Шпаргалка по "Нейропсихофизиологии"

44. Молекулярно-генетические  механизмы памяти.

Исследования Г. Хидена показали, что образование следов памяти сопровождается изменениями свойств РНК и белка в нейронах. Раздражение в клетке вызывает длительные биохимические следы. Но в более поздних работах было показано, что в формировании энграм ведущую роль играет ДНК, которая может служить хранилищем не только генетической, но и приобретенной информации, а РНК обеспечивает передачу. Поэтому нейроны и не делятся – чтобы не разрушить приобретенную информацию. 
Эти открытия имели большой научный и общественный резонанс. 
Медиаторные системы. Медиатором – химическим посредникам в синаптической передачи придается большое значение в обеспечении долговременной памяти. Например, уменьшение количества норадреналина замедляет обучение, вызывает амнезию. 
Под влиянием обучения увеличивается количество холинорецепторов . В процессе образования условного рефлекса повышается чувствительность соответствующих нейронов ацителхолину, что обеспечивает обучение, ускоряет запоминание, способствует более быстрому извлечению следа из памяти. 
Важно подчеркнуть, что холинэргическая система испытывает на себе модулирующее влияние со стороны моноамионоэргической системы. Под действием этих влияний может изменяться активность холинэргических синапсов и запускаться цепь биохимических внутриклеточных процессов, приводящих к более эффективному образованию энграмм.

Предполагается, что для различных видов памяти в ближайшем будущем будут выявлены различия в биохимических процессах. 
НО интенсивные исследования привели к явной переоценке клеточно-молекулярного уровня изучения механизмов памяти. Как указывает С. Роуз, эксперименты, проводимые только на клеточном уровне, слишком ограничены. 
Мы помним, что сознание – эмерджентное свойство нервной системы, и на таком низком уровне как клеточный, еще не проявляются эти свойства, ведь на клеточном уровне нейроны не соединены между собой морфологическими и функциональными связями. Память нельзя рассматривать как нечто статичное, находящееся строго в одном месте или в небольшой группе клеток. Память существует в динамичной и относительно распределенной форме.

45.Теории сознания

В каждой теории сознания предпринимается попытка сформулировать необходимые и достаточные условия возникновения сознания. Их можно разделить на структурные, когда акцент делается на рассмотрение роли отдельных структур или нейронных сетей мозга, и на функциональные, которые определяют сознание через специальные когнитивные операции – мышление, воображение, запоминание и желания. Эти подходы не исключают друг друга. 
И.П. Павлов. Теория «святового пятна». Павлов связывал сознание с фокусом возбуждения, светлым пятном, областью повышенной возбудимости, которая может перемещаться по коре. По Павлову сознание есть у человека и у животных. 
Ф. Крик.«Прожекторная теория сознания» Он развил теорию Павлова, предложв наличие спец. Аппарата, создающего «лучь прожектора». В ней акцентируется переключающая функция дорсального таламуса, с участием которого, каждые 100 мс «высвечивается» всё новый участок коры. Таким образом перемещается центр внимания. 
Дж. Эдельман. Теория повторного входа возбуждения. Эдельман предложил, что элементарные процессы сознания являются прерывистыми, т.е. требудет циклического повторения некоторой последовательности событий и наличии повторного входа в одну и ту же группу клеток. Сигнал, возникший внутри системы входит в неё повторно, как если бы он был внешним сигналом. При этом параллельно в эту же группу нейронов поступает информация в виде ассоциативных сигналов из долговременной памяти. Два этих потока совмещаются и образуют один цикл. 
Б. Либет (1991) регистрировал реакцию нейронов с обнажённого участка коры на раздражение кожи и обнаружил, что стимул не осознаётся (раздражение кожи не ощущается), если корковая активация, возникшая в ответ на этот стимул, длится менее 300 -500 мс. Автор не только подтверждает факт бессознательного восприятия, но и моделирует работу предполагаемого фильтрующего механизма. Так, в следующих экспериментах, применяя два стимула (раздражение кожи) с небольшим интервалом времени, Б. Либет обнаружил, что если второй стимул сильнее первого, то реакция на второй стимул тормозит реакцию на первый. В результате угнетения и прерывания корковой реакции на первый стимул – не происходит осознания соответствующего раздражения кожи. В роли тормозящего фактора, как предполагает автор, могут выступать и внутренние мозговые процессы. 
Иваницкий (1997) теория информационного синтеза. Исходит из результатов исследований связи волн ВП с субъективными показателями восприятия. Он пришел к выводу, что сначала возбуждение от проекционной коры, вызванное стимулом, поступает к ассоциативной областе (для зрительной модальности это височная кора), затем сигнал поступает к структорам лимбико-гиппокампального комплекса к подкорковы центрам эмоций и мотиваций. Затем сигнал вновь возвращается к сенсорной коре, и затем к обработке подключается лобная. Движение возбуждения по такому кольцу состовляет психологический мониторинг происходящих изменений во внешней и внутренней среде. 
Симонов. Коммуникативная природа сознания (1981) По определению П.В.Симонова, сознание прпедставляет собой знание, которое в абстрактной форме может быть передано другим людям, а само сознание возникает в процессе общения между людьми, то есть имеет коммуникативную природу

46. Критерии сознания. Сознание  как эмерджентное свойство мозга.

Критерии сознания:

1) внимание и способность сосредотачиваться  на различных явлениях окружающей  среды; 
2) способность порождать абстрактные мысли и оперировать ими, а также выражать их словами или какими-либо иными способами; 
3) возможность оценивать предстоящий поступок, т. е. способность к ожиданию и прогнозированию; 
4) сознание своего «Я» и признание других индивидуальностей; 
5) наличие этических и эстетических ценностей; 
6) состояние условно- и безусловно – рефлексирующей активности; 
7) наличие и адекватность эмоций; 
 наличие когнитивных процессов, мышления.

Индивидуальное сознание человека неразрывно связано с материальными процессами, протекающими в организме человека, в первую очередь в ЦНС и головном мозге.

47. психофизиологические  исследования измененных состояний  сознания. (гипноз, медитация).

Психофизиологические показатели во время гипноза 
• Повышение активности и роли правого полушария (похоже на «расщепленный» мозг)

• ЭЭГ может быть как при бодрствовании

• На ЭЭГ может быть гиперсинхронный альфа-ритм при открытых глазах

• Дыхание более ровное и поверхностное, АД падает, ЧСС сначала растет, затем падает на 4-11 уд/мин, растет потребление кислорода 
Психофизиологические проявления медитации (по разным данным) 
• Спектр ЭЭГ представляет собой нечто среднее между бодрствованием и дремотой 
• Медитация сходна с БДГ-сном 
• Более регулярный и более высокоамплитудный альфа-ритм, чем при бодрствовании без межполушарной асимметрии 
• Усиливается когерентность альфа-ритма (особенно в лобных отделах), который затем переходит в тета-ритм

48. Нейронные и Электроэнцефалографические  корреляты мышления

По временным параметрам с процессами мышления наиболее сопоставима импульсная активность нейронов. 
Нейронные коды. Пока до конца не ясно, в каких формах физиологической активности кодируется мыслительная деятельность. 
Но предполагается, что мысл. Деятельность кодируется с помощью: 
1. Частота последовательности импульсов (как у компьютера) 
2. Пространственное кодирование, обусловленное взаимодействием нейрональных групп, расположенных в топографически разнесенных отделах мозга. 
Нейронные корреляты мыслительных операций. При изучении динамики импульсной активности нейронов были выявлены устойчивые пространственно-временные картины (паттерны) этой активности, связанные с конкретным видом мыслительной деятельности человека. После выделения таких паттернов можно достаточно точно определять, где и когда в мозге человека будут развиваться определенные изменения активности нейронных объединений в процессе решения задач определенного типа. 
Иногда закономерности формирования паттернов импульсной активности нейронов позволяли предсказывать результат выполнения конкретной ассоциативно-логической операции. 
Электроэнцефалографические корреляты мышления. Работы (1929), Эдриана и Мэтьюза (1934) в этом нправлении стали классическими. 
Установлено, что при умственной деятельности происходит перестройка частотно-амплитудных параметров ЭЭГ, охватывающая все основные ритмические диапазоны от дельта до гамма. Так, при выполнении мыслительных заданий может усиливаться дельта- и тета-активность. Причем усиление последней составляющей положительно соотносится с успешностью решения задач. В этих случаях тета активность наиболее выражена в передних отделах коры, причем ее максимальная выраженность соответствует по времени периодам наибольшей концентрации внимания человека при решении задач и обнаруживает связь со скоростью решения задач. Разные по содержанию и сложности задания вызывают неодинаковые изменения тета диапазона. 
Умственная активность у взрослых сопровождается повышением мощности бета-ритма, особенно, когда дело касается новизны, а стереотипные, повторяющиеся умственные операции, сопровождаются ее снижением. Успешность выполнения вербальных заданий и тестов на зрительно-пространственные отношения также оказывается положительно связанной с высокой активностью бета диапазона ЭЭГ левого полушария. По некоторым предположениям, эта активность связана с отражением деятельности механизмов сканирования структуры стимула, осуществляемой нейронными сетями, продуцирующими высокочастотную активность ЭЭГ. 
Динамика альфа активности при умственной деятельности имеет сложный характер. Выделяют 3 вида альфа активности: высоко- средне- и низкочастотную. Оказывается, что эти субкомпоненты альфа-ритма по-разному связаны с умственной деятельностью : 1) низкочастотный и высокочастотный альфа-ритм в большей мере соотносится с когнитивными аспектами деятельности 2) среднечастотный альфа-ритм в основном отражает процессы неспецифической активации. 
Пространственно-временная организация ЭЭГ и мышление.  
При умственной деятельности увеличивается число активируемых участков коры. В зависимости от характера задачи картина межзональных отношений может выглядеть по-разному. Например, при решении как вербальных и арифметических задач возрастает степень активации в лобных и центральных отделах левого полушария, а при решении математических задач помимо этих зон возникает дополнительный фокус активации в теменно-затылочных отделах. 
Меняется степень пространственной синхронизации и в зависимости от степени алгоритмизации действия. При легком действии, активируются задние отделы левые полушария, при сложном – передние. 
Стратегия выполнения тоже имеет различия. Например, при решении одной и той же математической задачи: арифметическим или пространственным способов, — фокусы активации располагаются в разных участках коры. В первом случае — в правой префронтальной и левой теменно-височной, во втором — сначала в передних, а затем задних отделах правого полушария. 
Степень оригинальности задачи влияет на межзональные отношения. При стандартных приемах решения, преобладает активность левого полушария. При нестандартных (эвристических) решениях, характерно преобладание активации в правом полушарии, наиболее сильное в лобных отделах, причем как в покое, так и при решении задачи.

49. Психофизиологический  подход к интеллекту.

В психологии существует много подходов к анализу природы интеллекта. Все они в какой то мере верны, ведь мозг это целостная система, и на разных уровнях есть факторы, определяющие развитость интеллекта. 
В психофизиологии интеллект – биологическое образование, а индивидуальные различия в интеллекте объясняются действием физиологических факторов и влиянием генотипа. 
Три аспекта интеллекта по Г. Айзенку: 
1. Биологический. (Интеллект А) Генетически детерминированная биологическая база когнитивного функционирования и всех его индивидуальны рахличий. Связан с деятельностью коры больших полушарий. 
2. Психометрический. Измеряется тестами интеллекта и зависит как от биологического интеллекта, так и от социокультурных факторов. 
3. Социальный.(Интеллект Б) Представляет собой интеллектуальные способности, проявляющиеся в повседневной жизни. Он зависит от психометрического интеллекта, а также от личностных особенностей, обучения, социо-экономического статуса. Очевидно, что интеллект Б гораздо шире, чем интеллект А и включает его в себя. 
Концепция Айзенка в значительной степени опирается на труды предшественников. 
Ф Гальтон рассматривал интеллект как биологическое образование, которое нужно измерять с помощью физиологических индикаторов. Экспериментальное воплощение эти идеи нашли в целом ряде работ, в которых в качестве коррелята интеллекта и частично способа его измерения предлагалось рассматривать время выполнения простых заданий. Т.е. насколько быстро индивид может обрабатывать информацию, причем независимо от приобретенных знаний и навыков. Времени как фактору, обеспечивающему эффективность умственной деятельности, и в настоящее время придается довольно большое значение. 
Понятие психической скорости, или скорости выполнения умственных действий, приобретает роль фактора, объясняющего происхождение индивидуальных различий в познавательной деятельности и показателях интеллекта. Действительно, неоднократно показано, что показатель интеллекта связан с временем реакции, взятом в разных вариантах оценки, отрицательной корреляцией, составляющей в среднем — 0,3. 
Нейрональная эффективность. Наряду с этим, в психофизиологии существует специальное направление — хронометрии процессов переработки информации, в котором одним из главных показателей служат латентности компонентов ВП, интерпретируемые как маркеры времени выполнения отдельных когнитивных операций. Существует целый ряд исследований взаимосвязи показателей ВП и интеллекта. 
В этом контексте была сформулирована гипотеза нейрональной эффективности, которая предполагает, что «биологически эффективные» индивиды обрабатывают информацию быстрее, поэтому они должны иметь более короткие временные параметры (латентности) компонентов ВП. 
Но существуют другие факторы, влияющие на проявления ВП, например, уровень активации, следовательно, связь «латентные периоды ВП — показатели IQ» зависит от уровня активации. 
Кроме временных характеристик, для сопоставления с показателями IQ привлекаются и многие другие параметры ВП: различные варианты амплитудных оценок, вариативность, асимметрия. 
Концепция А. и Д. Хендриксонова. В основе индивидуальных различий лежат различия в особенностях синаптической передачи и формирования энграмм памяти. Предполагается, что при обработке информации на уровне синапсов в коре мозга могут возникать ошибки. Чем больше число таких ошибок продуцирует индивид, тем ниже показатели его интеллекта. Они проявляются в индивидуальных особенностях конфигурации ВП. Индивиды, безошибочно обрабатывающие информацию, должны продуцировать высокоамплитудные и имеющие сложную форму ВП. 
Топографические факторы. 2 особенности: 
1. Морфологические и функциональные особенности отдельных структур мозга, которые связаны с высокими умственными достижениями. Индивидуальным особенностям психической деятельности сопутствуют определенные соотношения в развитии различных областей мозга. Больше размеры нейронов в так называемом рецептивном слое коры, более развитые лобные доли (в том числе и глиальные клетки лобных долей) свидетельствуют о высоком интеллекте.

2. Второй касается особенностей  взаимодействия между структурами  мозга, при которых возможна высокоэффективная  умственная деятельность. Аналитическая, знаково опосредованная стратегия  познания характерна для работы  левого полушария, синтетическая, образно  опосредованная — для правого. Степень выраженности полушарий  могут служить физиологическим  условием высоких достижений  в решении задач разного типа (вербально-логических или пространственных). 
Исходно предполагалось, что условием высокого интеллекта явл. Приемущество левого полушария, но сейчас пришли к выводу что правое тоже является показателем, т.к. на нем лежат функции одновременно обдумывать разные вопросы, привлекать больше ресурсов для оешения

Соотношение нейронного и топографического уровней. в работе мозга следует выделять два уровня, или типа, систем: 
1. Микросистемный. Представлен параметрами функционирования нейронов (принципами кодирования информации в нейронных сетях) и особенностями распространения нервных импульсов (скоростью и точностью передачи информации). 
2. Макросистемный. Второй отражает морфофункциональные особенности и значение отдельных структур мозга, а также их пространственно-временную организацию (хронотоп) в обеспечении эффективной умственной деятельности.

50. Организация двигательных  систем

Существует 2 вида двигат. Функций: поддержание положения тела и собственно движения. 
В двигательной системы основной поток информации берет начало от двигательной зоны коры больших полушарий к ферефирии, но при этом контролируется степень сокращений мышц (афферентная информация). Значение афферентных систем было впервые показано Ч. Шеррингтоном. Он оказал на существование сенсорных обратных связей, которые регулируют активность мотонейрона и ввел термин «проприорецепция». 
Основной структурой, управляющией движениями, является моторная кора. (прецентральная извилина). В её работе используется два принципа управления: контроль через петли обратной связи и через механизм программирования. К ней сходятся сигналы сенсомоторной, зрительной и других отделов коры, которые используются для контроля и коррекции движений. Кроме того, к моторной коре приходят сигналы, связанные с программированием движений из передних отделов. 
Для инициации двигательного акта необходима актуализация моторных программ, которые могут быть врожденными или приобретенными. 
При выполнении заученного движения активации нейронов моторной коры предшествует активность нейронов мозжечка, а так же сигналы от базальных ганглиев, ответственных за хранение двигательных программ врожденного поведения. 
Согласно гипотезе П. Робертсона, актуализация моторных программ происходит через активацию командных нейронов. Они могут активизироваться или затормаживаться. 

51. Электрофизиологические  корреляты организации движения

Пространственная синхронизация (ПС), т.е. синхронная динамика электрических колебаний, регистрируемых из разных точек коры больших полушарий, отражает такое состояние структур мозга, при котором облегчается распространение возбуждения и создаются условия для межзонального взаимодействия. Разработан М.Н. Ливановым. 
Исследование межзональных связей биопотенциалов мозга позволяет проследить динамику взаимодействия отдельных зон коры на разных этапах выполнения движения, при обучении новым двигательным навыкам, выявить специфику межзонального взаимодействия при разных типах движений. 
у человека в корковой организации движений принимают участие не только центры моторной коры, но также лобные и нижнетеменные зоны. 
Обучение произвольным движениям и их тренировка вызывают перераспределение межцентральных корреляций корковых биопотенциалов. В начале обучения общее число центров, вовлеченных в совместную деятельность, резко возрастает, и усиливаются синхронные отношения ритмических составляющих ЭЭГ моторных зон с передними и задними ассоциативными областями. По мере овладения движением общий уровень ПС значительно снижается, и, напротив, усиливаются связи моторных зон с нижнетеменными. 
Важно отметить, что в процессе обучения происходит перестройка ритмического состава биопотенциалов разных зон коры: в ЭЭГ начинают регистрироваться медленные ритмы, совпадающие по частоте с ритмом выполнения движений. Эти ритмы в ЭЭГ человека получили название «меченых». Такие же меченые колебания были обнаружены у детей дошкольного возраста при совершении ими ритмических движений на эргографе. 
Во время осуществления циклической и ациклической двигательной активности динамика электрической активности коры больших полушарий меняется. В ЭЭГ происходит усиление как локальной, так и дистантной синхронизации биопотенциалов, что выражается в нарастании мощности периодических составляющих, в изменениях частотного спектра авто- и кросскоррелограмм, в определенной сонастройке максимумов частотных спектров и функций когерентности на одной и той же частоте. 
Пространственная синзронизация и время реакции. Время реакции — один из наиболее простых двигательных показателей. Поэтому особый интерес представляет тот факт, что даже простая двигательная реакция может иметь различающиеся физиологические корреляты в зависимости от увеличения или сокращения ее длительности. При быстрых реакциях у здорового человека чаще всего высокие корреляционные связи биопотенциалов возникали в обеих нижнетеменных областях (несколько больше с левым полушарием мозга). Если время реакции возрастало, это сопровождалось синхронизацией биопотенциалов в лобных отделах коры и из взаимодействия исключалась нижнетеменная область левого полушария. Кроме того, была обнаружена зависимость между величинами фазовых сдвигов альфа-ритма, зарегистрированного в лобных, прецентральных и затылочных областях мозга и скоростью простой двигательной реакции. 
Важно отметить, что усиление синхронизации биопотенциалов наступает у человека уже в предрабочем состоянии в процессе сосредоточения перед двигательным действием, а также при мысленном выполнении движений. 
ПС и специфика движения. Кроме неспецифического усиления ПС биопотенциалов было отмечено ее выраженное избирательное нарастание между зонами коры, непосредственно участвующими в организации конкретного двигательного акта. Например, наибольшее сходство в электрической активности устанавливается: при движении рук — между лобной областью и моторным представительством мышц верхних конечностей; при движении ног — между лобной областью и моторным представительством мышц нижних конечностей. При точностных действиях, требующих тонкой пространственной ориентации и зрительного контроля (стрельба, фехтование, баскетбол), усиливаются взаимодействия между зрительными и моторными областями. 
Была выявлена сложная динамика ПС биопотенциалов различных участков мозга у спортсменов при выполнении различных упражнений и показана зависимость нарастания взаимодействия ритмических составляющих ЭЭГ от режима двигательной деятельности, от квалификации спортсменов, от способности человека решать тактические задачи, от сложности ситуации. Так, у спортсменов высокой квалификации межцентральные взаимодействия выражены гораздо интенсивнее и локализованы более четко. Выяснилось также, что более сложные двигательные задачи требуют для своего успешного решения более высокого уровня пространственной синхронизации ритмов ЭЭГ, а время решения тактических задач коррелирует со скоростью нарастания межцентральных взаимодействий. При этом двигательный ответ следует после достижения максимума синхронности биопотенциалов в коре головного мозга. 
В совокупности исследования ПС биопотенциалов мозга у человека позволили установить, что при выполнении простых и сложных двигательных актов во взаимодействия вступают разные центры мозга, образуя при этом сложные системы взаимосвязанных зон с фокусами активности не только в проекционных, но и в ассоциативных областях, особенно лобных и нижнетеменных. Эти межцентральные взаимодействия динамичны и изменяются во времени и пространстве по мере осуществления двигательного акта.