Психофизиология и её определение.

Психофизиология (психологическая физиология) — академическая и прикладная дисциплина, возникшая на стыке психологии и физиологии, предметом ее изучения являются нейро-эндокринные механизмы психики и поведения человека. Психофизиология- академическая и прикладная дисциплина интегрирующая знания о нейронных механизмах и функциональной организации нервной системы из естественно-научных дсициплин,

Отличие от близких дисциплин:

Физиологическая психология имеет более конкретную направленность на изучение частных физиологических механизмов. Независимой переменной в психофизиологических экспериментах является поведение (зависимой физиологические процессы соответственно), в то время как в экспериментах физиологической психологии наоборот (такое различение не является абсолютным).

Нейропсихологию в отличие от психофизиологии интересует патологии, нарушения, отклонения мозговой деятельности и их проявление в психике и деятельности человека (практически тоже самое, что и клиническая психофизиология).

Три основных характеристики современной психофизиологии:

· активизм,

· селективизм

· информативизм.

Активизм. Переход к новой «модели» человека — активной личности, направляемой внутренне заданными целями, способной к произвольной саморегуляции.

Селективизм. Высокая дифференцированность в анализе физиологических процессов и явлений, которая позволяет ставить их в один ряд с тонкими психологическими процессами.

Информативизм. Переориентация физиологии с изучения энергетического обмена со средой на обмен информацией. Понятие информации, войдя в психофизиологию в 60-е годы, стало одним из главных при описании физиологических механизмов познавательной деятельности человека.

Основные направления психофизиологии:

· Возрастная - изучение онтогенетических изменений.

· Дифференциальная – изучение основ и предпосылок индивидуальных различий.

· Клиническая – изучение патологических состояний.

· Социальная – изучение психофизиологических коррелятов межличностных отношений.

· Сравнительная – изучение структурных и функциональных взаимоотношений нервной системы.

Основные понятия:

Функциональная система (ФС) — это организация активности элементов различной анатомической принадлежности, имеющая характер взаимосодействия, которое направлено на достижение полезного приспособительного результата. ФС рассматривается как единица интегративной деятельности организма.

Модульный принцип организации нейронов КБП – объединение нейронов в группы со сходными функциональными свойствами (колонка-макроколонка-модуль-образование).

Принцип психофизиологического исследования: человек— нейрон— модель. Психофизиологическое исследование начинается с изучения поведенческих (психофизических) реакций человека. Затем оно переходит к изучению механизмов поведения с помощью микроэлектродной регистрации нейронной активности в опытах на животных, а у человека — с использованием ЭЭГ и вызванных потенциалов. Интеграция данных психофизического и психофизиологического исследований осуществляется построением модели из нейроподобных элементов. При этом вся модель как целое должна воспроизводить исследуемую функцию на уровне макрореакций, а отдельные нейропо-добные элементы должны обладать характеристиками реальных нейронов, участвующих в выполнении изучаемой функции. Модель выступает в качестве рабочей гипотезы. Выводы, которые вытекают из модели, проверяются в новых исследованиях. При условии, что результаты опытов не совпадают с моделью, она изменяется. Таким образом, в модели накапливается все более полная информация об объекте исследования.

Метод магнитной регистрации. (МЭГ)

Регистрация параметров магнитного поля, обусловленных биоэлектрической активностью головного мозга. Запись этих параметров осуществляется с помощью сверхпроводящих квантовых интерференционных датчиков и специальной камеры, изолирующей магнитные поля мозга. Метод обладает рядом преимуществ перед регистрацией традиционной ЭЭГ. В частности, радиальные составляющие магнитных полей, регистрируемые со скальпа, не претерпевают таких сильных искажений, как ЭЭГ. Это позволяет более точно рассчитывать положение генераторов ЭЭГ-активности, регистрируемой со скальпа.

ТКЭАМ(топографическое картирование электрической активности мозга) -очень удобная форма представления на экране дисплея статистического анализа ЭЭГ и ВП.

Компьютерная томография (КТ) —метод, дающий точные и детальные изображения малейших изменений плотности мозгового вещества. Можно получить множество изображений одного и того же органа и таким образом построить внутренний поперечный срез этой части тела, в отличие от рентгена.

Томографическое изображение — это результат точных измерений и вычислений показателей ослабления рентгеновского излучения, относящихся только к конкретному органу.Метод позволяет различать ткани, незначительно отличающиеся между собой по поглощающей способности. Измеренные излучение и степень его ослабления получают цифровое выражение. По совокупности измерений каждого слоя проводится компьютерный синтез томограммы. Завершающий этап — построение изображения исследуемого слоя на экране. Помимо решения клинических задач (например, определения местоположения опухоли) с помощью КТ можно получить представление о распределении регионального мозгового кровотока. Благодаря этому КТ может быть использована для изучения обмена веществ и кровоснабжения мозга.

Компьютерная томография стала родоночальницей ряда других еще более совершенных методов исследования: томографии с использованием эффекта ядерного магнитного резонанса

МРТ- томографии получение изображения основано на определении в мозговом веществе распределения плотности ядер водорода (протонов) и на регистрации некоторых их характеристик при помощи мощных электромагнитов, расположенных вокруг тела человека. С помощью этого метода можно получить четкие изображения "срезов" мозга в различных плоскостях. Так же используется (все более чаще) функциональная МРТ для исследования динамики физиологических процессов.

ПЭТ - сочетает возможности КТ и радиоизотопной диагностики. В ней используются ультракороткоживущие позитронизлучающие изотопы ("красители"), входящие в состав естественных метаболитов мозга, которые вводятся в организм человека через дыхательные пути или внутривенно. Активным участкам мозга нужен больший приток крови, поэтому в рабочих зонах мозга скапливается больше радиоактивного "красителя".

Термоэнцефалоскопия-в основе метода лежит регистрация инфракрасного излучение в диапазонах 3-5 и 8-14 мкм. В работающем мозге температура отдельных участков непрерывно меняется. Построение термокарты дает временной срез метаболической активности мозга. При регистрации прямо от коры, на нее наносится краситель, генерирующий инфракрасное излучение при изменении активности мозга.

Стресс и его механизмы.

Стресс - реакция на все воздействия человека. Стресс есть всю жизнь.

Стресс – постоянное, неспецифическое , генерализованое состояние организма, обеспечивающее адаптацию к постоянно меняющимся условиям среды.

Стрессор- это внешний и внутренний стимул, который может запустить стадию борьбы или бегства.

Три стадии стресса:

· тревога

· борьба или бегство (сопротивление)

· истощение

Эустресс - стресс, вызванный положительными эмоциями» и «несильный стресс, мобилизующий организм».

Дистресс - негативное эмоциональное стрессовое реагирование на ситуации, значительно превышающие адаптационные ресурсы человека.

Уровень бодрствания. Уровень нашей подвижности регулируется механизмами стресса.

Стадия борьбы позволяет усиленно работать мышцам, сердцу.

Стресс это прежде всего состояние, оценивающее уровень бодрствования человека.

Но стресс еще и одновременно реакция.

Обеспечивает стрессовую реакцию.

1. Цнс

2. Внс

3. Железы внутренней секреции

Есть отдельный канал передачи зрительной ин-фы сразу в гипоталамус. Он начинает вырабатывать «разрешающие» гормоны (реллизинг факторы). Эти вещества через кровь идут в гипофиз, а это уже железа внутренней секреции. И вызывают синтез гормона роста (АКТГ). Он так же через кровь идет в надпочечники. Они состоят из коркового и мозгового слоя. Адреналин и норадреналин идет в кровь и идет по всему организму. К тому органу, которому это нужно в данный момент.

Мозг как большая железа. В ретикулярной формации может вырабатываться норадреналин, который идет по аксонам к корковым нейронам и развивается в межклеточном пространстве.

Стресс->гипоталамус ^{активирует(через Н пути или гуморально)}-> Эндокринную и вегетативную НС

Гипоталамус (передняя доля) по прямому Н пути активирует гипофиз->окситоцин и вазоприсин

Гипоталамус (передняя доля) тириотропный релизинг гормон->Гипофиз->тириотропный гормон->щитовидная железа->тироксин

Гипоталамус (задняя доля) ->надпочечники (мозговое в-во) ->адреналин+норадреналин.

С точки зрения биохимии не имеет значения, положительные или отрицательные эмоции испытывает человек. Важно лишь то, что организм должен перестроиться и приспособиться к новым обстоятельствам.

Стрессовая реакция подавляет работу иммунной системы. Это приводит к развитию различных заболеваний.

Механизмы борьбы со стрессом:

1. Обучающие техники (ЗОЖ, витаминотерапия)

2. Релаксационные техники (снижение уровня обмена в-в, замедление сердцебиения и проч.):

-Медитация (упражнение для мозга влияющее на физ. параметры)

- Аутогенная тренировка (самогипноз)

- прогрессивная релаксация (напряжение – расслабление)\

- Биологическая обратная связь

В последнее время показано что адренал и норадренал будучи медиаторами в нс, могут продуцироваться в межклеточное пространство – а это уже не медиаторы, а гормоны. Могут продуцироваться и самим мозгом.

Мозг – большая железа.

Три уровня воздействия адреналина:

Синапсы (реагирует в течение в миллисекунды).

Межклеточное пространство время подхода адреналина к другим нейронам занимает секунды и охватывает только ограниченное количество нервных клеток

Гормоны поступающие в кровь достигают цели за минуты.

Зачем выделяются гормоны и что делают в организме. Метаболические гормоны – действуют на все клетки, изменяют метаболизм каждой клетки. Клетки начинают активно работать. железа выделяет инсулин, гликоген в печени быстро распадается до глюкозы и она является доп источником энергии.

Вся задача желез внутр. секреции …

Нет спецмеханизма останавливающего вещества. Само вещество взаимодействуя с рецепторами издает указ о приостановке синтеза его.

3 уровня: в надпочечниках, в гипофизе и в гипоталамусе. Рецептор: кол-во гормонов увеличилось – команда прекратить

Медленный сон

1 стадия – замена Альфа-ритма на – тетта ритм – дремота, могут возникать визуальные галлюцинации.

2 стадия – сонные веретена (регулярный ритм 14-18 колебаний в секунда) между ними можно легко разбудить человека.

3+4 стадия –дельта сон (3-30-50% 4-более 50% всей ЭЭГ) Самая глубокая стадия. Уряжаются пульс и дыхание, понижается Т тела, мышечный тонус.

Быстрый сон

ЭЭГ как при бодрствование, мышцы расслаблены, активируется вегетативная НС, мозговой кровоток, БДГ, резкое изменение сердечного ритма кровяного давления.

Весь ночной сон состоит из 4-5 циклов около 100 минут каждый. Каждый цикл начинается медленным и заканчивается быстрым сном. Человек не просыпается после каждого цикла. Ближе к концу сна увеличивается доля быстрого сна и уменьшается дельта сна.

Теория Соколова.

Сознание возникает в иерархии нервных клеток, которые содержат в себе в определенных точках гностические нейроны. Гностич нейроны – реагируют на целостный образ (эксперим с обезъянами). При отведении активности от нейронов височной коры видят: когда обезьяне показывают целостное лицо обезьяны знакомой ей – эти нейроны раздражаются. Если его разрезают на части и показывают отдельные части лица, то клетка не реагирует. Отсюда вывод – гностические нейроны запускающие систему нейронной активности опознающей лица знакомые.

В этой иерархии нейронов связи меж ними определяются их силой. Не все нейроны одинаково действуют друг на друга, некоторые имеют большую силу воздействия, чем другие. Т.о. обеспечивается разнообразие реакций на один раздражитель.

Представление о командных нейронах– это нейроны, которые обеспечивают запуск целостных поведенческих реакциях. Стимулируют одну клетку и получают одно мышечное сокращение. Но есть нервные клетки, которые связаны с пулом интер- и мотонейронов, которые обеспечивают включение последовательной цепи поведенческой реакции.

Эта система, состоящая из двух типов нейронной и промежут. нейронов обеспечивает возникновение сознания.

Иваницкий: в процессе прохождения инфы через мозг, инфа поступает в таламические структуры мозга, оттуда из определенных ядер инфа переходит в ассоциативную кору, далее поступает в гиппокамп, обеспечивая эмоц реакцию на стимул. Оттуда сигнал идет в гипоталамус и тут уже частично обработанная инфа возвращается обратно в сенсорные нейроны, где осуществлялся сенсорный образ воздействия.. вот здесь предполагается повторная инфа уже частично обработанной инфы и эта инфа поступает в лобные отделы коры, а потом опять идет к центру сенсорного анализа и только после встречи внутренне обработанной инфы с вновь поступившей инфой происходит принятие решения о том, как поступать в дальнейшем.

Целый ряд корковых образований представляет из себя скопления микроколонок (это совокупность организованных по вертикали нервных клеток, связанных меж собой связями и реагирующих на один признак воздействующего сигнала) микроколонки объединяются в макроколонки – это те совокупности нервных клеток, которые обеспечивают . и они объединяясь дают распределенную сеть. Они могут быть включены в одну и в другую сеть, в зависимости от обстоятельств. Могут работать в двух распределенных системах сразу.

Следствие и концепции распределенных систем:

Распределенная сеть называется распределенной так как нейроны распределены по мозгу пространственно и возбуждаются в разное время – имеется пространственно-временное различие в возбужд нервных клеток сети. Нет жесткой локализации. Функция становится свойством распределенной системы, которая по всему мозгу и не может быть представлена каким-то отдельным участком мозга.

Второе свойство – при включении распределенной системы командным или гностическим нейроном начинается работа распределенной сети, а ее работа приводит к возникновению сознания.

Сознание – свойство функционирующей распределенной системы..

Концепция распред систем позволила преодолеть трудность.

Псих содержание и коды-носители инфы. Текст – инфа, бумага – носитель. Изучая текст мы должны понять суть и коды, вещества, обеспечивающие сохранение информации мозга. тут сочетают исследования психологии и психофизиологии.

Нейронный уровень

Главной особенностью является способность наружной мембраны генерировать нервные импульсы и через синапс передавать информацию. Импульс передается с помощью медиаторов.

Нейроны химически, морфологически и функционально специализированы. Каждый нейрон реализует генетически обусловленную программу жизнедеятельности, выполняя предназначенные ему задачи: обработку приходящих возбуждений и генерацию собственного ответа.

Генетическая детерминация проявляется:

1.в формировании хеморецепторов, которые обладают избирательной чувствительностью к действующим на нейрон биологически активным веществам;

2.в особенностях секреторного аппарата нейрона. Биохимическая специализация возникает в результате взаимодействия генетической программы нейрона и той информации, которая поступает из его внешнего окружения.

Каждый нейрон несет в себе полную генетическую информацию о морфофункциональных особенностях организма, однако число экспрессируемых в них генов больше чем в других.

Не исключено, что именно различия в объеме экспрессируемой генетической информации лежат в основе функциональной специализации разных отделов мозга.Одной из наиболее поразительных особенностей нервной системы является высокая точность связей нервных клеток друг с другом и с различными периферическими органами.

В процессе формирования нервной системы отростки нейронов растут по направлению к своему органу — «мишени», игнорируя одни клетки, выбирая другие и образуя контакты (синапсы) в определенной области нейрона. В основе столь высокой точности образования связей лежит принцип химического сродства, в соответствии с которым большинство нейронов или их малых популяций приобретают химические различия на ранних этапах развития в зависимости от занимаемого положения.

Эта дифференцированность выражается в наличии своеобразных химических меток, которые и позволяют аксонам «узнавать» либо аналогичную, либо комплементарную метку на поверхности клетки-«мишени».

Генетически обусловленная избыточность в образовании количества нейронов, их отростков и межнейронных контактов. Гибель лишних нейронов служит устранению избыточных отростков и синапсов и выступает как один из способов «уточнения» плана формирования нервной системы. Интенсивный и избыточный синаптогенез происходит в течение первых двух лет жизни. Их число доходит до типичного для взрослых уровня приблизительно к 7-10 годам. Сохраняются те контакты, которые оказываются непосредственно включенными в обработку внешних воздействий, т.е. под влиянием опыта происходит процесс избирательной стабилизации синапсов. Избыточная синаптическая плотность рассматривается как морфологическая основа усвоения опыта.

Маловероятно, что специфичность каждого отдельного синапса программируется отдельным геном или его определенным участком. Одним или несколькими генами кодируется медиаторная специфичность нейронов, а их рост до органа-«мишени» контролируется одним общим регуляторным механизмом. Такой эпигенетический механизм мог бы производить тонкую настройку связей нейронной сети, не известен.

ЦНС с. и г. мозг.

Периферическая НС.

По функциям

Соматическая

Мозг состоит из ряда хорошо различимых отделов.

Передний мозг: включает кору БП, обонятельный мозг, базальные ганглии. Структурам переднего мозга обычно приписывают «высшие» интеллектуальные ф-ции. (неокртекс):Затылочная доля (зрение), височная доля (слух, а у людей и речь), теменная доля (реакции на сенсорные стимулы и управление движениями), лобная доля (координация ф-ций других областей коры).

+ старая кора – вегетативные ф-ции, инстинктивное поведение, эмоции.

+ древняя кора – вегетативные функции.

+ гиппокамп – регуляция эмоций консолидация памяти.

Промежуточный мозг: Таламус, Шишковидное тело, Гипофиз, лимбичекая система (гипотоламус миндалевидное тело)

В особых таламических полях и ядрах происходит переключение почти всей информации, входящей в передний мозг и выходящей из него. Гипоталамические поля и ядра служат передаточными (релейными) станциями для внутренних регуляторных систем - они контролируют информацию, поступающую от вегетативной НС, и управляют организмом с помощью вегетативных нервов и гипофиза.

Средний мозг: Древний зрительный центр.

Задний мозг и Продолговатый мозг: (варолиев) мост, и мозжечок (малый мозг). Структуры, лежащие внутри моста, продолговатого мозга, ствола мозга и мозжечка, как правило, взаимодействуют со структурами переднего мозга ч/з реле в среднем мозге. Ч/з мост и ствол идут главные пути, связывающие передний мозг со спинным мозгом и периферической НС.

Поля и ядра моста и ствола мозга контролируют дыхание и сердечный ритм и имеют важнейшее значение для поддержания жизни. Из того факта, что мозжечок прикреплен к крыше заднего мозга был сделан вывод, что он получает и модифицирует информацию о положении тела и конечностей, прежде, чем эта информация поступит в таламус или кору. В мозжечке хранятся основные программы усвоенных двигательных реакций, которые могут потребоваться двигательной коре. Некоторые клетки мозга или нейроны объединяются для выполнения специфических ф-ций.

Лимбическая система помогает регулировать эмоциональные состояния.

Такие объединения носят функциональные названия: «сенсорная система», «двигательная система» и т.д. Каждая функциональная система (ФС) включает все нервные структуры, участвующие в выполнении данных ф-ций.

Можно сказать про пластичноть функций+распределительные системы.