що грунтується на прагненнях до самозбереження і розмноження, що діють в підсвідомому;
2. сон-страх, заснований на страх болю, страждань і т. п. і на (ніколи повністю не зникаючому) почутті страху перед життям або перед світом;
3. сон-минуле, що відтворює сцени та епізоди дитинства;
4. сон, що носить друк "колективності"; тут мова йде про такі переживання, які не можуть бути осягнуті свідомістю бодрствующего індивіда, у цих снах сплячий долучається до скарбниці досвіду своїх предків або всього людства.
Сновидіння послужили джерелом для вирішення інтелектуальних та емоційних проблем і виникнення художніх ідей. Переживання у снах так само вражають своєю силою.
З огляду на різного гальмування під час сну нерідко яскраво спалахують ті тліючі у нашому мозку порушення, які пов'язані з бажаннями і прагненнями, наполегливо займають протягом дня. Цей механізм (який фізіологи називають пожвавленням дрімаючих домінант) лежить в основі тих частих сновидінь, коли ми бачимо реально исполнившимся те, про що на яву лише мріємо.
Під час сну в нашому мозку може ожити, у свідомості у вигляді яскравої картини тільки те, що колись залишило свій, слід у нервових клітинах мозку. Добре відомо, що сліпим від народження не сняться зорові образи. Фактично у снах дуже часто йде реалізація подій, які не змогли реалізуватися наяву. Сновидіння приходять з області несвідомого, саме з тієї області, куди витісняються наші проблеми, наша нерозкрита сутність і наші негативні емоції. Трансформуючись, накладаючись один на одного, вони приходять у вигляді символів, що повторюються, подій і незвичайних ситуацій. Тут ми підходимо до поняття психічного аспекту сновидінь.
Психічні основи сновидінь.
Один з перших, хто спробував аналізувати сновидіння як прояв витіснених у підсвідомість небажаних факторів, був Зігмунд Фрейд.
Зигмунд Фрейд припускав, що сновидіння символізують несвідомі потреби і занепокоєння людини. Він стверджував, що суспільство вимагає від нас придушувати багато хто з наших бажань. Ми не можемо впливати на них і інколи вимушені приховувати їх від самих себе. Це нездорове і підсвідоме прагнення знайти рівновагу, представити свої бажання свідомому розуму як снів, знаходячи таким чином вихід притлумлюється потребам.
Позбавлені на перший погляд практичної значущості, сновидіння, як і помилкові дії, ставши об'єктом психоаналізу, виявили безліч нових, цікавих закономірностей функціонування психіки. По-перше, експерименти зі сновидіннями довели, що вони - спосіб реагування на діючі уві сні подразники, що йдуть як ззовні, так і зсередини. З цього робиться друга об'єднує сновидіння висновок, що це психічний феномен, продукт і прояв того, хто бачить сновидіння у відповідь на що заважають сну подразники. Третій об'єднує висновок - сновидіння переживаються переважно в зорових образах, супроводжуються і думками і почуттями, що відносяться до різних органів, які часом важко передати словами після пробудження.
Аналіз виявив, що спотворення не є прояв сутності сновидінь. Сновидіння є пряме, неприховане виконання бажання сновидіння, а функція сновидіння - не порушувати сон, а оберігати його.
Те, що розповідається про сон, називається явним змістом сновидіння, а те, до чого приходять в результаті аналізу, - прихованими думками сновидіння. Відносини між цими змістами можуть бути різними. З усієї великої і складної психічної структури несвідомих думок в явне сновидіння проникає лише частка, як їхній фрагмент. Завдання тлумачення - відновити ціле по частині.
При роботі з сновидіннями необхідно також враховувати позицію Фрейда з приводу того, що зміст сновидінь відбувається з реальних переживань. Під час сну воно лише відтворюється, згадується, хоча після пробудження людина може заперечувати приналежність цього знання своєї інформованості. Тобто людина у сновидінні знає щось таке, чого не пам'ятає спати.
Швейцарський колега Фрейда Карл Густав Юнг бачив різні образи сновидінь повний значення символи, кожен з яких може бути по-різному інтерпретований у відповідності із загальним контекстом сну. Він вірив, що в стані неспання підсвідомість сприймає, інтерпретує події і досвід і навчається із них, а під час сну повідомляє це "внутрішнє" знання свідомості через систему простих візуальних образів. Він спробував класифікувати образи сновидінь з їх символічним значенням. Він вірив, що символи в системі образів сновидінь притаманні всьому людству, що вони були сформульовані протягом еволюційного розвитку людського мозку і передавалися через покоління в спадщину.
Сновидіння - відображення фізичної та психічної реальності людини. Аналізуючи їх можна відкрити невідомі таємниці людського несвідомого. Вивчаючи символіку, яка виявляється в сновидінні можна поставити діагноз хвороби, ще не проявилася на фізичному плані.
Сомнамбулізм або лунатизм називають ще сноходінням. Це розлад сну, що характеризується звичними автоматичними рухами під час сну, які після пробудження повністю забуваються. Поведінка людини при цьому складне і зовні цілеспрямоване (часто відповідне сновидінь), але неусвідомлюване.
Причина сомнамбулізму - порушення фаз повільного сну, при цьому гальмування центральної нервової системи під час сну не поширюється на ділянки мозку, що визначають рухові функції. Починається він зазвичай через 1,5-2 години після засипання. Виникає сомнамбулізм при різних порушеннях центральної нервової системи.
Сомнамбулізм можна розділити на дві великі групи, пов'язані з невротичними змінами (при неврастенії, істерії) і пароксизмальними, які виникають при початковій стадії епілепсії.
Невротичний сомнамбулізм властивий дітям, коли нервова система ще не зміцніла, і через це може відбуватися дане порушення сну. Такий сомнамбулізм відрізняється епізодичним характером і зв'язком з хвилюючими переживаннями дня. Дії при ньому можуть бути пов'язані зі змістом сновидінь, при цьому можливий частковий контакт з дитиною.
При епілепсії сомнамбулізм має регулярний і однотипний характер, нерідко супроводжується мимовільним сечовипусканням, контакт з хворим при цьому неможливий.
Ознаки сомнамбулізму
При сомнамбулізму спляча людина встає з ліжка і пересувається нецеленаправленно або відповідно до сновидінням, на ранок спогад про це зберігається смутно або повністю відсутня. Хворий розмовляє уві сні, сідає в ліжку, встає і здійснює ряд стереотипних, але зовні цілеспрямованих рухів з відкритими очима. В цьому є момент у людини відзначається застиглий погляд і звужені зіниці. Через деякий час хворий повертається в ліжко і засинає. На ранок він нічого не пам'ятає. Таке порушення сну може тривати від декількох хвилин до години. Іноді дії таких хворих можуть носити асоціальний і навіть кримінальний характер.
13. Психофізіологія творчої діяльності
Роль творчості в житті людства постійно підвищується. З одного боку, вдосконалення техніки веде до підвищення частки розумової праці порівняно з фізичною. З іншого боку, поява комп'ютерів призводить до перерозподілу акцентів у самій структурі розумової праці. Найбільш рутинні елементи (обчислення, текстів, тощо) передаються комп'ютеру, в той час як сили людини вивільняються на неалгорітмізіруемой діяльності. У міжнародному поділі праці виробництво інноваційного продукту стає показником розвиненості країни і в значній мірі визначає національне багатство. Показником в цьому плані є розгортається між провідними країнами світу «боротьба за мізки».
Для розуміння природи творчості також проводиться аналіз системного зв'язку між психологічними характеристиками когнітивних, особистісних і емоційних процесів, що лежать в основі творчості, і фізіологічними процесами, що реалізують їх.
Моделлю творчого процесу, найбільш глибоко дослідженою в роботах Інституту, є дитяче словотворчість. У роботах лабораторії здійснюється виявлення загальних закономірностей творчого процесу на матеріалі продукування мовлення. На базі співставлення даних аналізу дитячого словотворчості з описами творчого акту на іншому матеріалі описуються загальні характеристики, властиві словесному творчості.
Проводиться оцінка індивідуальних особистісних властивостей по електричних потенціалів мозку. Проводиться дослідження суб'єктивної оцінки психологічних особливостей і здійснюється зіставлення цієї оцінки з об'єктивними електрофізіологічними показниками.
Важливою сферою прояву творчості є мистецтво
Когнітивні засади творчості
Одним з найбільш важливих процесів у цьому плані є інтелект, який у рамках проведених робіт розглядається під кутом структурно-динамічної теорії. Ця теорія пропонує свій підхід до проблеми співвідношення інтелекту і знімає ряд парадоксів, пов'язаних із співвідношенням реальних творчих досягнень, психометричного інтелекту і креативності. Дослідження зв'язку реальних досягнень з показниками психологічних інструментів, що знаходяться в розпорядженні психологів, є важливим практичним моментом.
Іншим когнітивним процесом, який піддається дослідженню в лабораторії, є короткочасна та сенсорна пам'ять, які вивчаються в рамках теорії динамічної пам'яті.
Творчість і інтелект в соціальному контексті
У рамках цього напрямку здійснюється виявлення специфічних та загальних закономірностей пізнання людиною соціальної дійсності. Також здійснено опис взаємодії вербалізованих і невербалізованного типів репрезентації знання у соціальному пізнанні. Подальша перспектива полягає в дослідженні соціальної та емоційної креативності та розробці методів її оцінки. Соціальна та емоційна креативність є новим поняттям, традиційно використовуються поняття соціального та емоційного інтелекту. У той же час дивергентное мислення як основа креативності в соціальних взаємодіях є, ймовірно, не менш важливим феноменом, ніж мислення конвергентне, що лежить в основі інтелекту. Люди у взаємодії з іншими людьми не тільки аналізують ситуації, вони винаходять нові можливості спілкування, способи вираження своїх емоцій і т.д.
Програма робіт у цій галузі передбачає розробку методів діагностики соціальної та емоційної креативності. На основі цих методів буде вивчена прогностична здатність цього поняття щодо успішності в різного виду соціальних взаємодіях.
Лабораторія має в своєму розпорядженні в даний час апаратурної базою, що дозволяє проводити ряд спеціальних експериментальних досліджень. Апаратурна база включає комплекс, призначений для зняття ЕЕГ, у тому числі програмне забезпечення, розроблене в лабораторії, апаратуру для вимірювання КГР, а також ряд розроблених в лабораторії комп'ютерних методик для оцінки когнітивних особливостей досліджуваних.
Ряд елементів цього комплексу представляють собою унікальний продукт, розроблений для дослідницьких цілей в Інституті психології.
Важливе практичне застосування проведених досліджень пов'язаний зі створенням умов для максимальної реалізації творчого потенціалу обдарованих дітей. Існуючі на сьогоднішній день у школі умови зрівнялівки не сприяють створенню адекватної мотивації і забезпечення темпів розвитку обдарованих дітей. У той же час дослідження показують (К. Роджерс), що оптимальна швидкість навчання для верхніх 5% учнів у 8 (!) Разів перевершує оптимальну швидкість для нижніх 5%.
У лабораторії проводяться роботи зі створення методів діагностики та розвитку обдарованих дітей.
14. Психофізіологія мови
локальні ураження лівої півкулі різної природи у правшів наводять, як правило, до порушення функції мови в цілому, а не до випадання будь-якої однієї мовної функції.
Здатність людини до аналізу і синтезу мовних звуків, тісно пов'язана з розвитком фонематичного слуху, тобто слуху, що забезпечує сприйняття і розуміння фонем даної мови. Головна роль в адекватному функціонуванні фонематичного слуху належить такому центральному органу мовлення як слухоречевого зона кори великих півкуль - задня третина верхньої скроневої звивини лівої півкулі, т.зв. центр Верніке. До іншому центральному органу мови належить т.зв. зона Брока, яка в осіб з домінуванням мови по лівому півкулі, знаходиться в нижніх відділах третій лобової звивини лівої півкулі. Зона Брока забезпечує моторну організацію мовлення.
Організація мовної відповіді. Передбачається, що у дорослої людини, що володіє мовою, сприйняття і вимова слів опосередковуються внутрішніми кодами, що забезпечують фонологічний, артикуляторной, зоровий і семантичний аналіз слова. Причому всі перераховані коди та операції, здійснювані на їхній основі, мають свою мозкову локалізацію.
Клінічні дані дозволяють вибудувати таку послідовність подій. Для вимови слова необхідно, щоб "образ", або семантичний код, цього слова надійшов в зону Брока. Обидві зони - Брока і Верніке пов'язані між собою дугоподібним пучком нервових волокон. У зоні Брока виникає детальна програма артикуляції, яка реалізується завдяки активації лицьової зони області моторної кори, що управляє лицьовій мускулатурою.
Однак, якщо слово надходить через зорову систему, то спочатку включається первинна зорова кора. Після цього інформація про прочитане слові направляється в кутовий звивину, яка пов'язує зорову форму даного слова з його акустичним сигналом у зоні Верніке. Подальший шлях, що приводить до виникнення мовної реакції, такий же, як і при чисто акустичному сприйнятті.
навіть відносно проста лексична завдання, пов'язане зі сприйняттям і аналізом слів, вимагає участі цілого ряду зон лівого і частково правої півкулі.
Встановлено, що ліва півкуля має здатність до мовного спілкування і оперування іншими формалізованими символами (знаками), добре "розуміє" звернену до нього мову, як усну, так і письмову і забезпечує граматично правильні відповіді.
Однак, на відміну від правої півкулі, ліве не розрізняє інтонації мови і модуляції голосу, невідчутно до музики як до джерела естетичних переживань (хоча і спроможна виділити в звуках певний стійких ритм) і погано справляється з розпізнаванням складних образів, що не піддаються розкладанню на складові елементи . Так, воно не здатне до ідентифікації зображень звичайних людських осіб і неформальному, естетичного сприймання творів мистецтва. З усіма цими видами діяльності успішно справляється права півкуля.
15. Предмет і принципи психологічних досліджень
Предмет - фізіологічні основи психічної діяльності та поведінки людини (тварини).
Е.Н. Соколов, вирішуючи проблему перенесення результатів досліджень, виконаних на тваринах, на людину, формулює принцип психофізіологічного дослідження, який звучить так: людина-нейрон-модель. Психофізіологічне дослідження починається з вивчення поведінкових (психофізичних) реакцій людини. Потім воно переходить до вивчення механізмів поведінки за допомогою мікроелектродної реєстрації нейронної активності в дослідах на тваринах, а в людини - з використанням ЕЕГ і викликаних потенціалів. Інтеграція даних психофізичного та психофізіологічного досліджень здійснюється побудовою моделі з нейроподібних елементів. Модель виступає в якості робочої гіпотези. Висновки, які випливають з моделі, перевіряються в нових дослідженнях на психофізичному і психофізіологічному рівнях. За умови, що результати дослідів не збігаються з моделлю, вона змінюється. Таким чином, в моделі накопичується все більш повна інформація про об'єкт дослідження.
16. Психологія функціональних станів
Комплексний підхід ФС є результат динамічної взаємодії організму з зовнішнім середовищем і відбиває стан "організованого" цілого. За цією логікою, під функціональним станом розуміється інтегральний комплекс готівкових характеристик тих якостей і властивостей організму людини, які прямо або опосередковано визначають його діяльність.
Функціональний стан - це системна відповідь організму, що забезпечує його адекватність вимогам діяльності. Таким чином, зміна ФС є зміну одного комплексу реакцій іншим, причому всі ці реакції взаємопов'язані між собою і забезпечують більш-менш адекватну поведінку організму в навколишньому середовищі. Згідно з цією логікою, діагностика функціональних станів пов'язана із завданням розпізнавання багатовимірного вектора, компонентами якого є різні фізіологічні показники і реакції.
Ергономічний підхід. Сюди ж примикає ергономічне визначення ФС як такого стану організму людини, яке оцінюється за результатами трудової та професійної діяльності. І саме результати такої діяльності розглядаються як найбільш інтегральний показник функціонального стану. При цьому зниження результативності діяльності розглядається як ознака погіршення ФС.
Згідно з цією логікою тут виділяють два класи функціональних станів:
стан адекватної мобілізації, коли всі системи організму працюють оптимально і відповідають вимогам діяльності;
стан динамічного неузгодженості, при якому різні системи організму: а) не повністю забезпечують його діяльність, б) або працюють на зайво високому рівні витрати енергетичних ресурсів.
У першому випадку мається на увазі "оперативний спокій" - особливий стан готовності до діяльності, при якому організм людини за короткий відрізок часу здатний перейти в різні форми фізіологічної активності для виконання конкретної діяльності. Стан оперативного спокою супроводжується підвищенням тонусу нервових центрів, особливо тих, які мають відношення до побудови рухів, пов'язаних з передбачуваними трудовими діями і операціями, а також напругою деяких вегетативних функцій.
У другому випадку мова йде про так званих екстремальних станах (реактивні прикордонні або патологічні стани).
Звичайно, між станом оперативного спокою і екстремальними станами існує чимало інших станів типу: втоми, теплового напруги, водного виснаження і т.п.
Подібний спосіб оцінки ФС безумовно корисний при вирішенні завдань підвищення ефективності праці. Крім того, він дозволяє прогнозувати розвиток небажаних ФС таких як монотонність, стрес або висока ступінь стомлення. Однак, як вже було сказано вище, такий підхід не дозволяє підійти до вирішення проблеми механізмів формування і зміни ФС.
Психофізіологічний підхід до визначення функціональних станів спирається на уявлення про існування модулюють систем мозку. Відповідно до цього підходу акцент робиться на функціональній спеціалізації двох систем організму.
У це число входять:
ретикулярна формація стовбура мозку, здатна надавати як збудливий, так і гальмівний вплив на вищерозміщені відділи мозку;
лімбічна система, відповідальна за емоційні стани людини.
Обидві модулирующие системи, будучи тісно пов'язані з вищими відділами кори великих півкуль, утворюють особливу функціональну систему, що має кілька рівнів реагування: фізіологічний, поведінковий, психологічний (суб'єктивний). Відповідно до цієї логіки функціональний стан можна розглядати як результат активності об'єднаної функціональної системи. Таким чином, в психофізіології функціональний стан виступає як результат взаємодії модулюють систем мозку та вищих відділів кори великих півкуль, який визначає поточну форму життєвої активності індивіда.
17. Стрес
Особливу функціональний стан, психофізіологічна реакція організму на впливи середовища, що виходять за межі адаптивної норми. Низка симптомів (втрата апетиту, м'язова слабкість, підвищені артеріальний тиск і температура, втрата мотивації до досягнень). В даний час "термін" стрес використовується для позначення цілого ряду явищ: сильний, несприятливий, що негативно впливає на організм вплив, також можуть бути і сильні сприятливі реакції різного роду.
Стрес є неспецифічний компонент адаптації, який грає мобілізуючу роль і зумовлює залучення енергетичних і пластичних ресурсів для адаптаційної перебудови організму.
Види стресу.
1. фізичний (фізіологічний, первосигнальному)
2. психоемоційний (другосигнальних).
Стимул, викликає стресову реакцію, називається стресором.
Подразник може стати стресором в результаті значення, яке людина приписує даного подразника (психоемоційний стрес) (звук чужих кроків за спиною йде по вулиці людину вночі на темній вулиці). Фізичний стрес виникає в результаті впливу подразника через який-небудь сенсорний процес. Наприклад, задуха або занадто сильні фізичні навантаження набувають роль стресорів, які провокують фізіологічний стрес. Деякі подразники здатні викликати стресову реакцію в результаті досить довгого їх впливу на людину.
При тривалому впливі стресогенних чинників можливі два варіанти.
У першому - відбуваються перебудови функціональних систем, відповідальних за мобілізацію ресурсів. Причому нерідко ці перебудови можуть спричинити за собою важкі наслідки для здоров'я людини: наприклад, серцево-судинна патологія, захворювання шлунково-кишкового тракту і т.п.
У другому випадку перебудови функціональних систем як таких не відбувається. При цьому реакції на зовнішні впливи мають переважно локальний характер. Наприклад, фізичні подразники (сильна спека або холод, сильний шум, духота і т.п.), діють на нижчі сенсорні механізми, а такі подразники як кава, нікотин, різні нейролептики і т.д. - Діють на організм через травний тракт і процеси метаболізму.
Фізіологічний стрес, як правило, пов'язаний з об'єктивним зміною умов життєдіяльності людини. На відміну від цього, психоемоційний стрес нерідко виникає в результаті власної позиції індивіда. Людина реагує на те, що його оточує, у відповідності зі своєю інтерпретацією зовнішніх стимулів, яка залежить від особистісних особливостей, соціального статусу, рольової поведінки та т.п. Застосовуючи при стресі кофеїн, алкоголь, нікотин, наркотики і т.п., людина лише посилює негативні ефекти стресу.
Значення стресу. На подразник організм реагує активацією всіх систем, необхідної для подолання "перешкоди" і повернення організму до нормальних умов існування. Якщо стресова реакція виконує цю функцію, її адаптивна цінність стає очевидною. Стрес призначений для захисту організму від загрозливих і руйнівних впливів як психічних, так і фізичних. Тому виникнення стресу означає, що людина включається в певну діяльність, спрямовану на протистояння небезпечним для нього дій. Одночасно з цим виникає особливе функціональний стан і цілий комплекс різних фізіологічних і психологічних реакцій. Таким чином, стрес це нормальне явище в здоровому організмі - захисний механізм біологічної системи.
Психоемоційний стрес - неадекватне збудження примітивних захисних механізмів, коли організм активізується для фізичної діяльності (боротьби або втечі).
На ранній стадії розвитку стресу, як правило, поліпшується загальне самопочуття і стан здоров'я. Однак, продовжуючи наростати, стрес досягає свого апогею. Цю точку можна назвати оптимальним рівнем стресу, тому що, якщо стрес зростає і далі, то він стає шкідливим для організму.
18. Свідомість
Індивідуальна свідомість людини нерозривно пов'язане з матеріальними процесами, що протікають в організмі людини, в першу чергу в ЦНС і головному мозку. Проблема полягає в тому, щоб встановити, які саме матеріальні процеси, механізми та стану мозку лежать в основі свідомості. І головна причина в тому, що у вивченні мозкових механізмів психіки людини до цих пір існує цілий ряд принципових проблем, не мають навіть приблизного пояснення.
Один з найбільш суттєвих питань полягає в наступному, чому в свідомості не відображається "робота самого мозку"? Відомо, наприклад, що рецептори в сенсорних системах людини володіють дуже високою чутливістю, яка дозволяє реагувати на незмірно малі подразники. Стверджують, наприклад, що звуковий тон частотою 2000 Гц може бути сприйнятий, коли амплітуда рухів частинок повітря у барабанної перетинки не перевищує діаметра молекули водню. Чому при таких дивних можливості слухового аналізатора ми не "чуємо", як працює мозок? Є ще один нерозв'язний зараз питання. Завдяки якому гіпотетичному механізму мозок, сприймаючи інформацію, передаючи її по провідних шляхах, аналізуючи цю інформацію, представляє в свідомість не свою діяльність (передачу збудження з одних відділів в інші), а лише її результативну сторону у вигляді картини об'єктивної дійсності і суб'єктивних переживань людини?
Психофізіологічний підхід до визначення свідомості
Свідомість як організовану групу процесів у нервовій тканині, що виникають негайно на попередні интрапсихические (викликані внутрішніми причинами) або екстрапсіхіческіе (викликані зовнішніми причинами) процеси. Ця група нервових процесів, тобто свідомість, сприймає, класифікує, трансформує і координує що його викликали процеси з метою почати дію на основі передбачення його наслідків і в залежності. від наявної інформації.
http://ido.rudn.ru/psychology/psychophysiology/11.html - p1Сознаніе та рівні неспання. При аналізі свідомості як психофізіологічного феномена необхідно чітко розрізняти два його аспекти. По-перше, свідомості відповідає певний діапазон в існуючому континуумі "сон-неспання". Відомо, що при сильному зниженні рівня неспання розвивається стан, який визначається як кома ("без свідомості"). Очевидно також, що при відносно низьких рівнях неспання, наприклад уві сні, свідомість у повному обсязі своїх функцій не виявляється. Саме тому сон пропонується кваліфікувати як змінений стан свідомості. Фізіологічним умовою прояву свідомості є стан пасивного та активного неспання.
По-друге, в якості самостійної характеристики пропонується виділяти зміст свідомості. Остання безпосередньо пов'язане з психічним відображенням і виконує всі функції, перераховані у визначенні, даному вище.
Очевидно, що обидві сторони свідомості тісно пов'язані між собою. Так, при пробудженні від сну, в міру зростання рівня неспання зміст свідомості стає все більш насиченим. У той же час при дуже сильному емоційному напруженні, коли рівень неспання досягає найбільш високих значень, зміст свідомості починає страждати, відбувається його своєрідне "звуження". Нарешті, існує словосполучення "ясну свідомість", тобто такий стан, коли людина вільно реалізує всі перераховані вище функції свідомості, і прийняті ним рішення найбільш усвідомлені. Є всі підстави вважати, що цьому відповідає особливий рівень збудження кори великих півкуль, який іменується оптимальним.
Отже, в психофізіології свідомість розуміється, в першу чергу, як особливий стан мозку, при якому тільки й можлива реалізація вищих психічних функцій. Іншими словами свідомість - це специфічний стан мозку, що дозволяє здійснювати певні когнітивні операції. Вихід з цього стану призводить до вимикання вищих психічних функцій при збереженні механізмів життєзабезпечення.
http://ido.rudn.ru/psychology/psychophysiology/11.html - p2Нейрофізіологіческіе основи свідомості. Зона локальної активації має вигляд світлої плями на темному тлі.
Сучасним аналогом уявлень Павлова можна вважати теорію "прожектора" (Crick). Вирішальна роль у ній відводиться таламусу, саме він направляє потік порушення в кору великих півкуль. Причому процес здійснюється таким чином, що в кожен даний момент часу тільки один з таламических центрів знаходиться в стані збудження, достатньому для створення в корі зони підвищеної збудливості. Період такої високої збудливості триває близько 100 мс, а потім посилений неспецифічним таламический збудженням приплив імпульсів надходить до іншого відділу кори. Область найбільш потужної імпульсації створює центр уваги, а завдяки постійним переміщенням потоку збудження по інших ділянках кори, стає можливим їх об'єднання в єдину систему.
Змінені стани свідомості
Винятково важливим для виявлення психофізіологічних закономірностей функціонування психіки є вивчення змінених станів свідомості. Це поняття охоплює досить широке коло явищ. Зміни в стані свідомості виникають у людини в звичайних умовах життєдіяльності, наприклад, при переході від неспання до сну. Зміни станів свідомості можливі в умовах ускладненої трудової діяльності: наприклад, в умовах високогір'я при низькому вмісті кисню в повітрі та інших важких екологічно неадекватних умовах. Поряд з цим існують і штучно викликані змінені стани свідомості, такі як медитація і гіпноз.
19. Мислення
Емпіричні дослідження утворюють два відносно незалежних підходу.
В основі першого лежить реєстрація фізіологічних показників під час розумової діяльності. Фактично він спрямований на виявлення динаміки фізіологічних показників в процесі рішення задач різного типу. Варіюючи зміст завдань і аналізуючи супутні зміни фізіологічних показників, дослідники отримують фізіологічні кореляти виконуваної діяльності. На цій основі робляться висновки щодо особливостей фізіологічного забезпечення вирішення завдань різного типу.
Другий підхід виходить з того, що притаманні людині способи пізнавальної діяльності знаходять закономірне відображення в фізіологічних показниках, в результаті ті набувають стійкі індивідуальні особливості. За цією логікою, головне - знайти ті показники, які статистично достовірно пов'язані з успішністю пізнавальної діяльності, наприклад, коефіцієнтом інтелекту, причому фізіологічні показники в цьому разі отримують незалежно від психометричних.
Перший підхід дозволяє вивчати процесуальну сторону, тобто простежити, яким чином перебудовується фізіологічна активність по ходу виконання завдання і як результат відображається в динаміці цієї активності. Моделювання розумових завдань дозволяє виділяти нові варіанти зміни фізіологічних показників і робити узагальнення щодо відповідних фізіологічних механізмів. Складність полягає в тому, щоб, по-перше, розробити інформативні моделі розумової діяльності (завдання), і, по-друге, підібрати адекватні методи і показники, що дозволяють в повному обсязі охарактеризувати діяльність фізіологічних систем - потенційних "кандидатів" на участь в забезпеченні процесу рішення задачі. При цьому, строго кажучи, висновки поширюються тільки на той клас розумових завдань, які є предметом вивчення. Очевидно, що моделювання не може охопити всі сфери розумової діяльності людини, і в цьому полягає обмеженість першого підходу.
При другому поході такого обмеження немає, оскільки на перше місце ставиться зіставлення індивідуально-специфічних стійких фізіологічних та психологічних показників. Передбачається, що індивідуальний досвід розумової діяльності відображається в тих і інших. Однак ця логіка не дозволяє досліджувати психофізіологію процесу розв'язання задач, хоча за результатами зіставлення та висуваються деякі припущення щодо того, що сприяє його успішної організації.
Електрофізіологічні кореляти мислення
У переважній більшості випадків основними в цих дослідженнях служать показники роботи головного мозку в діапазоні від нейронної активності до сумарної біоелектричної. Додатково в якості контролю використовують реєстрацію миограмма, електричної активності шкіри і очних рухів. При виборі розумових завдань нерідко спираються на емпіричне правило: завдання мають бути адресовані топографічно рознесеним областям мозку, в першу чергу, кори великих півкуль. Типовим прикладом служить поєднання завдань вербально-логічних та зорово-просторових.
Нейронні кореляти мислення
Дослідженням нейронних корелятів мислення надається в даний час особливе значення. Причина в тому, що серед різних електрофізіологічних явищ імпульсна активність нейронів найбільш порівнянна з процесами мислення за своїми часових параметрів.
Передбачається, що має існувати відповідність між часом переробки інформації в мозку і часом реалізації розумових процесів. Якщо, наприклад, прийняття рішення займає 100 мс, то й відповідні електрофізіологічні процеси йому повинні мати тимчасові параметри в межах 100 мс. За цією ознакою найбільш відповідним об'єктом вивчення є імпульсна активність нейронів. Тривалість імпульсу (потенціалу дії) нейрона дорівнює 1 мс, а міжімпульсному інтервали становлять 30-60 мс. Кількість нейронів в мозку оцінюється числом десять у десятої ступеня, а число зв'язків, що виникають між нейронами, практично нескінченно. Таким чином, за рахунок часових параметрів функціонування та множинності зв'язків нейрони мають потенційно необмеженими можливостями до функціонального об'єднання з метою забезпечення розумової діяльності. Прийнято вважати, що складні функції мозку, і в першу чергу мислення, забезпечуються системами функціонально об'єднаних нейронів.
Нейронні коди. Проблема кодів, тобто "Язика", який використовує мозок людини на різних етапах вирішення завдань, є першочерговою. Фактично ця проблема визначення предмета дослідження: як тільки стане ясно, у яких формах фізіологічної активності нейронів відображається (кодується) розумова діяльність людини, можна буде впритул підійти до розуміння її нейрофізіологічних механізмів.
http://ido.rudn.ru/psychology/psychophysiology/9.html - p10Трі аспекту інтелекту. У теоретичному плані найбільш послідовну позицію тут займає Г. Айзенк. Він виділяє три різновиди інтелекту: біологічний, психометричний і соціальний.
Перший з них представляє генетично детерміновану біологічну базу когнітивного функціонування і всіх його індивідуальних відмінностей. Біологічний інтелект, виникаючи на основі нейрофізіологічних і біохімічних факторів, що безпосередньо пов'язаний з діяльністю кори великих півкуль
Психометричний інтелект вимірюється тестами інтелекту і залежить як від біологічного інтелекту, так і від соціокультурних чинників.
Соціальний інтелект являє собою інтелектуальні здібності, які проявляються в повсякденному житті. Він залежить від психометричного інтелекту, а також від особистісних особливостей, навчання, соціо-економічного статусу. Іноді біологічний інтелект позначають як інтелект А, соціальний - як інтелект Б. Очевидно, що інтелект Б набагато ширше, ніж інтелект А і включає його в себе.
Концепція Айзенка в значній мірі спирається на праці попередників. Уявлення про існування фізіологічних факторів, що визначають індивідуальні відмінності у розумовій діяльності людей, мають досить тривалу історію вивчення.
20. Слух
Слухова система - одна з найважливіших дистантних сенсорних систем людини у зв'язку з виникненням у нього мови як засобу міжособистісного спілкування. Акустичні (звукові) сигнали являють собою коливання повітря з різною частотою і силою. Вони збуджують слухові рецептори, що знаходяться в равлику внутрішнього вуха. Рецептори активують перший слухові нейрони, після чого сенсорна інформація передається в слухову область кори великого мозку через ряд послідовних відділів, яких особливо багато в слуховий системі.
Структура та функції зовнішнього та середнього вуха. Зовнішнє вухо. Зовнішній слуховий прохід проводить звукові коливання до барабанної перетинки. Барабанна перетинка, що відокремлює зовнішнє вухо від барабанної порожнини, або середнього вуха, являє собою тонку (0,1 мм) перегородку, що має форму спрямованої всередину воронки. Перетинка коливається при дії звукових коливань, які прийшли до неї через зовнішній слуховий прохід.
Середнє вухо. У заповненому повітрям середньому вусі знаходяться три кісточки: молоточок, ковадло і стремінце, які послідовно передають коливання барабанної перетинки у внутрішнє вухо. Молоточок вплетений рукояткою у барабанну перетинку, інша його сторона з'єднана з ковадлом, що передає коливання стременця.
Усередині середнього каналу равлики на основній мембрані розташований звуковоспринимающего апарат - спіральний (кортиев) орган, який містить рецепторні волоскові клітини (вторинно-Відчувають механорецептори). Ці клітини трансформують механічні коливання в електричні потенціали.
Слухові відчуття. Тональність (частота) звуку. Людина сприймає звукові коливання з частотою 16-20 000 Гц. Цей діапазон відповідає 10-11 октавам. Верхня межа частоти сприймаються звуків залежить від віку людини: з роками вона поступово знижується і люди похилого віку часто не чують високих тонів. Розрізнення частоти звуку характеризується тим мінімальним розходженням по частоті двох близьких звуків, яке ще уловлюється людиною. При низьких і середніх частотах людина здатна помітити розходження в 1-2 Гц. Зустрічаються люди з абсолютним слухом: вони здатні точно дізнаватися і позначати будь-який звук навіть при відсутності звуку порівняння.
Посилення звуку може викликати неприємне відчуття тиску і навіть біль у вусі. Звуки такої сили характеризують верхня межа чутності і обмежують область нормального слухового сприйняття.
Бінауральной слух. Людина і тварини мають просторовим слухом, тобто здатністю визначати положення джерела звуку в просторі. Це властивість грунтується на наявності бінаурального слуху, або слухання двома вухами. Для нього важливо і наявність двох симетричних половинок на всіх рівнях слухової системи. Гострота бінаурального слуху у людини дуже висока: положення джерела звуку визначається з точністю до 1 кутового градуса. Основою цього служить здатність нейронів слухової системи оцінювати інтерауральние (межушние) відмінності часу приходу звуку на праве і ліве вухо і інтенсивності звуку на кожному вусі. Якщо джерело звуку знаходиться в стороні від середньої лінії голови, звукова хвиля приходить на одне вухо трохи раніше і має більшу силу, ніж на іншому вусі. Оцінка віддаленості джерела звуку від організму пов'язана з ослабленням звуку та зміною його тембру.
21. Вестибулярна система
Провідна роль у просторовій орієнтуванні людини. Вона отримує, передає і аналізує інформацію про прискорення або уповільненнях, що виникають у процесі прямолінійного або обертального руху, а також при зміні положення голови в просторі. При рівномірному русі або в умовах спокою рецептори вестибулярної сенсорної системи не порушуються. Імпульси від вестибулорецепторов викликають перерозподіл тонусу скелетної мускулатури, що забезпечує збереження рівноваги тіла. Ці впливи здійснюються рефлекторним шляхом через ряд відділів ЦНС.
Будова і функції рецепторів вестибулярної системи. Периферичним відділом вестибулярної системи є вестибулярний апарат, розташований в лабіринті піраміди скроневої кістки. Він складається з переддвер'я (vestibulum) і трьох півколових каналів. Крім вестибулярного апарату, в лабіринт входить равлик, в якій розташовуються слухові рецептори. Напівкружні канали розташовуються в трьох взаємно перпендикулярних площинах: верхній - у фронтальній, задній - в сагітальній і латеральний - в горизонтальній. Один з кінців кожного каналу розширено (ампула).
Електричні явища в вестибулярної системи. Навіть у повному спокої в вестибулярному нерві реєструється спонтанна им-пульсація. Частота розрядів в нерві підвищується при поворотах голови в один бік і гальмується при поворотах в іншу (детекція напрямку руху). Рідше частота розрядів підвищується або, навпаки, гальмується при будь-якому русі. У 2 / з волокон виявляють ефект адаптації (зменшення частоти розрядів) під час триваючого дії кутового прискорення. Нейрони вестибулярних ядер мають здатність реагувати і на зміну положення кінцівок, повороти тіла, сигнали від внутрішніх органів, тобто здійснювати синтез інформації, що надходить з різних джерел.
У вестібуловегетатівние реакції залучаються серцево-судинна система, травний тракт та інші внутрішні органи. При сильних і тривалих навантаженнях на вестибулярний апарат виникає патологічний симптомокомплекс, названий хворобою руху, наприклад морська хвороба. Вона проявляється зміною серцевого ритму (почастішання, а потім уповільнення), звуженням, а потім розширенням судин, посиленням скорочень шлунка, запамороченням, нудотою і блювотою. Підвищена схильність до хвороби руху може бути зменшена спеціальної тренуванням (обертання, гойдалки) і застосуванням деяких лікарських засобів.
Вестибулоглазодвигательные рефлекси (очною ністагм) полягають у повільному русі очей в протилежну обертанню бік, що змінюються стрибком очей назад. Саме виникнення і характеристика обертального очного ністагму - важливі показники стану вестибулярної системи, вони широко використовуються в морській, авіаційній та космічної медицини, а також в експерименті та клініці.
Функції вестибулярної системи. Вестибулярна система допомагає організму орієнтуватися в просторі при активному і пасивному русі.
При пасивному русі коркові відділи системи запам'ятовують напрямок руху, повороти і пройдене відстань. Слід підкреслити, що в нормальних умовах просторова орієнтування забезпечується спільною діяльністю зорової і вестибулярної систем.
22. Соматосенсорна система
У соматосенсорную систему включають систему шкірної чутливості і чутливу систему скелетно-м'язового апарату, головна роль в якій належить пропріорецепціі.
Рецепторная поверхню шкіри величезна (1,4-2,1 м2). У шкірі зосереджена безліч рецепторів, чутливих до дотику, тиску, вібрації, тепла і холоду, а також до больових подразнень. Їх будова досить по-різному. Вони локалізуються на різній глибині шкіри і розподілені нерівномірно по її поверхні. Найбільше таких рецепторів у шкірі пальців рук, долонь, підошов, губ і статевих органів. У людини в шкірі з волосяним покривом (90% всієї шкірної поверхні) основним типом рецепторів є вільні закінчення нервових волокон, що йдуть уздовж дрібних судин, а також більш глибоко локалізовані розгалуження тонких нервових волокон, що обплітають волосяну сумку. Ці закінчення забезпечують високу чутливість волосся до дотику.
Теорії шкірної чутливості. Численні і багато в чому суперечливі. Одним з найбільш поширених є уявлення про наявність специфічних рецепторів для 4 основних видів шкірної чутливості: тактильної, теплової, холодової і больовий. Відповідно до цієї теорії, в основі різного характеру шкірних відчуттів лежать відмінності в просторовому і часовому розподілі імпульсів в аферентних волокнах, порушуваних при різних видах шкірних подразнень. Результати дослідження електричної активності одиночних нервових закінчень і волокон свідчать про те, що багато з них сприймають лише механічні або температурні стимули.
Температурна рецепція. Температура тіла людини коливається в порівняно вузьких межах, тому інформація про температуру навколишнього середовища, необхідна для діяльності механізмів терморегуляції, має особливо важливе значення. Терморецептори розташовуються в шкірі, рогівці очі, у слизових оболонках, а також в ЦНС (у гіпоталамусі). Вони діляться на два види: холодові і теплові (їх набагато менше і в шкірі вони лежать глибше, ніж холодові). Найбільше терморецепторів у шкірі обличчя і шиї.
Больова рецепція. Больова чутливість має особливе значення для виживання організму, так як сигналізує про небезпеку при дії будь-яких надмірно сильних і шкідливих агентів. У симптомокомплекс багатьох захворювань біль є одним з перших, а іноді і єдиним проявом патології і важливим показником для діагностики.
Сформульовано дві гіпотези про організацію больового сприйняття: 1) існують специфічні больові рецептори (вільні нервові закінчення з високим порогом реакції), 2) специфічних больових рецепторів не існує і біль виникає при сверхсильном роздратуванні будь-яких рецепторів.
Адаптація больових рецепторів можлива: відчуття уколу від продовжує залишатися в шкірі голки швидко проходить. Однак в дуже багатьох випадках больові рецептори не виявляють суттєвої адаптації, що робить страждання хворого особливо тривалими і болісними і вимагає застосування анальгетиків.
Больові подразнення викликають ряд рефлекторних соматичних і вегетативних реакцій. При помірній вираженості ці реакції мають пристосувальне значення, але можуть призвести до тяжких патологічних ефектів, наприклад до шоку. Серед цих реакцій відзначають підвищення м'язового тонусу, частоти серцевих скорочень і дихання, підвищення тиску, звуження зіниць, збільшення вмісту глюкози в крові і ряд інших ефектів.
Інформація від м'язових рецепторів по шляхах спинного мозку надходить у вищі відділи ЦНС, включаючи кору великого мозку, і бере участь в кінестезії.
23. Нюхова система
Молекули пахучих речовин потрапляють в слиз, що виробляється нюховими залозами, з постійним струмом повітря або з ротової порожнини під час їжі. Прінюхіваніе прискорює приплив пахучих речовин до слизу. У слизу молекули пахучих речовин на короткий час зв'язуються з нюховими нерецепторнимі білками. Деякі молекули досягають війок нюхового рецептора і взаємодіють з перебувають у них нюховим рецепторним білком.
Нюхові клітини здатні реагувати на мільйони різних просторових конфігурацій молекул пахучих речовин. Тим часом кожна рецепторна клітина здатна відповісти фізіологічним порушенням на характерний для неї, хоча й широкий, спектр пахучих речовин. Істотно, що ці спектри у різних клітин подібні. Внаслідок цього більш ніж 50% пахучих речовин виявляються загальними для будь-яких двох нюхових клітин.
Кожен нюховий рецептор відповідає не на один, а на багато пахучі речовини, віддаючи «перевагу» деяким з них.
Чутливість нюхової системи людини, надзвичайно велика: один нюховий рецептор може бути поданий однією молекулою пахучої речовини, а збудження невеликого числа рецепторів призводить до виникнення відчуття. У той же час зміна інтенсивності дії речовин (поріг розрізнення) оцінюється людьми досить грубо (найменше сприймається розходження в силі запаху становить 30-60% від його початкової концентрації). У собак ці показники в 3-6 разів вище. Адаптація в нюхової системі відбувається порівняно повільно (десятки секунд або хвилини) і залежить від швидкості потоку повітря над нюховим епітелієм і від концентрації пахучої речовини.
24. Смакова
У процесі еволюції смак формувався як механізм вибору або отвергания їжі. У природних умовах смакові відчуття комбінуються з нюховими, тактильними та термічними, навіть створюваними їжею. Важливою обставиною є те, що кращий вибір їжі почасти заснований на вроджених механізмах, але значною мірою залежить від зв'язків, вироблених в онтогенезі умовнорефлекторних шляхом.
Смакові рецептори несуть інформацію про характер і концентрації речовин, що надходять в рот. Їх збудження запускає складний ланцюг реакцій різних відділів мозку, що призводять до різної роботі органів травлення або до видалення шкідливих для організму речовин, що потрапили в рот з їжею.
Рецептори смаку. Смакові бруньки - рецептори смаку - розташовані на язиці, задній стінці глотки, м'якому небі, мигдалинах і надгортаннике. Найбільше їх на кінчику, краях і задній частині мови. Кожна з приблизно 10 000 смакових бруньок людини складається з декількох (2-6) рецепторних клітин і, крім того, з опорних клітин. Смакова брунька має колбовідную форму; у людини її довжина і ширина близько 70 мкм. Смакова брунька не досягає поверхні слизової оболонки язика і з'єднана з порожниною рота через смакову пору.
Смакові клітини - найбільш короткоживучі епітеліальні клітини організму: в середньому через кожні 250 год стара клітка змінюється молодий.
Електричні потенціали смакової системи. У дослідах з введенням мікроелектроди всередину смакової бруньки тварин показано, що сумарний потенціал рецепторних клітин змінюється при подразненні мови різними речовинами (цукор, сіль, кислота). Цей потенціал розвивається досить повільно: максимум його досягається до 10-15-й секунді після впливу, хоча електрична активність у волокнах смакового нерва починається значно раніше.
Смакові відчуття і сприйняття. У різних людей абсолютні пороги смакової чутливості до різних речовин істотно відрізняються аж до «смаковий сліпоти» до окремих агентам (наприклад, до креатину). Абсолютні пороги смакової чутливості багато в чому залежать від стану організму (вони змінюються у разі голодування, вагітності і т.д.). При вимірі абсолютної смакової чутливості можливі дві її оцінки: виникнення невизначеного смакового відчуття (що відрізняється від смаку дистильованої води) і усвідомлене сприйняття чи впізнання певного смаку.
При тривалій дії смакового речовини спостерігається адаптація до нього (знижується інтенсивність смакового відчуття). Адаптація до солодкого і солоного розвивається швидше, ніж до гіркого і кислого. Виявлена і перехресна адаптація, тобто зміна чутливості до одного речовині при дії іншого. Застосування декількох смакових подразників одночасно або послідовно дає ефекти смакового контрасту чи змішування смаку. Наприклад, адаптація до гіркого. підвищує чутливість до кислого і солоного, адаптація до солодкого загострює сприйняття всіх інших смакових стимулів. При змішуванні декількох смакових речовин може виникнути нове смакове відчуття, що відрізняється від смаку складових суміш компонентів.
25. Пам'ять
Пам'ять - це особлива форма психічного відображення дійсності, яка полягає в закріпленні, збереженні та наступному відтворенні інформації в живій системі. За сучасними уявленнями, в пам'яті закріплюються не окремі інформаційні елементи, а цілісні системи знань, що дозволяють всьому живому придбавати, зберігати і використовувати великий запас відомостей з метою ефективного пристосування до навколишнього світу.
Пам'ять як результат навчання пов'язана з такими змінами в нс, які зберігаються протягом деякого часу і істотним чином впливають на подальшу поведінку живого організму.
Пам'ять виступає також як своєрідний інформаційний фільтр, оскільки в ній обробляється і зберігається лише мізерна частка від загального числа подразників, які впливають на організм. Без відбору і витіснення інформації з пам'яті жива істота було б, образно кажучи, "затоплено" нескінченним потоком надходять ззовні подразників. Результати цього були б так само катастрофічні, як і відсутність здатності до навчання і пам'яті.
Специфічні види пам'яті
У ході вдосконалення механізмів адаптації розвинулися і усталилися більш складні форми пам'яті, пов'язані з фіксацією різних сторін індивідуального досвіду.
http://ido.rudn.ru/psychology/psychophysiology/7.html - p7Модально-специфічні види. Мнестичні процеси можуть бути пов'язані з діяльністю різних аналізаторів, тому існують специфічні види пам'яті відповідно органам почуттів: зорова, слухова, тактильна, нюхова, рухова. Рівень розвитку цих видів пам'яті у різних людей різний. Не виключено, що останнє пов'язане з індивідуальними особливостями аналізаторних систем. Наприклад, зустрічаються індивіди з незвичайно розвиненою зоровою пам'яттю. Це явище - ейдетизму - виражається в тому, що людина в потрібний момент здатний відтворити у всіх деталях раніше бачений предмет, картину, сторінку книги і т.д. Ейдетично образ відрізняється від звичайних тим, що людина як би продовжує сприймати образ у його відсутність. Передбачається, що фізіологічну основу ейдетично образів становить залишкове порушення зорового аналізатора. Добре розвитку модально-специфічна пам'ять нерідко є професійно важливою якістю: наприклад, слухова пам'ять музикантів, смакова і нюхова дегустаторів, рухова гімнастів і т.д.
Образна пам'ять. Відкладення і відтворення картин навколишнього світу пов'язані із синтезом модально-специфічних вражень. У цьому випадку фіксуються складні образи, що поєднують зорові, слухові та інші модально-специфічні сигнали. Таку пам'ять називають образною. Образна пам'ять гнучка, спонтанна і забезпечує тривале зберігання сліду.
За деякими уявленнями, її морфологічної основою служать складні нейрональні мережі, що включають взаємозалежні нейронні ланки, розташовані в різних відділах мозку. Тому випадання будь-якого одного ланки або декількох ланок образної пам'яті не здатне зруйнувати всю її структуру. Це дає образної пам'яті великі переваги як в ефективності процесів засвоєння і зберігання, так і в обсязі і міцності фіксації інформації. Ймовірно, що з подібними особливостями образної пам'яті пов'язані раптові, нерідко без жодних зусиль пригадування забутого матеріалу.
Крім цього іноді виділяють також емоційну і словесно-логічну пам'ять.
Емоційна пам'ять. Емоційна пам'ять пов'язана із запам'ятовуванням і відтворенням емоційних переживань. Емоційно забарвлені спогади можуть виникати як при повторному впливі подразників, що зумовили цей стан, так і під час відсутності останніх. Емоційно забарвлене враження фіксується практично миттєво і мимоволі, забезпечуючи поповнення підсвідомої сфери людської психіки. Так само мимоволі інформація відтворюється з емоційної пам'яті. Цей вид пам'яті багато в чому схожий з образною, але іноді емоційна пам'ять виявляється навіть більш стійкою, ніж образна. Її морфологічною основою імовірно служать розподілені нервові мережі, що включають нейрональні групи їх різних відділів кори і найближчою підкірки.
Словесно-логічна пам'ять. Словесно-логічна (або семантична) - це пам'ять на словесні сигнали і символи, що позначають як зовнішні об'єкти, так і внутрішні дії і переживання. Її морфологічну основу можна схематично уявити як впорядковану послідовність лінійних ланок, кожне з яких поєднано, як правило, з попереднім і наступним. Самі ж ланцюга з'єднуються між собою тільки в окремих ланках. У результаті випадання навіть однієї ланки (наприклад, внаслідок органічного ураження нервової тканини) веде до розриву всього ланцюга, порушення послідовності збережених подій і до випадання з пам'яті більшого чи меншого обсягу інформації.
http://ido.rudn.ru/psychology/psychophysiology/7.html - p8Другім підставою для класифікації пам'яті є тривалість закріплення і збереження матеріалу. Прийнято поділяти пам'ять на три види:
іконічні, або сенсорну, пам'ять (ІП);
короткочасну, чи оперативну, пам'ять (КВП);
довготривалу, або декларативну, пам'ять (ДВП).
http://ido.rudn.ru/psychology/psychophysiology/7.html - p9Во всіх перерахованих вище видах пам'яті має місце фіксація інформації, що включає в себе, принаймні, три етапи:
формування енграми, тобто сліду, залишеного в мозку тією або іншою подією;
сортування і виділення нової інформації; довготривале зберігання значущої інформації.
26. Емоції
За визначенням, емоції - особливий клас психічних процесів і станів, пов'язаних з потребами і мотивами, що відбивають у формі безпосередніх суб'єктивних переживань (задоволення, радості, страху тощо) значимість діючих на індивіда явищ і ситуацій. Супроводжуючи практично будь-які прояви життєвої активності людини, емоції служать одним з головних механізмів внутрішньої регуляції психічної діяльності та поведінки, спрямованих на задоволення потреб.
За критерієм тривалості емоційних явищ виділяють, по-перше, емоційний фон (або емоційний стан), по-друге, емоційне реагування. Зазначені два класи емоційних явищ підпорядковуються різним закономірностям. Емоційний стан більшою мірою відображає загальне глобальне ставлення людини до навколишньої ситуації, до себе самого і пов'язано з його особистісними характеристиками, емоційне реагування - це короткочасний емоційний відповідь на той чи інший вплив, який має ситуаційний характер. Найбільш істотними характеристиками емоцій є їх знак і інтенсивність. Позитивні і негативні емоції завжди характеризуються певною інтенсивністю.
Субстрат емоцій
Виникнення і перебіг емоцій тісно пов'язане з діяльністю модулюють систем мозку, причому вирішальну роль відіграє лімбічна система.
Лімбічна система - комплекс функціонально пов'язаних між собою філогенетично давніх глибинних структур головного мозку, що беруть участь у регуляції вегетативно-вісцеральних функцій і поведінкових реакцій організму.
Нервові сигнали, що надходять від усіх органів чуття, прямуючи по нервових шляхах стовбура мозку в кору, проходять через одну або кілька лимбических структур - мигдалину, гіпокамп або частину гіпоталамуса. Сигнали, які виходять від кори, теж проходять через ці структури. Різні відділи лімбічної системи по-різному відповідальні за формування емоцій. Їх виникнення залежить більшою мірою від активності мигдалеподібного комплексу та поясної звивини. Однак лімбічна система бере участь у запуску переважно тих емоційних реакцій, які вже апробовані в ході життєвого досвіду.
Існують переконливі дані на користь того, що ряд фундаментальних людських емоцій має еволюційну основу. Ці емоції виявляються спадково закріпленими в лімбічної системи.
Ретикулярна формація. Важливу роль у забезпеченні емоцій грає ретикулярна формація стовбура мозку. Як відомо, волокна від нейронів ретикулярної формації йдуть у різні області кори великих півкуль. Більшість цих нейронів вважаються "неспецифічними", тобто на відміну від нейронів первинних сенсорних зон, зорових чи слухових, що реагують тільки на один вид подразників, нейрони ретикулярної формації можуть відповідати на багато видів стимулів. Ці нейрони передають сигнали від усіх органів чуття (очей, шкіри, м'язів, внутрішніх органів і т.д.) до структур лімбічної системи і кори великих півкуль.
Деякі ділянки ретикулярної формації мають більш визначеними функціями. Так, наприклад, особливий відділ ретикулярної формації, званий блакитною плямою (це щільне скупчення нейронів, відростки яких утворюють широко розгалужені мережі з одним виходом, що використовують як медіатора норадреналін), має відношення до пробудження емоцій. Від блакитного плями до таламусу, гіпоталамусу і багатьом областям кори йдуть нервові шляхи, по яких прокинулася емоційна реакція може широко розповсюджуватися по всіх структур мозку. За деякими даними, недолік норадреналіну в мозку призводить до депресії. Позитивний ефект електрошокової терапії, в більшості випадків усуває депресію у пацієнта, пов'язаний з посиленням синтезу і зростанням концентрації норадреналіну в мозку. Результати дослідження мозку хворих, що покінчили з собою у стані депресії, показали, що він бідний норадреналіном і серотонін. Можливо, що норадреналін грає роль у виникненні реакцій, суб'єктивно сприймаються як задоволення. У всякому випадку дефіцит норадреналіну проявляється в появі депресивних станів, пов'язаних з тугою, а недолік адреналіну зв'язується з депресіями тривоги.
Інший відділ ретикулярної формації, званий чорною субстанцією, являє собою скупчення нейронів, також утворюють широко розгалужені мережі з одним виходом, але виділяють інший медіатор - дофамін, який сприяє виникненню приємних відчуттів. Не виключено, що він бере участь у виникненні особливого психічного стану - ейфорії.
Лобові частки кори великих півкуль з усіх відділів кори мозку в найбільшою мірою відповідальні за виникнення і усвідомлення емоційних переживань. До лобним часткам йдуть прямі нейронні шляху від таламуса, лімбічної системи, ретикулярної формації.
Поранення людей в області лобових часток мозку показують, що найчастіше в них спостерігаються зміни настрою від ейфорії до депресії, а також своєрідна втрата орієнтування, що виражається в нездатності будувати плани. Іноді зміни психіки нагадують депресію: хворий проявляє апатію, втрату ініціативи, емоційну загальмованість, байдужість до сексу. Іноді ж зміни схожі з психопатичним поведінкою: втрачається сприйнятливість до соціальних сигналах, з'являється нестриманість у поведінці й мови.
Міжпівкульна асиметрія і емоції. Є чимало фактів, які говорять про те, що в забезпеченні емоційної сфери людини ліве і праве півкулі головного мозку вносять різний внесок. Більш емоціогенним є права півкуля. Так, у здорових людей виявлено перевагу лівої половини зорового поля (тобто правої півкулі) при оцінці виразу обличчя, а також лівого вуха (теж правої півкулі) - при оцінці емоційного тону голосу та інших звукових проявів людських почуттів (сміху, плачу) , при сприйнятті музичних фрагментів. Крім цього виявлено також більш інтенсивне виразів емоцій (мімічні прояви) на лівій половині обличчя. Існує також думка, що ліва половина обличчя більшою мірою відображає негативні, права - позитивні емоції. За деякими даними ці відмінності проявляються вже у немовлят, зокрема в асиметрії міміки при смаковому сприйнятті солодкого й гіркого.
З клініки відомо, що емоційні порушення при ураженні правої півкулі виражені сильніше, при цьому наголошується виборче погіршення здатності оцінювати та ідентифікувати емоційну експресію в міміці. При лівосторонніх ураженнях у хворих часто виникають напади тривоги, неспокою і страху, посилюється інтенсивність негативних емоційних переживань. Хворим з поразок правої півкулі більш властиві стану добросердя, веселості, а також байдужості до оточуючих. Їм важко оцінити настрої та виявити емоційні компоненти мови інших людей. Клінічні спостереження за хворими з патологічним нав'язливим сміхом чи плачем показують, що патологічний сміх часто пов'язаний з правостороннім поразками, а патологічний плач - з лівобічними. За іншими уявленнями, кожна з півкуль має власним емоційним "баченням" світу. При цьому права півкуля, яка розглядається як джерело несвідомої мотивації, на відміну від лівого сприймає навколишній світ в неприємному, загрозливому світі, але саме ліва півкуля домінує в організації цілісного емоційного переживання на свідомому рівні. Таким чином, коркова регуляція емоцій здійснюється в нормі при взаємодії. півкуль
http://ido.rudn.ru/psychology/psychophysiology/9.html - p10Трі аспекту інтелекту. У теоретичному плані найбільш послідовну позицію тут займає Г. Айзенк. Він виділяє три різновиди інтелекту: біологічний, психометричний і соціальний.
Перший з них представляє генетично детерміновану біологічну базу когнітивного функціонування і всіх його індивідуальних відмінностей. Біологічний інтелект, виникаючи на основі нейрофізіологічних і біохімічних факторів, що безпосередньо пов'язаний з діяльністю кори великих півкуль
Психометричний інтелект вимірюється тестами інтелекту і залежить як від біологічного інтелекту, так і від соціокультурних чинників.
Соціальний інтелект являє собою інтелектуальні здібності, які проявляються в повсякденному житті. Він залежить від психометричного інтелекту, а також від особистісних особливостей, навчання, соціо-економічного статусу. Іноді біологічний інтелект позначають як інтелект А, соціальний - як інтелект Б. Очевидно, що інтелект Б набагато ширше, ніж інтелект А і включає його в себе.
Концепція Айзенка в значній мірі спирається на праці попередників. Уявлення про існування фізіологічних факторів, що визначають індивідуальні відмінності у розумовій діяльності людей, мають досить тривалу історію вивчення.
20. Слух
Слухова система - одна з найважливіших дистантних сенсорних систем людини у зв'язку з виникненням у нього мови як засобу міжособистісного спілкування. Акустичні (звукові) сигнали являють собою коливання повітря з різною частотою і силою. Вони збуджують слухові рецептори, що знаходяться в равлику внутрішнього вуха. Рецептори активують перший слухові нейрони, після чого сенсорна інформація передається в слухову область кори великого мозку через ряд послідовних відділів, яких особливо багато в слуховий системі.
Структура та функції зовнішнього та середнього вуха. Зовнішнє вухо. Зовнішній слуховий прохід проводить звукові коливання до барабанної перетинки. Барабанна перетинка, що відокремлює зовнішнє вухо від барабанної порожнини, або середнього вуха, являє собою тонку (0,1 мм) перегородку, що має форму спрямованої всередину воронки. Перетинка коливається при дії звукових коливань, які прийшли до неї через зовнішній слуховий прохід.
Середнє вухо. У заповненому повітрям середньому вусі знаходяться три кісточки: молоточок, ковадло і стремінце, які послідовно передають коливання барабанної перетинки у внутрішнє вухо. Молоточок вплетений рукояткою у барабанну перетинку, інша його сторона з'єднана з ковадлом, що передає коливання стременця.
Усередині середнього каналу равлики на основній мембрані розташований звуковоспринимающего апарат - спіральний (кортиев) орган, який містить рецепторні волоскові клітини (вторинно-Відчувають механорецептори). Ці клітини трансформують механічні коливання в електричні потенціали.
Слухові відчуття. Тональність (частота) звуку. Людина сприймає звукові коливання з частотою 16-20 000 Гц. Цей діапазон відповідає 10-11 октавам. Верхня межа частоти сприймаються звуків залежить від віку людини: з роками вона поступово знижується і люди похилого віку часто не чують високих тонів. Розрізнення частоти звуку характеризується тим мінімальним розходженням по частоті двох близьких звуків, яке ще уловлюється людиною. При низьких і середніх частотах людина здатна помітити розходження в 1-2 Гц. Зустрічаються люди з абсолютним слухом: вони здатні точно дізнаватися і позначати будь-який звук навіть при відсутності звуку порівняння.
Посилення звуку може викликати неприємне відчуття тиску і навіть біль у вусі. Звуки такої сили характеризують верхня межа чутності і обмежують область нормального слухового сприйняття.
Бінауральной слух. Людина і тварини мають просторовим слухом, тобто здатністю визначати положення джерела звуку в просторі. Це властивість грунтується на наявності бінаурального слуху, або слухання двома вухами. Для нього важливо і наявність двох симетричних половинок на всіх рівнях слухової системи. Гострота бінаурального слуху у людини дуже висока: положення джерела звуку визначається з точністю до 1 кутового градуса. Основою цього служить здатність нейронів слухової системи оцінювати інтерауральние (межушние) відмінності часу приходу звуку на праве і ліве вухо і інтенсивності звуку на кожному вусі. Якщо джерело звуку знаходиться в стороні від середньої лінії голови, звукова хвиля приходить на одне вухо трохи раніше і має більшу силу, ніж на іншому вусі. Оцінка віддаленості джерела звуку від організму пов'язана з ослабленням звуку та зміною його тембру.
21. Вестибулярна система
Провідна роль у просторовій орієнтуванні людини. Вона отримує, передає і аналізує інформацію про прискорення або уповільненнях, що виникають у процесі прямолінійного або обертального руху, а також при зміні положення голови в просторі. При рівномірному русі або в умовах спокою рецептори вестибулярної сенсорної системи не порушуються. Імпульси від вестибулорецепторов викликають перерозподіл тонусу скелетної мускулатури, що забезпечує збереження рівноваги тіла. Ці впливи здійснюються рефлекторним шляхом через ряд відділів ЦНС.
Будова і функції рецепторів вестибулярної системи. Периферичним відділом вестибулярної системи є вестибулярний апарат, розташований в лабіринті піраміди скроневої кістки. Він складається з переддвер'я (vestibulum) і трьох півколових каналів. Крім вестибулярного апарату, в лабіринт входить равлик, в якій розташовуються слухові рецептори. Напівкружні канали розташовуються в трьох взаємно перпендикулярних площинах: верхній - у фронтальній, задній - в сагітальній і латеральний - в горизонтальній. Один з кінців кожного каналу розширено (ампула).
Електричні явища в вестибулярної системи. Навіть у повному спокої в вестибулярному нерві реєструється спонтанна им-пульсація. Частота розрядів в нерві підвищується при поворотах голови в один бік і гальмується при поворотах в іншу (детекція напрямку руху). Рідше частота розрядів підвищується або, навпаки, гальмується при будь-якому русі. У 2 / з волокон виявляють ефект адаптації (зменшення частоти розрядів) під час триваючого дії кутового прискорення. Нейрони вестибулярних ядер мають здатність реагувати і на зміну положення кінцівок, повороти тіла, сигнали від внутрішніх органів, тобто здійснювати синтез інформації, що надходить з різних джерел.
У вестібуловегетатівние реакції залучаються серцево-судинна система, травний тракт та інші внутрішні органи. При сильних і тривалих навантаженнях на вестибулярний апарат виникає патологічний симптомокомплекс, названий хворобою руху, наприклад морська хвороба. Вона проявляється зміною серцевого ритму (почастішання, а потім уповільнення), звуженням, а потім розширенням судин, посиленням скорочень шлунка, запамороченням, нудотою і блювотою. Підвищена схильність до хвороби руху може бути зменшена спеціальної тренуванням (обертання, гойдалки) і застосуванням деяких лікарських засобів.
Вестибулоглазодвигательные рефлекси (очною ністагм) полягають у повільному русі очей в протилежну обертанню бік, що змінюються стрибком очей назад. Саме виникнення і характеристика обертального очного ністагму - важливі показники стану вестибулярної системи, вони широко використовуються в морській, авіаційній та космічної медицини, а також в експерименті та клініці.
Функції вестибулярної системи. Вестибулярна система допомагає організму орієнтуватися в просторі при активному і пасивному русі.
При пасивному русі коркові відділи системи запам'ятовують напрямок руху, повороти і пройдене відстань. Слід підкреслити, що в нормальних умовах просторова орієнтування забезпечується спільною діяльністю зорової і вестибулярної систем.
22. Соматосенсорна система
У соматосенсорную систему включають систему шкірної чутливості і чутливу систему скелетно-м'язового апарату, головна роль в якій належить пропріорецепціі.
Рецепторная поверхню шкіри величезна (1,4-2,1 м2). У шкірі зосереджена безліч рецепторів, чутливих до дотику, тиску, вібрації, тепла і холоду, а також до больових подразнень. Їх будова досить по-різному. Вони локалізуються на різній глибині шкіри і розподілені нерівномірно по її поверхні. Найбільше таких рецепторів у шкірі пальців рук, долонь, підошов, губ і статевих органів. У людини в шкірі з волосяним покривом (90% всієї шкірної поверхні) основним типом рецепторів є вільні закінчення нервових волокон, що йдуть уздовж дрібних судин, а також більш глибоко локалізовані розгалуження тонких нервових волокон, що обплітають волосяну сумку. Ці закінчення забезпечують високу чутливість волосся до дотику.
Теорії шкірної чутливості. Численні і багато в чому суперечливі. Одним з найбільш поширених є уявлення про наявність специфічних рецепторів для 4 основних видів шкірної чутливості: тактильної, теплової, холодової і больовий. Відповідно до цієї теорії, в основі різного характеру шкірних відчуттів лежать відмінності в просторовому і часовому розподілі імпульсів в аферентних волокнах, порушуваних при різних видах шкірних подразнень. Результати дослідження електричної активності одиночних нервових закінчень і волокон свідчать про те, що багато з них сприймають лише механічні або температурні стимули.
Температурна рецепція. Температура тіла людини коливається в порівняно вузьких межах, тому інформація про температуру навколишнього середовища, необхідна для діяльності механізмів терморегуляції, має особливо важливе значення. Терморецептори розташовуються в шкірі, рогівці очі, у слизових оболонках, а також в ЦНС (у гіпоталамусі). Вони діляться на два види: холодові і теплові (їх набагато менше і в шкірі вони лежать глибше, ніж холодові). Найбільше терморецепторів у шкірі обличчя і шиї.
Больова рецепція. Больова чутливість має особливе значення для виживання організму, так як сигналізує про небезпеку при дії будь-яких надмірно сильних і шкідливих агентів. У симптомокомплекс багатьох захворювань біль є одним з перших, а іноді і єдиним проявом патології і важливим показником для діагностики.
Сформульовано дві гіпотези про організацію больового сприйняття: 1) існують специфічні больові рецептори (вільні нервові закінчення з високим порогом реакції), 2) специфічних больових рецепторів не існує і біль виникає при сверхсильном роздратуванні будь-яких рецепторів.
Адаптація больових рецепторів можлива: відчуття уколу від продовжує залишатися в шкірі голки швидко проходить. Однак в дуже багатьох випадках больові рецептори не виявляють суттєвої адаптації, що робить страждання хворого особливо тривалими і болісними і вимагає застосування анальгетиків.
Больові подразнення викликають ряд рефлекторних соматичних і вегетативних реакцій. При помірній вираженості ці реакції мають пристосувальне значення, але можуть призвести до тяжких патологічних ефектів, наприклад до шоку. Серед цих реакцій відзначають підвищення м'язового тонусу, частоти серцевих скорочень і дихання, підвищення тиску, звуження зіниць, збільшення вмісту глюкози в крові і ряд інших ефектів.
Інформація від м'язових рецепторів по шляхах спинного мозку надходить у вищі відділи ЦНС, включаючи кору великого мозку, і бере участь в кінестезії.
23. Нюхова система
Молекули пахучих речовин потрапляють в слиз, що виробляється нюховими залозами, з постійним струмом повітря або з ротової порожнини під час їжі. Прінюхіваніе прискорює приплив пахучих речовин до слизу. У слизу молекули пахучих речовин на короткий час зв'язуються з нюховими нерецепторнимі білками. Деякі молекули досягають війок нюхового рецептора і взаємодіють з перебувають у них нюховим рецепторним білком.
Нюхові клітини здатні реагувати на мільйони різних просторових конфігурацій молекул пахучих речовин. Тим часом кожна рецепторна клітина здатна відповісти фізіологічним порушенням на характерний для неї, хоча й широкий, спектр пахучих речовин. Істотно, що ці спектри у різних клітин подібні. Внаслідок цього більш ніж 50% пахучих речовин виявляються загальними для будь-яких двох нюхових клітин.
Кожен нюховий рецептор відповідає не на один, а на багато пахучі речовини, віддаючи «перевагу» деяким з них.
Чутливість нюхової системи людини, надзвичайно велика: один нюховий рецептор може бути поданий однією молекулою пахучої речовини, а збудження невеликого числа рецепторів призводить до виникнення відчуття. У той же час зміна інтенсивності дії речовин (поріг розрізнення) оцінюється людьми досить грубо (найменше сприймається розходження в силі запаху становить 30-60% від його початкової концентрації). У собак ці показники в 3-6 разів вище. Адаптація в нюхової системі відбувається порівняно повільно (десятки секунд або хвилини) і залежить від швидкості потоку повітря над нюховим епітелієм і від концентрації пахучої речовини.
24. Смакова
У процесі еволюції смак формувався як механізм вибору або отвергания їжі. У природних умовах смакові відчуття комбінуються з нюховими, тактильними та термічними, навіть створюваними їжею. Важливою обставиною є те, що кращий вибір їжі почасти заснований на вроджених механізмах, але значною мірою залежить від зв'язків, вироблених в онтогенезі умовнорефлекторних шляхом.
Смакові рецептори несуть інформацію про характер і концентрації речовин, що надходять в рот. Їх збудження запускає складний ланцюг реакцій різних відділів мозку, що призводять до різної роботі органів травлення або до видалення шкідливих для організму речовин, що потрапили в рот з їжею.
Рецептори смаку. Смакові бруньки - рецептори смаку - розташовані на язиці, задній стінці глотки, м'якому небі, мигдалинах і надгортаннике. Найбільше їх на кінчику, краях і задній частині мови. Кожна з приблизно 10 000 смакових бруньок людини складається з декількох (2-6) рецепторних клітин і, крім того, з опорних клітин. Смакова брунька має колбовідную форму; у людини її довжина і ширина близько 70 мкм. Смакова брунька не досягає поверхні слизової оболонки язика і з'єднана з порожниною рота через смакову пору.
Смакові клітини - найбільш короткоживучі епітеліальні клітини організму: в середньому через кожні 250 год стара клітка змінюється молодий.
Електричні потенціали смакової системи. У дослідах з введенням мікроелектроди всередину смакової бруньки тварин показано, що сумарний потенціал рецепторних клітин змінюється при подразненні мови різними речовинами (цукор, сіль, кислота). Цей потенціал розвивається досить повільно: максимум його досягається до 10-15-й секунді після впливу, хоча електрична активність у волокнах смакового нерва починається значно раніше.
Смакові відчуття і сприйняття. У різних людей абсолютні пороги смакової чутливості до різних речовин істотно відрізняються аж до «смаковий сліпоти» до окремих агентам (наприклад, до креатину). Абсолютні пороги смакової чутливості багато в чому залежать від стану організму (вони змінюються у разі голодування, вагітності і т.д.). При вимірі абсолютної смакової чутливості можливі дві її оцінки: виникнення невизначеного смакового відчуття (що відрізняється від смаку дистильованої води) і усвідомлене сприйняття чи впізнання певного смаку.
При тривалій дії смакового речовини спостерігається адаптація до нього (знижується інтенсивність смакового відчуття). Адаптація до солодкого і солоного розвивається швидше, ніж до гіркого і кислого. Виявлена і перехресна адаптація, тобто зміна чутливості до одного речовині при дії іншого. Застосування декількох смакових подразників одночасно або послідовно дає ефекти смакового контрасту чи змішування смаку. Наприклад, адаптація до гіркого. підвищує чутливість до кислого і солоного, адаптація до солодкого загострює сприйняття всіх інших смакових стимулів. При змішуванні декількох смакових речовин може виникнути нове смакове відчуття, що відрізняється від смаку складових суміш компонентів.
25. Пам'ять
Пам'ять - це особлива форма психічного відображення дійсності, яка полягає в закріпленні, збереженні та наступному відтворенні інформації в живій системі. За сучасними уявленнями, в пам'яті закріплюються не окремі інформаційні елементи, а цілісні системи знань, що дозволяють всьому живому придбавати, зберігати і використовувати великий запас відомостей з метою ефективного пристосування до навколишнього світу.
Пам'ять як результат навчання пов'язана з такими змінами в нс, які зберігаються протягом деякого часу і істотним чином впливають на подальшу поведінку живого організму.
Пам'ять виступає також як своєрідний інформаційний фільтр, оскільки в ній обробляється і зберігається лише мізерна частка від загального числа подразників, які впливають на організм. Без відбору і витіснення інформації з пам'яті жива істота було б, образно кажучи, "затоплено" нескінченним потоком надходять ззовні подразників. Результати цього були б так само катастрофічні, як і відсутність здатності до навчання і пам'яті.
Специфічні види пам'яті
У ході вдосконалення механізмів адаптації розвинулися і усталилися більш складні форми пам'яті, пов'язані з фіксацією різних сторін індивідуального досвіду.
http://ido.rudn.ru/psychology/psychophysiology/7.html - p7Модально-специфічні види. Мнестичні процеси можуть бути пов'язані з діяльністю різних аналізаторів, тому існують специфічні види пам'яті відповідно органам почуттів: зорова, слухова, тактильна, нюхова, рухова. Рівень розвитку цих видів пам'яті у різних людей різний. Не виключено, що останнє пов'язане з індивідуальними особливостями аналізаторних систем. Наприклад, зустрічаються індивіди з незвичайно розвиненою зоровою пам'яттю. Це явище - ейдетизму - виражається в тому, що людина в потрібний момент здатний відтворити у всіх деталях раніше бачений предмет, картину, сторінку книги і т.д. Ейдетично образ відрізняється від звичайних тим, що людина як би продовжує сприймати образ у його відсутність. Передбачається, що фізіологічну основу ейдетично образів становить залишкове порушення зорового аналізатора. Добре розвитку модально-специфічна пам'ять нерідко є професійно важливою якістю: наприклад, слухова пам'ять музикантів, смакова і нюхова дегустаторів, рухова гімнастів і т.д.
Образна пам'ять. Відкладення і відтворення картин навколишнього світу пов'язані із синтезом модально-специфічних вражень. У цьому випадку фіксуються складні образи, що поєднують зорові, слухові та інші модально-специфічні сигнали. Таку пам'ять називають образною. Образна пам'ять гнучка, спонтанна і забезпечує тривале зберігання сліду.
За деякими уявленнями, її морфологічної основою служать складні нейрональні мережі, що включають взаємозалежні нейронні ланки, розташовані в різних відділах мозку. Тому випадання будь-якого одного ланки або декількох ланок образної пам'яті не здатне зруйнувати всю її структуру. Це дає образної пам'яті великі переваги як в ефективності процесів засвоєння і зберігання, так і в обсязі і міцності фіксації інформації. Ймовірно, що з подібними особливостями образної пам'яті пов'язані раптові, нерідко без жодних зусиль пригадування забутого матеріалу.
Крім цього іноді виділяють також емоційну і словесно-логічну пам'ять.
Емоційна пам'ять. Емоційна пам'ять пов'язана із запам'ятовуванням і відтворенням емоційних переживань. Емоційно забарвлені спогади можуть виникати як при повторному впливі подразників, що зумовили цей стан, так і під час відсутності останніх. Емоційно забарвлене враження фіксується практично миттєво і мимоволі, забезпечуючи поповнення підсвідомої сфери людської психіки. Так само мимоволі інформація відтворюється з емоційної пам'яті. Цей вид пам'яті багато в чому схожий з образною, але іноді емоційна пам'ять виявляється навіть більш стійкою, ніж образна. Її морфологічною основою імовірно служать розподілені нервові мережі, що включають нейрональні групи їх різних відділів кори і найближчою підкірки.
Словесно-логічна пам'ять. Словесно-логічна (або семантична) - це пам'ять на словесні сигнали і символи, що позначають як зовнішні об'єкти, так і внутрішні дії і переживання. Її морфологічну основу можна схематично уявити як впорядковану послідовність лінійних ланок, кожне з яких поєднано, як правило, з попереднім і наступним. Самі ж ланцюга з'єднуються між собою тільки в окремих ланках. У результаті випадання навіть однієї ланки (наприклад, внаслідок органічного ураження нервової тканини) веде до розриву всього ланцюга, порушення послідовності збережених подій і до випадання з пам'яті більшого чи меншого обсягу інформації.
http://ido.rudn.ru/psychology/psychophysiology/7.html - p8Другім підставою для класифікації пам'яті є тривалість закріплення і збереження матеріалу. Прийнято поділяти пам'ять на три види:
іконічні, або сенсорну, пам'ять (ІП);
короткочасну, чи оперативну, пам'ять (КВП);
довготривалу, або декларативну, пам'ять (ДВП).
http://ido.rudn.ru/psychology/psychophysiology/7.html - p9Во всіх перерахованих вище видах пам'яті має місце фіксація інформації, що включає в себе, принаймні, три етапи:
формування енграми, тобто сліду, залишеного в мозку тією або іншою подією;
сортування і виділення нової інформації; довготривале зберігання значущої інформації.
26. Емоції
За визначенням, емоції - особливий клас психічних процесів і станів, пов'язаних з потребами і мотивами, що відбивають у формі безпосередніх суб'єктивних переживань (задоволення, радості, страху тощо) значимість діючих на індивіда явищ і ситуацій. Супроводжуючи практично будь-які прояви життєвої активності людини, емоції служать одним з головних механізмів внутрішньої регуляції психічної діяльності та поведінки, спрямованих на задоволення потреб.
За критерієм тривалості емоційних явищ виділяють, по-перше, емоційний фон (або емоційний стан), по-друге, емоційне реагування. Зазначені два класи емоційних явищ підпорядковуються різним закономірностям. Емоційний стан більшою мірою відображає загальне глобальне ставлення людини до навколишньої ситуації, до себе самого і пов'язано з його особистісними характеристиками, емоційне реагування - це короткочасний емоційний відповідь на той чи інший вплив, який має ситуаційний характер. Найбільш істотними характеристиками емоцій є їх знак і інтенсивність. Позитивні і негативні емоції завжди характеризуються певною інтенсивністю.
Субстрат емоцій
Виникнення і перебіг емоцій тісно пов'язане з діяльністю модулюють систем мозку, причому вирішальну роль відіграє лімбічна система.
Лімбічна система - комплекс функціонально пов'язаних між собою філогенетично давніх глибинних структур головного мозку, що беруть участь у регуляції вегетативно-вісцеральних функцій і поведінкових реакцій організму.
Нервові сигнали, що надходять від усіх органів чуття, прямуючи по нервових шляхах стовбура мозку в кору, проходять через одну або кілька лимбических структур - мигдалину, гіпокамп або частину гіпоталамуса. Сигнали, які виходять від кори, теж проходять через ці структури. Різні відділи лімбічної системи по-різному відповідальні за формування емоцій. Їх виникнення залежить більшою мірою від активності мигдалеподібного комплексу та поясної звивини. Однак лімбічна система бере участь у запуску переважно тих емоційних реакцій, які вже апробовані в ході життєвого досвіду.
Існують переконливі дані на користь того, що ряд фундаментальних людських емоцій має еволюційну основу. Ці емоції виявляються спадково закріпленими в лімбічної системи.
Ретикулярна формація. Важливу роль у забезпеченні емоцій грає ретикулярна формація стовбура мозку. Як відомо, волокна від нейронів ретикулярної формації йдуть у різні області кори великих півкуль. Більшість цих нейронів вважаються "неспецифічними", тобто на відміну від нейронів первинних сенсорних зон, зорових чи слухових, що реагують тільки на один вид подразників, нейрони ретикулярної формації можуть відповідати на багато видів стимулів. Ці нейрони передають сигнали від усіх органів чуття (очей, шкіри, м'язів, внутрішніх органів і т.д.) до структур лімбічної системи і кори великих півкуль.
Деякі ділянки ретикулярної формації мають більш визначеними функціями. Так, наприклад, особливий відділ ретикулярної формації, званий блакитною плямою (це щільне скупчення нейронів, відростки яких утворюють широко розгалужені мережі з одним виходом, що використовують як медіатора норадреналін), має відношення до пробудження емоцій. Від блакитного плями до таламусу, гіпоталамусу і багатьом областям кори йдуть нервові шляхи, по яких прокинулася емоційна реакція може широко розповсюджуватися по всіх структур мозку. За деякими даними, недолік норадреналіну в мозку призводить до депресії. Позитивний ефект електрошокової терапії, в більшості випадків усуває депресію у пацієнта, пов'язаний з посиленням синтезу і зростанням концентрації норадреналіну в мозку. Результати дослідження мозку хворих, що покінчили з собою у стані депресії, показали, що він бідний норадреналіном і серотонін. Можливо, що норадреналін грає роль у виникненні реакцій, суб'єктивно сприймаються як задоволення. У всякому випадку дефіцит норадреналіну проявляється в появі депресивних станів, пов'язаних з тугою, а недолік адреналіну зв'язується з депресіями тривоги.
Інший відділ ретикулярної формації, званий чорною субстанцією, являє собою скупчення нейронів, також утворюють широко розгалужені мережі з одним виходом, але виділяють інший медіатор - дофамін, який сприяє виникненню приємних відчуттів. Не виключено, що він бере участь у виникненні особливого психічного стану - ейфорії.
Лобові частки кори великих півкуль з усіх відділів кори мозку в найбільшою мірою відповідальні за виникнення і усвідомлення емоційних переживань. До лобним часткам йдуть прямі нейронні шляху від таламуса, лімбічної системи, ретикулярної формації.
Поранення людей в області лобових часток мозку показують, що найчастіше в них спостерігаються зміни настрою від ейфорії до депресії, а також своєрідна втрата орієнтування, що виражається в нездатності будувати плани. Іноді зміни психіки нагадують депресію: хворий проявляє апатію, втрату ініціативи, емоційну загальмованість, байдужість до сексу. Іноді ж зміни схожі з психопатичним поведінкою: втрачається сприйнятливість до соціальних сигналах, з'являється нестриманість у поведінці й мови.
Міжпівкульна асиметрія і емоції. Є чимало фактів, які говорять про те, що в забезпеченні емоційної сфери людини ліве і праве півкулі головного мозку вносять різний внесок. Більш емоціогенним є права півкуля. Так, у здорових людей виявлено перевагу лівої половини зорового поля (тобто правої півкулі) при оцінці виразу обличчя, а також лівого вуха (теж правої півкулі) - при оцінці емоційного тону голосу та інших звукових проявів людських почуттів (сміху, плачу) , при сприйнятті музичних фрагментів. Крім цього виявлено також більш інтенсивне виразів емоцій (мімічні прояви) на лівій половині обличчя. Існує також думка, що ліва половина обличчя більшою мірою відображає негативні, права - позитивні емоції. За деякими даними ці відмінності проявляються вже у немовлят, зокрема в асиметрії міміки при смаковому сприйнятті солодкого й гіркого.
З клініки відомо, що емоційні порушення при ураженні правої півкулі виражені сильніше, при цьому наголошується виборче погіршення здатності оцінювати та ідентифікувати емоційну експресію в міміці. При лівосторонніх ураженнях у хворих часто виникають напади тривоги, неспокою і страху, посилюється інтенсивність негативних емоційних переживань. Хворим з поразок правої півкулі більш властиві стану добросердя, веселості, а також байдужості до оточуючих. Їм важко оцінити настрої та виявити емоційні компоненти мови інших людей. Клінічні спостереження за хворими з патологічним нав'язливим сміхом чи плачем показують, що патологічний сміх часто пов'язаний з правостороннім поразками, а патологічний плач - з лівобічними. За іншими уявленнями, кожна з півкуль має власним емоційним "баченням" світу. При цьому права півкуля, яка розглядається як джерело несвідомої мотивації, на відміну від лівого сприймає навколишній світ в неприємному, загрозливому світі, але саме ліва півкуля домінує в організації цілісного емоційного переживання на свідомому рівні. Таким чином, коркова регуляція емоцій здійснюється в нормі при взаємодії. півкуль