Биоэлектрическая активность головного мозга.
В настоящее время широко пользуются исследования электрических потенциалов коры головного мозга для изучения ее физиологической деятельности и в клинике при возникновении патологических явлений. Запись суммарной электрической активности мозга называется электроэнцефалографией. В коре головного мозга обнаруживаются постоянные колебания биопотенциалов разной формы, амплитуды и частоты.
По частоте различают следующие ритмы колебаний.
1. Альфа-ритм – хар-ся колебаниями частотой 8-13 в сек. Этот ритм имеется у человека, находящегося в физическом и умственном покое с закрытыми глазами.
2. Бета-ритм– наиболее частый, хар-ся колебаниями выше 13 сек. Он сменяет альфа-ритм при умственном напряжении и раздражении рецепторных аппаратов. Бета-ритм наступает сразу, например, при открытии глаз.
3. Тета-ритм – хар-ся колебаниями частотой 4-8 сек. Он наблюдается во время сна, неглубокого наркоза и при некоторых патологических состояниях, например, гипоксии мозга.
4. Дельта-ритм – хар-ся самыми медленными колебаниями частотой 0,5-3,5 в сек. Этот ритм возникает во время глубокого сна и глубокого наркоза, а так же при различных патологических состояниях головного мозга.
Чем медленнее ритм, тем выше его потенциал, который лежит в пределах 20-300 мкВ.
Итак, в состоянии покоя в кору головного мозга поступает относительно ограниченное количество эффективных импульсов. При таком состоянии наблюдаются одинаковые по частоте и амплитуде колебания потенциалов электроэнцефалограммы. Это явление называется синхронизацией. Биопотенциалы при таком синхронном возбуждении нейронов характеризуются медленными и высокоамплитудными волнами типа альфа- и дельта-ритма.
При действии различных раздражений во время умственной работы и напряженных эмоциональных состояний наступает подавление альфа-ритма, появляются высокочастные и низкоамплитудные колебания типа бета-ритма. Это явление называется десинхронизацией. Десинхронизация отражает процесс возбуждения (с одной стороны – это активация корковых центров) и указывает на усиление тормозных процессов (с другой стороны – это депрессия L-ритма).
Анализ электроэнцефалограмм детей различного возраста показывает, что подкорковые структуры, являющиеся наиболее филогенетически древними образованиями мозга, созревают значительно раньше высших отделов (т.е. коры больших полушарий).
L-ритм появляется у детей впервые в трехмесячном возрасте. В 4-5 лет L-ритм имеет 5-7 колебаний в сек. (т.е. еще отличается от L-ритма взрослого), что определяется незрелостью нервных элементов коры больших полушарий. В 7-8 лет L-ритм имеет 7-9 колебаний в сек., а в энцефалограмме определяется значительное место высокоамплитудных медленных тетта-волн. (У взрослого такая ЭЭГ наблюдается при патологиях подкорковых стр-р). Наличие тетта-волн в детской ЭЭГ является результатом еще слабого подавляющего воздействия коры на подкорку. К 10-12 годам L-ритм соответствует норме взрослого (это указывает, что кора достигла значительной зрелости), но в ЭЭГ еще сохраняются тетта-волны в виде отдельных колебаний. Т.о. в этом возрасте уже устанавливаются выраженные тормозные влияния коры на подкорковые структуры.
В 13-15 лет снова наблюдается усиление подкорковой активности, что связанно с повышенной активностью в этом возрасте одного из отделов промежуточного мозга – гипоталамуса. На ЭЭГ это находит свое отражение в некотором увеличении выраженности медленных тета-волн.
К 16-17 годам активность структур промежуточного мозга исчезает и в ЭЭГ начинает четко доминировать корковой L-ритм.
Структурно-функциональное созревание коры больших полушарий является чрезвычайно важным в поведенческих реакциях ребенка. Т.е. возрастание тормозного влияния коры на подкорковые структуры способствует нарастанию сдержанности, контролируемости и осмысленности поступков. А это в свою очередь является основой для формирования процессов внимания и сосредоточенности.
Н.И.Красногорский выделил у детей четыре типа ВНД. В основе выделения типов ВНД у детей лежат теже свойства нервных процессов (сила, уравновешенность и подвижность), а также степень взаимодействия между корой и подкорковыми образованиями головного мозга.
I Тип – сильный, уравновешенный, оптимально возбудимый, быстрый.
Хар-ся быстрым образованием прочных условных рефлексов. Дети способны к выработке тонких дифференцировок. Безусловнорефлекторная деятельность регулируется функционально сильной корой. Имеет хорошо развитую речь, с богатым словарным запасом. (Сангвиник.)
II Тип – сильный, уравновешенный, медленный.
Условные связи образуются медленнее. Выраженный контроль коры над безусловными рефлексами и эмоциями. Эти дети быстро обучаются речи. Речь несколько замедленная. Активны и стойки при выполнении сложных заданий. (Флегматик).
III Тип – сильный, неуравновешенный, повышенно возбудимый, безудержный.
Хар-ся недостаточностью тормозного процесса. Подкорковая деятельность сильно выражена, не всегда контролируется корой. Условные рефлексы быстро угасают. Дети отличаются высокой эмоциональной возбудимостью, вспыльчивостью. Речь быстрая, с отдельными вскрикиваниями. ( Холерик).
IV Тип – слабый тип с пониженной возбудимостью.
Условные рефлексы образуются медленно, неустойчивые, речь замедленная. Легкотормозимый тип. Дети трудно привыкают к новым условиям обучения и их изменениям, не переносят сильных и продолжительных раздражений, легко утомляются. (Меланхолик).
У большинства людей преобладают свойства сильного типа ВНД, но есть много переходных форм с признаками слабого типа.
Тип ВНД генетически детерминирован. Но т.к. он отражает св-ва ЦНС, то в процессе индивид. жизни некоторые черты могут изменяться под влиянием факторов окружающей среды.
Экспериментальные неврозы.
В лаборатории И.П.Павлова путем перенапряжения основных нервных процессов удалось вызвать функциональные расстройства деятельности ЦНС — экспериментальные неврозы. В результате возникает «срыв» ВНД. Он выражается в резком преобладании или возбудительного, или тормозного процесса. При преобладании возб-я появляется двигательное беспокойство, при преобладании торм-я — сонливость, двигательная активность ограничивается.
Сущность невроза заключается в понижении работоспособности нервных клеток, в появлении хаотического характера условнорефлекторной деятельности и поведения.
Особый интерес привлекают т.н. экспериментальные неврозы. Они представляют собой патологическое состояние коры больших полушарий, возникающее при отсутствии каких-либо анатомических повреждений н.с. или других органов организма. Э.н. является функциональным нарушением, или нервным срывом ВНД, возникающим при трудных условиях деятельности головного мозга, вызывающих перенапряжение нервных процессов.
Патологическое состояние ВНД часто наступает вследствие угрожающей жизни ситуации. В этом отношении показателен случай э.н., который наблюдал Сперанский у собак, содержавшихся в Институте экспериментальной медицины и переживших наводнение в 1924 г. в Ленинграде. У животных возникли нарушения нормальной условно-рефлекторной деятельности, которое заключалось в исчезновении всех условных рефлексов и в отказе от еды во время окота. Относительно нормальное состояние ВНД восстановилось через 1,5 месяца. Однако стоило после этого пустить в кабину струю воды, и снова возникало нарушение условных рефлексов.
По происхождению выделяют следующие э.н.
1. Э.н. при перенапряжении тормозного процесса — нарушается дифференцирование раздражений, запаздывание условных рефлексов.
2. Э.н. при перенапряжении возбудительного процесса — уменьшается величина условных рефлексов.
3. Э.н. при перенапряжении подвижности нервных процессов — проявляется или в их инертности, застойности, или в чрезмерной подвижности.
Может быть вызван слишком быстрыми и частыми переделками значения положительных и отрицательных условных раздражителей или ломкой стереотипов (переоценка взглядов человека, коренное изменение образа жизни).
4. Э.н. «сшибка» — это столкновение возбуждения и торможения. Развивается при слишком быстрой смене или одновременном действии раздражителей противоположного значения.
Первые э.н. в лабораториях И.П.Павлова были получены именно таким путем при выработке пищевого рефлекса на сигнал болевого раздражителя, вызывающего оборонительную реакцию. В дальнейшем пользовались разными способами, в том числе применением кормушки под током.
Невротический срыв легче вызвать у людей слабого типа и безудержного типа нервной системы, в первом случае страдает чаще возбудительный процесс, во втором — тормозной.
Функциональные неврозы могут приводить к патологическим изменениям в других органах (напр., выпадение волос, нарушение деятельности ж.-к.т., почек, желез внутренней секреции).
Экспериментальный невроз имеет несколько фаз развития:
1. Уравнительная фаза — раздражители разной силы начинают вызывать примерно равный рефлекторный ответ.
2. Парадоксальная фаза — сильные условные раздражители вызывают слабый, а слабые — сильный эффект.
3. Накротическая фаза — резко падают эффекты как сильных, так и слабых — усл. раздражителей.
4. Ультрапарадоксальная фаза — положительные условные раздражители дают тормозной эффект, а тормозные — вызывают положительную условную реакцию.
Нарушения ВНД могут наблюдаться в течение различного срока, и глубина неврозов зависит от причины и типа ВНД. Они могут приводить и к патологическим изменениям в других органах.
Отдых, лекарственные вещества, бромистый Nа — усиливают процессы торможения, кофеин — процесс возбуждения.