Психофизиологические концепции сознания.

Концепция «светлого пятна» (Павлов, 1913; Ф.Крик, 1984).Впервые идею о связи сознания с активностью определенного участка коры предложил И.П.Павлов в 1913 г.

«Если бы можно было видеть сквозь черепную коробку и если бы место с оптимальной возбудимостью светилось, то мы увидели бы на думающем сознательном человеке, как по его большим полушариям передвигается постоянно изменяющееся в форме и величине причудливо меняющихся очертаний светлое пятно». При этом, Павлов подчеркивал, что не претендует на объяснение того, как в этом «светлом пятне» материя порождает субъективные переживания.

«Теория прожектора» Фрэнсиса Крика (1984). Разработана для случая зрения. «Прожектор» формируется в результате взаимодействия дорсального таламуса (переключательные ядра для восходящей сенсорной информации) и ядер вентрального таламуса (ретикулярных ядер): сначала «подвозбуждено» одно ядро (на 100 мс, по Крику), затем – другое (другие), и т.д.

Таким образом, идет как-бы сканирование прожектором разных зон коры и объединение их в единую систему на одной (высокой) частоте за счет кратковременной модификации синапсов. Это состовляет основу высших психических функций.

(Перемещение локусов активности по мозгу мы теперь можем набл-ть методами ПЭТ и ЯМР)=.

Гипотеза информационного синтеза (А.Иваницкий).

На основе изучения временных связей между возникновением ощущений и отдельных компонентов ВП мозга А.Иваницкий предположил, что субъективный опыт возникает в результате определенной организации происходящих в мозге процессов и сопоставления в зонах коры новой информации с той, которая извлечена из памяти.

Сведения о внешних событиях как бы проецируются на индивидуальный опыт субъекта. Это возникает в результате кольцевого движения возбуждения, которое после дополнительной обработки в других структурах мозга возвращается к местам первоначальных проекций.

Синтез информации о физических и сигнальных свойствах стимула на нейронах зрительной коры приводит к возникновению ощущения, которое затем опознается, категоризируется при участии лобной коры. Ощущения возникают в результате циклического движения нервных импульсов и синтеза в проекционной коре сенсорной информации со сведениями, извлекаемыми из памяти. Числа в рамках - миллисекунды после предъявления стимула.

Процесс, обеспечивающий синтез информации включает кольцевое движение возбуждения по отделам мозга.

Из проекционной коры, получающей сигналы от органов чувств, возбуждение поступает в ассоциативную кору (нижневисочную для зрительных стимулов), где сведения сравниваются с эталоном и опознаются.

Затем возбуждение переходит на энторинальную кору, находящуюся на внутренней поверхности височной доли полушарий и имеющую отношение к памяти. Там определяется значимость сигнала, его отношение к той или иной потребности организма.

Потом импульсы возбуждения перемещаются в мотивационные центры промежуточного мозга, откуда вновь возвращаются по системе диффузных проекций в кору, в том числе и в зоны первичной проекции. Через100 мс также возникают связи между проекционной и лобной корой.

Такой цикл, продолжительность которого составляет около 150 мс, получил название «круг ощущений». Суть его в том,что он обеспечивает сравнение сенсорного сигнала со сведениями, извлеченными из памяти, включая данные о значимости полученной информации, что предположительно и лежит в основе перехода физиологического процесса на уровень психического, субъективного переживания.

В результате возникшее ощущение не только точно передает физические характеристики стимула, но и становится эмоционально окрашенным. Вышеприведенная концепция получила название гипотезы информационного синтеза.

Изучалась структура корковых связей при решении испытуемым задач на образное (опознание эмоций), пространственное (сравнение фигур) и абстрактно-вербальное (анаграммы; классификация понятий по смыслу) мышление.

Исходили из положений Н.Е.Введенского и А.А.Ухтомского о том, что связь между нервными структурами возникает на основе уравнивания ритмов их деятельности (принцип «изолабильности), и (2) данных М.Н.Ливанова (1972) и В.С.Русинова (1969) о том, что синхронизация частотных хар-ик ЭЭГ, отражающих ритмы мозга, может быть индикатором внутрикорковых связей.

Отсюда – метод картирования внутрикорового взаимодействия (Иваницкий, 1990, 1997): наличие в спектрах ЭЭГ разных областей коры точно совпадающих частотных пиков является указанием на наличие в этих областях нейронных групп, работающих в одном ритме и функционально связанных между собой.

При образном мышлении фокусы расположены в теменно-височной, а при вербальном - в лобной коре, Центр восприятия речи в левой височной коре (зона Вернике) задействован в обоих случаях.

Концепция сознания Дж.Эделмена (1981) и Дж.Грея(1995)

В основе сознания лежит механизм повторного входа возбуждения в те же нейронные группы после дополнительной обработки информации в других группах или поступления сигналов из внешней среды (reentering).

Причем обратные связи могут соединять как анатомически близкие, так и удаленные структуры. Такая ОС дает возможность сравнивать имеющиеся сведения с вновь поступающей информацией в течение одного цикла (100-150 мс).

Согласно Дж.Грею (1995), содержание сознания определяется взаимодействием субикулума гиппокампа (компаратора сигналов) и нейронами той или и иной перцептивной системы. Грей считает, что основную роль в квантовании процессов сознания играет тета-ритм (ритм гипп.), откуда квант С. = 1000 мс / 6 (Гц) = 166 мс.

Важно отметить, что во всех случаях авторы обращаются к лимбическим структурам, тесно связанным с эксплицитной памятью, узнаванием и воспоминанием.

64. Современные нейрофизиологические теории сознания (теории Б.Дж.Баарса, К.Коха, С.Гринфилда).

В основе этих теорий лежат представления, согласно которым каждый стимул и каждое внутреннее переживание связаны с согласованной активацией некоторой распределенной группы нейронов, причем в каждую группу одновременно входят нейроны из различных удаленных друг от друга областей мозга.

Каждому стимулу, каждому впечатлению, каждому внутреннему состоянию сознания соответствует некоторое уникальное объединение нейронов. Каждый отдельный нейрон может в разное время входить в разные объединения. (В терминологии Коха эти объединения называются коалициями, в терминологии Гринфилда – ансамблями). Время жизни каждого такого объединения – не более несколько десятых долей секунды.

– Теория гностических нейронов– целостное восприятие каждого объекта обеспечивается активностью совершенно определенных нейронов (детекторов высшего порядка). Детекторы очень высокого порядка действительно обнаружены в мозге (например, нейроны, реагирующие на лица и на другие категории объектов), однако маловероятно, чтобы они действительно самостоятельно отвечали за формирование целостного представления об объекте (включая ассоциации в памяти, эмоциональную окраску и т.п.).

– Теория распределенного кодирования, согласно которой нейроны, занятые обработкой различных аспектов одного объекта, синхронизируют свою активность друг с другом, и в то же время разряжаются несинхронно с остальными нейронами, не участвующими в обработке информации о данном объекте. В последние 10-15 лет накопилось множество фактов, указывающих на важность синхронизированной активности (прежде всего в диапазоне гамма-ритма около 40 Гц, но также и в других частотных диапазонах).

Вероятно, первое наблюдение этого явления было сделано Вольфом Зингером в конце 80-х гг. (1989 г.), который показал, что нейроны зрительной коры, удаленные друг от друга и отвечающие за разные участки зрительного поля, синхронизировались друг с другом в том случае, если соответствующие участки зрительного поля представляли собой единый объект (две полоски на экране двигались как единое целое); синхронизация не возникала, если те же полоски двигались независимо друг от друга.

МОДЕЛЬ КОХА. Объединение пирамидных нейронов, соединяющее переднюю и заднюю области коры больших полушарий, разряжается уникальным образом. Разные объединения соответствуют различным стимулам.

МОДЕЛЬ ГРИНФИЛД. Нейроны из разных областей мозга разряжаются синхронно и доминируют до тех пор, пока другой стимул не вызывает появление нового ансамбля. Ежемоментно под влиянием входящих сигналов образуются и распадаются различные ансамбли.