В данной обзорной статье представлены научные достижения многих известных ученых по изучению мозга человека. Организм человека представляет собой слаженную работу мозга с другими органами и системами. Исследования функций мозга человека проводились такими известными учеными, как И.М. Сеченов, И.П. Павлов, Н.П. Бехтерева и многими другими. Ими были исследованы и показаны основополагающие представления о функциях мозга. Несмотря на множество проведенных исследований, человеческий мозг остается самым загадочным и малоизвестным науке органом. Он не так легко раскрывает свои тайны. Серое вещество мозга определяет уникальный, разнообразный внутренний мир с воспоминаниями, фантазией, эмоциями и желаниями. С развитием современных методов исследования в области нейрофизиологии, возможностью применения новейшей аппаратуры ученым удалось раскрыть некоторые тайны мозга.
нейрофизиология
медицина
сигнал возбуждения
1. Бехтерев В.М. Психика и жизнь // Книжный клуб Книговек. – 2015. – С. 220–221.
2. Бехтерева Н.П. Магия мозга и лабиринты жизни. – М., 2013. – C. 156–168.
3. Кобозев Н.И. Исследование в области термодинамики процессов информации и мышления. – М., 1971. – С. 58–59.
4. Сеченов И.М. Рефлексы головного мозга. – М.: АСТ, 2014. – С. 70–80.
5. Медведев С.В. Тайны мозга человека // Вестник РАН – 2005. – № 6.
6. Страук Б. Тайны мозга взрослого человека. Удивительные таланты и способности человека, достигшего середины жизни. – М.: Карьера Пресс, 2011.
7. Стюар-Гамильтон Я., Рудкевич Л.А. Психология старения // Питер, 2010. – С. 155–169.
С развитием новых методов в нейрофизиологии скрытые возможности мозга человека становятся объектом научных исследований. В.М. Бехтерев , Н.П. Бехтерева , Н.И. Кобозев и многие другие в своих исследованиях доказали, что физиологический мозг не способен полностью обеспечивать сознательные и тем более бессознательные функции из-за низкой скорости передачи электрических импульсов в межнейрональных синапсах. Известно, что в синапсах импульсы задерживаются на 0,2-0,5 миллисекунд, тогда как человеческая мысль возникает гораздо быстрее.
На данном этапе развития нейрофизиологии мы хорошо представляем, как работает одна нервная клетка. Основываясь на данных научных исследований академика П.К. Анохина, в возникновении временной связи при образовании условных рефлексов лежит сенсорно-биологическая конвергенция импульсов на каждой клетке коры. Метод ПЭТ дает возможность проследить, какие области функционируют при выполнении тех или иных психических функций, но все же недостаточно известным остается то, что происходит внутри этих областей, в какой последовательности и какие сигналы посылают друг другу нервные клетки и как они взаимодействуют между собой. На карте мозга, определены области, отвечающие за те или иные психические функции. Но между клеткой и областью мозга находится еще один, очень важный уровень - совокупность нервных клеток, так называемый ансамбль нейронов, функции которых представляют большой научный интерес.
В своей работе «Рефлексы головного мозга» И.М. Сеченов впервые утверждал, что в основе психических процессов лежит рефлекторный принцип деятельности. Он приводил утвердительные доказательства рефлекторной природы психической деятельности, то есть все переживания, мысли, чувства, возникают в результате воздействия на организм какого-либо физиологического раздражителя. И.П. Павлов создал свою теорию условных рефлексов, согласно которой горизонтальная корковая временная связь при образовании условных рефлексов основывается на свойствах нервных центров - иррадиации, доминантного возбуждения центров безусловных раздражителей и проторении пути. Много исследований было проведено В.М. Бехтеревым, который занимался строением мозга, связывал с ним его функции. Им предложен метод, позволяющий досконально изучить пути нервных волокон и клеток, по которым создан «атлас головного мозга». Настоящий прорыв в изучении мозга происходит тогда, когда удается войти в прямой контакт с клеткой мозга. Метод представляет собой непосредственное вживление в мозг электродов в диагностических и лечебных целях. Электроды вживляются в различные отделы мозга, при раздражении которых происходит повышение его активности, что позволяет детально изучить процессы, происходящие в нем.
Предполагалось, что мозг поделен на четко разграниченные участки, каждый из которых «отвечает» за свою определенную функцию. Например, это зона, отвечающая за сгибание мизинца, а это зона, ответственная за любовь. Эти выводы основывались на простых наблюдениях: если данный участок повреждался, то и соответственно функция его нарушалась.
В настоящее время становится ясным, что все не так просто: нейроны внутри разных зон взаимодействуют между собой весьма сложным путем, и нельзя осуществлять везде четкую «привязку» функции к области мозга в том, что касается обеспечения высших функций, то есть можно лишь сказать, что данная область имеет отношение к памяти, речи, эмоциям. Пока трудно объяснить, что этот нейронный ансамбль не кусочек мозга, а широко раскинутая сеть и только он отвечает за восприятие букв, а другой ансамбль - за восприятие слов и предложений. Сложная работа мозга по обеспечению высших видов психической деятельности похожа на вспышку салюта: мы видим сначала множество огней, а потом они начинают гаснуть и снова загораются, перемигиваясь между собою, какие-то кусочки остаются темными, другие вспыхивают. Таким же образом и сигнал возбуждения посылается в определенную область мозга, но деятельность нервных клеток внутри нее подчиняется своим особым ритмам, своей иерархии. Благодаря этим особенностям разрушение одних нервных клеток может оказаться невосполнимой потерей для мозга, а другие вполне могут заменить соседние «переучившиеся» нейроны, то есть проявляется свойство нервных центров - пластичность. К выполнению своей работы ряд нейронов готов с самого рождения, а есть нейроны, которые можно «воспитать» в процессе развития, поэтому можно попытаться заставить их взять на себя работу утраченных клеток.
Нейроны подкорковых глубоких структур мозга решают задачу всем миром, сообща. Тогда как нейроны коры, которые эту проблему решают самостоятельно, в действительности повышают ее активность, а частота импульсаций нейронов глубинных структур понижается. Высшие функции мозга обеспечиваются расшифровкой нервного кода, то есть пониманием того, как отдельные нейроны объединяются в структуры, а структура - в систему и в целостный мозг .
По мнению ученых, вокруг головного мозга было выявлено высокочастотное поле, отличающееся от общего биополя человека. Оно получило свое название - психополе. Психополе обеспечивает нормальное высокоскоростное протекание всех нейрофизиологических процессов. Определено, что это психополе настолько высокоэнергетично, что нуждается в особых носителях, которыми являются кристаллы эпифиза. Они дают возможность держать в белковом теле огромный энергоинформационный объем без денатурации белка.
В 60-х годах 20-го столетия профессор МГУ Н.И. Кобозев , исследуя феномен сознания, пришел к выводу, что материальная физиология мозга сама по себе не обеспечивает мышления и другие психические функции. Это возможно за счет внешних источников сверхлегких частиц-психонов, которые являются энергетической основой мыслительных и эмоциональных импульсов. В исследованиях был определен органоид, способный улавливать потоки психонов. Было установлено, что кристаллики эпифиза являются носителями голограмм, которые определяют пространственно-временное развертывание всех психогенетических программ, заложенных при рождении. Огромное количество информации о различных позитивных и негативных программах жизни человека хранится в кристалликах эпифиза. Силы психического и духовного воздействия на кристаллики эпифиза определяют, как и какие программы будут реализованы человеком в течение жизни. У многих людей этот процесс протекает неосознанно, и они не могут полностью реализовать свой энергоинформационный потенциал. И по этой причине даже гениальные люди реализуют свои задатки всего лишь на 5-7 процентов.
В критической ситуации, когда проблему надо решать немедленно, начинается активная выработка психической энергии огромной силы. И тогда совершается спонтанный неуправляемый психоэнергетический процесс воздействия на кристаллики эпифиза и в них активируется программа выхода из кризисной ситуации. Только выработка мощных высокодуховных энергий кратковременна, и когда кризис разрешается, забывается величайшие мгновения психоэнергетического напряжения. И не многие могут осознанно управлять психической энергией и решать с ее помощью различные проблемы .
Современная нейрофизиологическая наука уделяет особое внимание изучению психоэнергетических процессов в головном мозге. Есть множество институтов и лабораторий, разрабатывающих теоретические проблемы данного направления, разработки которых позволяют практической психологии заниматься проблемами активации резервов психики человека, опираясь не только на эмпирический опыт, но и на научные данные. Сложные нестандартные проблемы могут быть эффективно решены только при активации программ развития, в пробуждении скрытых резервов психики. Данный подход дает возможность проявить весь потенциал личности и предоставить эффективные способы его реализации.
В возрасте 40-70 лет мозг имеет свои особенности. Интеллектуальная «мощь» при здоровом образе жизни не падает с возрастом, а только возрастает. Максимальное проявление когнитивных функций находится в интервале 40-60 лет. С 50 лет человек при решении проблем использует одновременно не одно полушарие, как у молодых, а оба (мозговая амбидекстрия). Считается, что в среднем возрасте человек становится более устойчив к стрессам и может более эффективно работать в условиях сильной эмоциональной нагрузки. Нейроны головного мозга не отмирают как полагали до 30 %, а могут пропадать связи между ними в том случае, если человек не занимается серьезным умственным трудом. Количество миелина (белое вещество мозга) с возрастом в головном мозге возрастает, и достигает максимума после 60 лет, при этом значительно возрастает интуиция.
Мозг в 40-70 лет принято рассматривать не как зрелый, целостный и готовый к работе, а как находящийся на спаде и не вполне справляющийся со своими функциями. Ряд российских ученых-психологов пришел к такому же выводу: с возрастом мозг человека начинает работать эффективнее, чем в молодости.
Библиографическая ссылка
Жумакова Т.А., Рыспекова Ш.О., Жунистаев Д.Д., Чурукова Н.М., Исаева А.М., Алимкул И.О. ТАЙНЫ ЧЕЛОВЕЧЕСКОГО МОЗГА // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2017. – № 6-2. – С. 230-232;URL: https://applied-research.ru/ru/article/view?id=11656 (дата обращения: 19.09.2019). Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
До сегодняшнего дня официальной медициной считалось, что мозг взрослого человека не способен обновляться. Он сродни машине, и не может ни меняться, ни восстанавливаться - только… сломаться. Но как тогда объяснить многочисленные случаи так называемых «чудесных исцелений», которые в наши дни уже трудно приписать к разряду мифов, поскольку факты слишком очевидны? Если больной хочет жить - медицина бессильна…
Последние исследования в области мозга показали, как мало мы о себе знаем и как скупо используем свои возможности
В нашей власти «перепрограммировать» наш «персональный компьютер между ушами», и посредством этого изменять и восстанавливать свое физическое тело. Что для этого нужно? То, что и всегда для достижения успеха в любой области. Терпение. Упорный труд. А главное - вера.
Теперь, в свете этого научного открытия, подробнее описанного ниже в статье Сары Скотт “Гибкий мозг” и опубликованной в журнале “Ридерз Дайджест”, даже завзятым скептикам будет трудно отмахнуться от очевидного факта: человек способен себя менять - не только на психологическом, но и на физическом уровне. И, как сказал бы барон Мюнхгаузен, мыслящий человек просто обязан это делать!
А тем, чья вера не требует доказательств, возможно, будет интересно узнать, как это чудо происходит «технически» — ведь даже если с чуда слетает налет таинственности, на его месте рождаются новые тайны и новые вопросы, например: если допустить такую аналогию, что наш мозг компьютер, а тело - фабрика, то какая часть нашего “Я” является оператором? И от чего зависит его «квалификация»? Возможно ли, пусть теоретически, отрастить себе новый орган? Каким образом происходит влияние нашего сознания на внешнюю среду, когда мысль или намерение материализуются за пределами нашего физического тела? И как скоро исследовательская техника будет способна отследить не только возникновение новых нейронов, но и связь нашего «ПК» с «администратором системы»?..
Гибкий мозг
Последние исследования показывают, что самый малоизученный человеческий орган обладает удивительной способностью перенастройки и восстановления.
В один из погожих сентябрьских дней 1995 года Говард Рокет, преуспевающий 48-летний предприниматель, играл в футбол в пригороде Торонто. Он хотел перехватить мяч, но поскользнулся, упал и ударился головой. Через минуту, придя в себя, почувствовал головную боль, которая становилась всё сильнее и сильнее. Потом перед глазами у него замелькали темные пятна. Он старался не обращать на это внимания, надеясь, что со временем всё пройдет. Однако три недели спустя, когда Говард был дома один, он вдруг почувствовал, что руки и ноги не слушаются его. Голову пронзила резкая боль, в глазах потемнело. Он на ощупь добрался до телефона, чудом набрал номер “скорой помощи” и потерял сознание.
У Говарда Рокета случился инсульт: образовавшийся тромб закупорил сосуд, по которому кровь поступает в ствол мозга. Большинство людей в подобном случае умирают, но его спасли врачи, которые успели вовремя ввести тромболитический препарат. Однако прогноз на будущее был мрачным: медики сказали, что его левая рука и нога останутся парализованными. Их мышцы были в порядке, но те участки мозга, которые раньше управляли ими, были серьезно повреждены. А значит, придется привыкать к инвалидному креслу.
Но Рокет не смирился с вердиктом врачей и начал усиленно заниматься лечебной физкультурой. Он считал, что если будет изо дня в день разрабатывать ногу, то со временем мозг “найдет возможность” восстановить контроль над мышцами. Научившись стоять, он стал пристегивать ногу к педали велотренажера и тренироваться. В первый раз он смог продержаться всего 30 секунд, но продолжал заниматься. Это была своего рода зарядка для мозга.
Спустя 12 лет, после тысяч часов упорных занятий, Рокет мог танцевать. Врачи были поражены. «Это просто удивительно, — говорит нейрокардиолог Роберт Виллински, который спас жизнь Рокета. — Он пример для подражания».
Сила мысли
Как выяснилось, Рокет оказался прав: головной мозг действительно можно “перенастроить” таким образом, чтобы он восполнил функции вышедших из строя областей. Ещё совсем недавно большинство практикующих врачей считали эту идею утопической. Они были уверены, что мозг взрослого человека сродни машине: он не может ни меняться, ни расти — он может только сломаться. Однако за последние несколько десятилетий такие методы сканирования головного мозга, как позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ) и функциональная магнито-резонансная томография (ФМРТ) позволили ученым наблюдать за этим органом в действии. Теперь они убедились, что традиционное представление о мозге было неправильным.
Если какая-то часть головного мозга повреждается, особенно в области его коры (тонкий верхний слой мозга, отвечающий за обработку поступающей информации и регуляцию движений), то другие его части могут со временем взять ее функцию на себя. Однако это требует кропотливой работы, на которую иногда уходят годы. Тем не менее ученые говорят о пластичности нервных структур, о том, что интенсивные умственные и физические упражнения могут изменять мозг на структурном уровне. “Когда человек думает, в мозгу происходит обновление его “аппаратной части”", — говорит психиатр Норман Дойдж из Торонто.
А эти физические изменения влекут за собой изменения функциональные. В своей книге “Мозг, который сам себя меняет” Дойдж пишет: «Я знал ученого, благодаря которому люди, слепые от рождения, начинали видеть; другой помогал глухим вернуть утраченный слух. Я встречался с людьми, у которых резко увеличился показатель умственного развития, хотя прежде их считали неспособными к обучению; я видел доказательство того, что 80-летние люди могут улучшить свою память до уровня 55-летних. Я видел, как люди заставляли свой мозг работать по-новому и вылечивались от болезней, считавшихся неизлечимыми». Эти изменения происходили благодаря многократным умственным упражнениям. Другими словами, мысли могут изменить работу мозга.
Нейрофизиолог Ричард Дэвидсон из Университета штата Висконсин (США) продемонстрировал действенность этой терапии, проведя эксперимент с медитацией — одной из разновидностей психической зарядки. Он измерял активность мозга у буддийских монахов, когда те предавались медитации “сочувствия”, порождающей чувство любви ко всему живому, и обнаруживал существенную разницу между новичками и монахами с большим опытом медитации. У последних мозг генерировал мощные гамма-волны, участвующие в процессах высшей нервной деятельности — восприятии и сознании. Таким образом, многолетние ментальные упражнения монахов изменили работу их мозга.
Медитация также может сильно влиять на наши физические ощущения, например на восприятие боли. Мелисса Монро, экс-чемпионка Канады по бодибилдингу, в возрасте 30 лет узнала, что опухль у нее в горле размером с куриное яйцо является злокачественной лимфомой Ходжкина. Заболевание оказалось настолько запущенным, что врачи сказали ей: “У вас рак по всему телу, с головы до пят” — и опредилили, что жить ей осталось три месяца.
Однако Мелисса Монро стала бороться, несмотря на то, что боль от опухолей, которые давили на внутренние органы, была невыносимой даже для нее, спортсменки, привыкшей работать на пределе физических возможностей. Она обратилась за помощью к психиатру Татьяне Мельник, которая научила, как надо «настраивать» себя, чтобы облегчить боль.
Боль - это физическое ощущение, объяснила Мельник, однако если эмоционально на нее реагировать, то она будет лишь усиливаться. Психиатр посоветовала Мелиссе воспринимать боль как данность: «Не давайте ей оценку - очень или не очень сильная; просто живите с ней».
Мысленно настраивая себя подобным образом, Монро научилась справляться со своей реакцией на ощущение боли: она чувствовала ее, но уже не зависела от нее. «Это было что-то, что я испытываю, — говорит она, — но это уже происходило как будто не со мной. Я абстрагировалась от боли и не дала ей скрутить меня».
Монро бросила вызов судьбе и начала интенсивную химиотерапию. После одной сложной процедуры она, вернувшись домой, даже потеряла сознание и пришла в себя лишь благодаря своей сестре, которая сделала ей непрямой массаж сердца и искусственное дыхание. А в 2006 году исполнилось 6 лет с тех пор, как врачи признали у нее отсутствие рака. И она продолжает заниматься медитацией.
Новые открытия
Каким же образом мысли или упражнения могут изменить мозг? Оказывается, они могут влиять на активность генов. Исследования, проводившиеся в 1980-1990 годах, показывают, что во время обучения другой умственной или физической деятельности гены могут «включаться» или «выключаться». Пока точно не известно, как это происходит, однако д-р Дойдж утверждает: «Когда мы многократно думаем об одном и том же, «включаются» определенные гены и начинают вырабатывать соответствующие белки, так что изменяется структура нейронов и увеличивается количество связей между ними». Другими словами, коммуникационные возможности нейронов увеличиваются.
В мозге также могут образовываться новые нейроны. В лаборатории Летбриджского университета канадской провинции Альберта нейробиолог Брайан Колб и его коллеги продемонстрировали это на крысах, вызывая у них нарушение мозгового кровообращения, приводившее к повреждению головного мозга. Оказалось, что, когда животным вводили фактор роста, у них не только образовывались новые нейроны, но и восполнялись структурно и функционально поврежденные участки мозга. Ученые сделали и еще одно ошеломляющее открытие: спустя две недели новообразованные клетки головного мозга перемещались в область повреждения и, так сказать, ожидали дальнейших распоряжений. И если эти клетки должным образом стимулировать, они начинают функционировать, восстанавливая утраченные способности, например, управление движением конечностей.
Работа, проделанная Колбом, показывает, насколько важна для поврежденного мозга реабилитация. Сегодня ученые пытаются выяснить, может ли стимуляция, обеспечиваемая физической и психической реабилитацией, увеличивать производство новых клеток головного мозга и ускорять процесс выздоровления.
Одним из «инкубаторов» нейронов является гиппокамп, который играет ключевую роль в памяти. В ходе одного исследования ученые из Торонтского университета использовали химические метки для того, чтобы проследить движение образующихся естественным образом клеток головного мозга у здоровых мышей. Этих мышей приучали добираться вплавь до закрепленной платформы, и в конце концов, после многочисленных попыток, мыши запоминали ее местонахождение. Когда позже изучили головной мозг этих мышей, обнаружили, что новообразованные нейроны были задействованы для выполнения задачи по запоминанию - помеченные клетки сконцентрировали в «инкубаторах» гиппокампа.
Ученые также обнаружили, что новообразованные нейроны начали улучшать память уже через месяц. По словам нейрофизиолога Пола Франленда, который руководил этой работой, исследование показало, что количество новых клеток головного мозга зависит от окружающей среды. Употребление кокаина и стресс, например, ослабляет их образование, а бег трусцой и учеба усиливают.
Изменить жизнь
То, что ученые называют пластичностью нервной системы, 21-летний Иен Брэдли зовет просто надеждой. Участь в седьмом классе, он все еще не умел читать, а буквы и цифры писал как первоклассник. «Я думал, что я дурачок», — говорил он. Всю начальную школу его мать Мэри часами читала ему учебники и помогала выполнять письменные домашние задания.
А потом отец Брэдли услышал про школу Эрроусмит. У ее основательницы Барбары Эрроусмит-Янг в свое время тоже были проблемы из-за нарушения способностей к обучению. И тогда она придумала ментальные упражнения, с помощью которых могла преодолеть свою «неполноценность». Позже она разработала новые упражнения, способные помочь людям с подобными отклонениями. Сегодня обучение по программам Эрроусмит ведется по всей Северной Америке.
Бредли провел в такой школе три года, где снова и снова выполнял упражнения по тренировке памяти и вниманию, например, составлял пары из букв и соответствующих им символов. «Это было страшно утомительно», — говорит он. Однако по окончании курса он уже читал на уровне восьмого класса. А сегодня недавний выпускник средней школы, успеваемость которого улучшилась настолько, что в 11-м классе ему вручили почетную грамоту, мечтает стать летчиком. «Раньше моя жизнь была такой унылой, — говорит он. - А теперь у меня есть цель высотой до небес».
Новые открытия в области нейрофизиологии дают надежду многим: страдающим от последствий инсульта, тем, кто борется с хронической болью, молодым людям с нарушением способности к обучению.
— Пока что нам удалось лишь обнаружить механизмы, посредством которых мозг может изменяться, — говорит нейрохирург Андрес Лозано, один из тех, кто помогал спасать Говарда Рокета.
Сегодня врачи и ученые начинают понимать, что не желавший подчиниться болезни предприниматель из Торонто все-таки оказался прав. Многократное повторение упражнений - как ментальных, так и физических - может изменить ваш мозг. И вашу жизнь тоже.
Марихуана против Альцгеймера. Ученые Института биологических исследований Солка (США) обнаружили, что основное психоактивное вещество в марихуане, тетрагидроканнабинол (ТГК), и несколько других активных соединений уничтожают бета-амилоидные бляшки на выращенных в лабораторных условиях нейронах. Бета-амилоид — это токсичный белок, накапливающийся в мозге людей, страдающих болезнью Альцгеймера. Болезнь прогрессирует за счет клеточного воспаления в головном мозге, которое также ослабляется за счет психоактивных веществ марихуаны. Основная заслуга исследования в том, что оно открывает новые горизонты в изучении возможных эффектов марихуаны.
Объем памяти нашего мозга в 10 раз больше, чем мы думали.
Мы ценим наш мозг за способность хранить и обрабатывать большие объемы информации. Но исследования группы американских ученых из Университета Калифорнии выявили, что реальные возможности мозга в десять раз больше, чем было принято считать до этого. Ученые доказали, что человеческий мозг способен вмещать столько информации, сколько вмещает всемирное интернет-пространство. Чтобы прийти к такому выводу, ученые построили 3D-модель гиппокампа нейронов мозга (гиппокамп — это часть лимбической системы мозга, участвующая в консолидации кратковременной памяти в долговременную), в которых переходы и синапсы повторяются дважды в 10% случаев. Ученый Терри Сежноуски назвал это «настоящей бомбой» в области неврологии.
Болеутоляющие средства обостряют хронические боли.
Недавние исследования показали, что всего 5 дней лечения крыс морфином привели к возникновению хронической боли, которая продолжалась у них в течение нескольких месяцев. Опиоидные препараты повлияли на поведение глиальных клеток у подопытных животных: эти клетки должны защищать нервы спинного и головного мозга от повреждений, однако после многократного употребления морфина этого не происходит, и появляется повышенная чувствительность к боли. Если результаты исследования будут аналогичными и в случае с людьми, это объяснит зависимость от сильных обезболивающих средств: помогая на поверхностном уровне, препараты продлевают и усиливают болевой синдром в долгосрочной перспективе.
Сахар как наркотик.
Наши привычки причудливым образом влияют на работу мозга. Например, даже такие сигналы нервной системы как «стоп» и «идти» меняются под воздействием зависимости от сахара. Как и другие наркотики, пристрастие к сахару сказывается на том, как именно мозг контролирует электрические сигналы, связанные либо с погоней за удовольствием, либо с пресечением этого желания. Выходит, что тяга к сахару — это не просто аппетит и вкусовые предпочтения, а результат изменений мозга, вызванных мощным химическим воздействием. Это еще одно исследование, которое доказывает, что мы недооценивали влияние сахара на наш организм. Кстати, другая научная работа прошлого года рассматривает генетические повреждения памяти, вызванные фруктозой. Скорее всего, тема зависимости нашего мозга от сладкого станет в ближайшем будущем одной из наиболее актуальных в науке.
Счастье заложено в генах?
В ходе одного из крупнейших на сегодняшний день исследований, рассматривающего связи настроения и состояния человека с генетикой, ученые пришли к выводу — корни нашего психологического мировосприятия кроются в геноме. Более 190 исследователей из 17 стран мира проанализировали данные генома практически 300 тысяч человек. Результаты проявили себя в наборе генетических вариаций, связанных с субъективным чувством благосостояния — т. е. мыслями и чувствами, которые возникают у нас относительно уровня и качества нашей жизни, что психологи определяют как центральный компонент счастья. Аналогичным образом были обнаружены генетические вариации, связанные с депрессией и неврозом. Следующий вопрос заключается в том, как эти вариации взаимодействуют с окружающей нас средой, и может ли депрессия быть выявлена методом генетических исследований до ее клинического проявления.
Профилактика болезни Альцеймера: первые шаги.
Исследования прошлого года открыли новые перспективы в создании медицинских препаратов по профилактике болезни Альцгеймера, а возможно, и других нейродегенеративных заболеваний, таких как болезнь Паркинсона. Сотрудники Байлоровского медицинского колледжа, ученые Техасской детской больницы и Медицинской школы при Университете Джонса Хопкинса общими усилиями ищут возможность препятствовать скоплению токсичных белков в человеческом мозге — т. е. работать на опережение, а не разрушать уже образовавшиеся тау-белки. Это большой прорыв в области борьбы с Альцгеймером, потому что основные исследования до сих пор были сконцентрированы на лечении поздних стадий заболевания.
Как апноэ во время сна влияет на мозг.
Апноэ сна — внезапная остановка дыхания, которая может длиться 20−30 секунд, а порой и дольше. Нередко апноэ связывают с повышенным риском инсульта, депрессиями и дорожно-транспортными происшествиями. Исследования показали, что беспокойные ночи с апноэ провоцируют своего рода химические «американские горки», выбрасывая нейротрансмиттеры GABA (гамма-аминомасляная кислота) и глутамат. Как итог — страдающие ночным апноэ более чутко реагируют на стресс, испытывают проблемы с концентрацией внимания и подвержены частым перепадам эмоций.
Ходить за счастьем.
Среди множества исследований, изучающих благотворное влияние пешей ходьбы на эмоциональное состояние человека, можно выделить одну из недавних работ. Так, ученые утверждают, что ходьба улучшает настроение, даже когда мы не ожидаем и не планируем такого эффекта. В ходе трех экспериментов, в которых приняли участие более сотни человек (не подозревающих, что процесс ходьбы здесь один из объектов исследования), было установлено, что всего за 12 минут ходьбы увеличилась веселость, энергичность, внимательность и уверенность в себе испытуемых, по сравнению с тем же временем, проведенным сидя. Важный и приятный вывод: борьба с депрессией и подавленным состоянием не требует финансовых вложений и походов к специалисту. Порой достаточно просто выйти из дома и отправиться на прогулку.
Социальные сети и социальные возможности.
Большинство работ в области психологии, связанные с социальными сетями, изучают их влияние на эмоциональное состояние человека: например, является Facebook триггером хорошего настроения или провоцирует депрессию. В прошлом году появились изыскания, которые сфокусированы на том, как Facebook управляет нашими отношениями. С одной стороны, социальные медиа представляются прекрасным инструментом, чтобы расширить наши коммуникационные возможности, преодолев так называемое число Данбара — количество постоянных социальных связей, которые человек может поддерживать. Но нет: по данным ученых, число Данбара все еще в силе, и наш мозг в состоянии контролировать не более 150 отношений (т.е. знать и помнить черты характера и другие особенности человека). Так что расширение социальных связей благодаря соцсетям довольно условное — сколько бы «друзей» у вас ни было отмечено, ваш мозг способен «дружить» лишь с узким кругом.
Напоминания на стикерах все еще самые эффективные.
Никакие новые технологии не заменят привычных для нас напоминаний, написанных на бумажке и закрепленных где-нибудь на виду, утверждают ученые, которые посвятили этой теме целое исследование. Сегодня наша жизнь становится все насыщеннее и напряженнее, поэтому такие практические знания, подтвержденные научными экспериментами, просто необходимы.
ВВЕДЕНИЕ
Некоторые из современных наук имеют вполне законченный вид, другие интенсивно развиваются или только становятся. Это вполне понятно, так как наука эволюционирует, как и природа, которую она изучает. Одной из перспективных областей естествознания является изучение человеческого мозга и связи психических процессов с физиологическими.
При рождении мозг является самым недифференцированным органом тела. Важно знать, что мозг не функционирует «правильным образом» до тех пор, пока его развитие не «завершилось». Однако мозг никогда не становится «завершенным», так как он продолжает реинтегрировать себя. Пластичность мозга, то есть его чувствительность к влиянию окружающей среды, является характеристикой, в особенности присущей человеческому мозгу.
Изучение высшей нервной деятельности возможно физическими, химическими методами, гипнозом и т. п. Среди тем, интересных с естественнонаучной точки зрения можно выделить:
1) непосредственное воздействие на мозговые центры;
2) опыты с наркотиками (ЛСД, в особенности);
3) кодирование поведения на расстоянии.
Целью моей работы является изучение основных вопросов развития мозга, а также рассмотрение основных психических свойств человека.
Для выполнения работы выделяются следующие задачи:
- Рассмотрение развития мозга человека;
- Изучение психических свойств человека (темперамент, способности, мотивации, характер).
Для написания работы были изучены и проанализированы различные учебные источники. Предпочтение отдавалось следующим авторам: Горелову А.А., Грушевицкой Т.Г., Садохину А.П., Успенскому П.Д., Маклакову А.Г.
Развитие мозга человека
Головной мозг - это та часть нервной системы, которая эволюционно возникла на основе развития дистантных рецепторных органов.
Цель изучения мозга - понять механизмы поведения и научиться ими управлять. Знания о процессах, происходящих в мозгу, необходимы для лучшего использования умственных способностей и достижения психологического комфорта.
Что же знает естествознание о деятельности мозга? Еще в прошлом веке выдающийся русский физиолог Сеченов писал, что физиология располагает данными о родстве психических явлений с нервными процессами в теле. Благодаря Павлову, физиологическому изучению головного мозга стало доступно все, включая сознание и память. Горелов А.А. Концепции современного естествознания: Курс лекций.,М.: Центр, 1998. - с. 156.
Мозг рассматривается как центр управления, состоящий из нейронов, проводящих путей и синапсов (в мозгу человека 10 связанных между собой нейронов).
Исследование мозга
Кора головного мозга и подкорковых структур связана с внешними психическими функциями, с мышлением и сознанием человека. Именно через нервы, выходящие из головного и спинного мозга, связана центральная нервная система со всеми органами и тканями. Нервы несут информацию, поступающую из внешней среды в мозг, и приводят ее в обратном направлении к частям и органам.
Ныне существуют технические возможности экспериментального исследования мозга. На это нацелен метод электрического раздражения, посредством которого изучаются отделы мозга, ответственные за память, решение задач, распознавание образов и т. п., причем воздействие может быть дистанционным. Можно искусственно вызывать мысли и эмоции - вражды, страха, тревоги, наслаждения, иллюзию узнавания, галлюцинации, навязчивые идеи. Современная техника может в буквальном смысле сделать человека счастливым, воздействуя непосредственно на центры удовольствия в мозгу.
Исследования показали, что:
1) Ни один поведенческий акт невозможен без возникновения на клеточном уровне отрицательных потенциалов, которые сопровождаются электрическими и химическими изменениями и деполяризацией мембраны;
2) Процессы в мозгу могут быть двух видов: возбуждающие и тормозящие;
3) Память подобна звеньям цепи и можно, потянув за одну, вытянуть очень много;
4) Так называемая психическая энергия представляет собой сумму физиологической активности мозга и получаемой извне информации;
5) Роль воли сводится к тому, чтобы привести в действие уже сложившиеся механизмы.
Особую роль в головном мозге играют левое и правое полушарие, а также их основные доли: лобная, теменная, затылочная и височная. И.П. Павловым впервые введено понятие анализатора на основе комплекса мозговых и других органических структур, участвующих в восприятии, переработке и хранении информации. Он выделил относительно автономную органическую систему, которая обеспечивает переработку специфической информации на всех уровнях ее прохождения через центральную нервную систему. Маклаков А.Г. Общая психология: СПб.: Питер 2002.- с. 38.
К достижениям нейрофизиологии можно отнести и обнаружение асимметрии в функционировании головного мозга. Профессор Калифорнийского технологического института Р. Сперри в начале 50-х годов доказал функциональное различие полушарий мозга при почти полной идентичности анатомии. Горелов А.А. Концепции современного естествознания: Курс лекций.. - М.: Центр, 1998. - с. 157.
Левое полушарие - аналитическое, рациональное, последовательно действующее, более агрессивное, активное, ведущее, управляющее двигательной системой.
Правое - синтетическое, целостное, интуитивное; не может выразить себя в речи, но управляет зрением и распознаванием форм. Павлов говорил, что всех людей можно разделить на художников и мыслителей. У первых, стало быть, доминирует правое, у вторых - левое полушарие.
Более ясное представление о механизмах центральной нервной системы позволяет решать проблему стресса. Стресс - понятие, характеризующее, по Г. Селье, скорость изнашивания человеческого организма, и связан с деятельностью неспецифического защитного механизма, увеличивающего сопротивляемость к внешним факторам.
Синдром стресса проходит три стадии:
1) «реакция тревоги», во время которой мобилизуются защитные силы;
2) «стадия устойчивости», отражающая полную адаптацию к стрессору;
«стадия истощения», которая неумолимо наступает, когда стрессор оказывается достаточно силен и действует достаточно долгое время, поскольку «адаптационная энергия», или приспособляемость живого существа всегда конечна».
Многое в деятельности мозга остается неясным. Электрическое раздражение двигательной зоны коры головного мозга не способно вызвать точных и ловких движений, присущих человеку, и стало быть существуют более тонкие и сложные механизмы, ответственные за движение. Отсутствует убедительная физико-химическая модель сознания, и стало быть неизвестно, что такое сознание как функциональная сущность и что такое мысль как продукт сознания. Можно лишь заключить, что сознание - результат особой организации, сложность которой создает новые, так называемые эмерджентные свойства, которых нет у составных частей.
Спорен вопрос о начале сознания. Согласно одной из точек зрения, до рождения существует план сознания, а не готовое сознание. «Развитие мозга, - считает X. Дельгадо, - определяет отношение индивидуума к окружающему еще до того, как индивидуум становится способным воспринимать сенсорную информацию об окружающем. Следовательно, инициатива остается за организмом». Горелов А.А. Концепции современного естествознания: Курс лекций.,М.: Центр, 1998. - с. 158.
Существует так называемое «опережающее морфологическое созревание»: еще до рождения в темноте веки поднимаются и опускаются. Но новорожденные лишены сознания и лишь приобретенный опыт ведет к узнаванию предметов.
Реакции новорожденных столь примитивны, что их вряд ли можно рассматривать как признаки сознания. Да и мозга при рождении еще полностью нет. Стало быть, человек по сравнению с другими животными рождается менее развитым и ему требуется определенный постнатальный период роста. Инстинктивная деятельность может существовать даже при отсутствии опыта, психическая - никогда.
Важно отметить, что большое влияние функционирование руки оказало на развитие мозга. У руки как развивающегося специализированного органа должно было формироваться и представительство в головном мозгу. Это послужило причиной не только увеличения массы мозга, но и усложнения его структуры.
Недостаточность сенсорного притока отрицательно влияет на физиологическое развитие ребенка. Способность понимать видимое не является врожденным свойством мозга. Мышление не развивается само по себе. Формирование личности, по Пиаже, заканчивается в три года, но деятельность мозга зависит от сенсорной информации в течение всей жизни. «Животными и людям нужна новизна и непрерывный поток разнообразных раздражителей из внешней среды». Уменьшение поступления сенсорной информации, как показали эксперименты, приводит к возникновению через несколько часов галлюцинаций и бреда.
Вопрос о том, насколько непрерывный сенсорный поток определяет сознание человека, столь же сложен, как и вопрос о соотношении интеллекта и чувств. Еще Спиноза считал, что «человеческая свобода, обладанием которой все хвалятся», не отличается от возможностей камня, который «получает определенное количество движения от какой-нибудь внешней причины». Эту точку зрения пытаются обосновать современные бихевиористы. То, что сознание может резко меняться под влиянием внешних причин (причем и в сторону усиления предвидения и образования новых свойств и способностей), доказывает поведение людей, получивших тяжелые травмы черепа. Косвенное (например, средствами рекламы) и прямое (оперативное) воздействие на сознание приводит к кодированию.
Три направления нейрофизиологии привлекают наибольший интерес:
1) влияние на сознание посредствами раздражения определенных центров мозга с помощью психотропных и иных средств;
2) оперативное и медикаментозное кодирование;
3) изучение необычных свойств сознания и их влияния на социум. Эти важные, но опасные направления исследований зачастую засекречиваются.
Строение мозга
Головной мозг, encephalon (cerebrum), с окружающими его оболочками находится в полости мозгового черепа. Выпуклая верхнелатеральная поверхность головного мозга по форме соответствует внутренней вогнутой поверхности свода черепа. Нижняя поверхность - основание головного мозга, имеет сложный рельеф, соответствующий черепным ямкам внутреннего основания черепа. Анатомия человека: Учебник. / Р.П. Самусев, Ю.М. Селин. - М.: Медицина, 1990. - с. 376.
Масса мозга взрослого человека колеблется от 1100 до 2000 г. На протяжении от 20 до 60 лет масса и объем остаются максимальными и постоянными для каждого данного индивидуума (масса мозга в среднем у мужчин 1394 г, у женщин - 1245 г), а после 60 лет они несколько уменьшаются.
При осмотре препарата головного мозга хорошо заметны три его наиболее крупные составные части. Это парные полушария большого мозга, мозжечок и мозговой ствол.
Полушария большого мозга у взрослого человека - это наиболее сильно развитая, самая крупная и функционально наиболее важная часть ЦНС. Отделы полушарий прикрывают собой все остальные части головного мозга. Правое и левое полушария отделены друг от друга глубокой продольной щелью большого мозга, достигающей большой спайки мозга, или мозолистого тела.
мозг психика темперамент характер
Литература
Нейрофизиология В.В. Шульговский
Физиология центральной нервной системы: Учебник для университетов Изд-во Моск. ун-та, 1987. Шулъговский В. В.
Физиология под ред Ноздрачева – 2ой1 том
Нейробиология. М.: Мир, 1987. Т. 1, 2. Шеперд Г.
Нейрохимия/Под ред. И. П. Ашмарина и П. В. Стукаловой. М.: Изд-во Ин-та биомедицинской химии РАМН РФ, 1996..
Ходжкин А. Нервный импульс. М.: ИЛ, 1965
ЭкклсДж. Физиология синапсов. М.: Мир, 1966.
Коновалов А. Н., Блинков С. М., Пуцило М. В. Атлас нейрохирургической анатомии. М., 1990.
Морфология мозга человека. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1978. Моренков Э. Д.
Лекция 1
Введение в нейрофизиологию
Проблема: зачем психологу нужны знания физиологии мозга
(ответить на вопрос в начале лекции и сформулировать в конце)
1 Нейрофизиология как наука, возникновение и развитие
Отделы мозга человека
3 Методы изучения мозга человека на современном этапе
Нейрофизиология как наука, возникновение и развитие
Нейрофизиология - специальный раздел физиологии, изучающий деятельность нервной системы. Она возникла намного позже психологии.
Этапы развития нейрофизиологии
1этап
Практически до второй половины XIX века нейрофизиология развивалась как экспериментальная наука , базирующаяся на изучении животных. Низшие (базовые) проявления деятельности нервной системы одинаковы у животных и человека. К таким функциям нервной системы относятся:
· проведение возбуждения по нервному волокну,
· переход возбуждения с одной нервной клетки на другую (например, нервную, мышечную, железистую),
· простые рефлексы (например, сгибания или разгибания конечности),
· восприятие относительно простых световых, звуковых, тактильных и других раздражителей и многие другие.
Этап
В конце XIX столетия ученые перешли к исследованию некоторых сложных функций дыхания, поддержания в организме постоянства состава крови, тканевой жидкости и некоторых других. При проведении всех этих исследований ученые не находили существенных различий в функционировании нервной системы как в целом, так и ее частей у человека и животных, даже очень примитивных. Например, на заре современной экспериментальной физиологии излюбленным объектом была лягушка.
Этап
Открытие новых методов исследования (в первую очередь электрических проявлений деятельности нервной системы)
На этом этапе происходит изучение функций головного мозга без разрушения мозга, не вмешиваясь в его функционирование. Становится возможным изучать высшие проявления его деятельности - восприятие сигналов, функции памяти, сознания и многие другие.
4этап
Современное исследование головного мозга
Как уже указывалось, психология как наука намного старше, чем физиология, и на протяжении многих веков психологи в своих исследованиях обходились без знаний физиологии.
Перелом в понимании функций головного мозга наступил в XVIII столетии. Первые представления о рефлекторном принципе действия нервной системы человека были сформулированы философом и математиком Рене Декартом. Он полагал, что нервы представляют собой полые трубки, по которым от головного мозга, вместилища души, передаются животные духи к мышцам.
Но только в XIX веке окончательно было установлено, что функции головного мозга осуществляются по рефлекторному (reflecto-отражаю) принципу.
Проведение аналогии между действием искусственных механизмов и деятельностью головного мозга - излюбленный прием при описании функций мозга. Например, наш великий соотечественник И. П. Павлов сравнивал функцию коры больших полушарий головного мозга с телефонным узлом, на котором барышня-телефонистка соединяет абонентов между собой. В наше время головной мозг и его деятельность чаще всего сравнивают с мощным компьютером. Однако любая аналогия весьма условна. Не вызывает сомнений, что головной мозг действительно выполняет огромный объем вычислений, но принцип его деятельности отличен от принципов действия компьютера.
Так зачем же психологу знания о работе и функционировании мозга???
Вспомним идею рефлекса, высказанную еще в XVIII веке Р. Декартом. Собственно зерном этой идеи было признание того, что реакции живых организмов обусловлены внешними раздражениями благодаря деятельности головного мозга, а не «по воле Божьей». В России эта идея была с воодушевлением воспринята научной и литературной общественностью. Вершиной этого был выход в свет знаменитого труда Ивана Михайловича Сеченова «Рефлексы головного мозга» (1863). И. М. Сеченов впервые полно и убедительно доказал, что психическая деятельность человека должна стать объектом изучения физиологами.
И. П. Павлов развил эту мысль в виде «учения о физиологии условных рефлексов».
Ему принадлежит заслуга в создании метода экспериментального исследования «высшего этажа» головного мозга коры - больших полушарий. Этот метод назван «методом условных рефлексов».
Физиологические исследования в сочетании с изучением анатомии и морфологии головного мозга привели к однозначному заключению – именно головной мозг является инструментом нашего сознания, мышления, восприятия, памяти и других психических функций.
Основная трудность исследования заключается в том, что психические функции чрезвычайно сложны.
Психологи исследуют эти функции своими методами. Характеристики психики исследуются психологом без «привязки» к мозговым структурам, т. е. психолога интересуют вопросы организации самой психической функции, но не то, как работают отдельные части головного мозга при осуществлении этой функции.
Только относительно недавно, (середина 20 века), появились технические возможности для исследования методами физиологии некоторых характеристик психических функций - восприятия, внимания, памяти, сознания и др. Совокупность новых подходов к исследованию головного мозга человека, сфера научных интересов физиологов в области психологии и привели к появлению в пограничной области этих наук новой науки - психофизиологии.
Это обусловило взаимопроникновение двух областей знаний - психологии и физиологии. Поэтому физиологу, который исследует функции головного мозга человека, необходимы знания психологии и применение этих знаний в своей практической работе. Но и психолог не может обойтись без регистрации и исследования объективных процессов головного мозга с помощью психофизиологических методов.
Отделы мозга человека
В биологии существует принцип, который может быть сформулирован как принцип единства структуры и функции. Поэтому вопросы морфологии и анатомии головного мозга всегда считались очень важными при изучении деятельности этого сложнейшего органа.
Анатомия и морфология головного мозга - древняя наука. В названиях структур головного мозга сохранены имена древних анатомов - Виллизия, Сильвия, Роланда и многих других.
Головной мозг человека состоит из 4х основных отделов:
1. больших полушарий - высшего центра его психической деятельности. Это самая большая часть нашего головного мозга.
2. Промежуточный мозг состоит из двух неравноценных частей: таламуса, который является своеобразным распределителем (коллектором) сигналов, направляющихся к областям коры, в том числе сигналов от органов зрения, слуха и др., и гипоталамуса (расположенного под таламусом), который «заведует» в нашем организме вегетативными функциями. Благодаря гипоталамусу происходят рост и созревание (в том числе половое) нашего организма, поддерживается постоянство внутренней среды, например поддержание температуры тела, выведение из организма шлаков, потребление пищи и воды и многие другие процессы.
3. мозговой ствол , который, в свою очередь, состоит из ряда отделов: среднего мозга, моста и продолговатого мозга. Эти структуры принимают участие в осуществлении сложнейших функций организма - поддержании уровня кровяного давления, дыхании, установке взора, регулировании цикла сон-бодрствование, в проявлении ориентировочных реакций и многих других. Из мозгового ствола выходят 10 пар черепных нервов, благодаря деятельности которых осуществляется множество функций: регуляции функций сердца и дыхания, деятельность лицевой мускулатуры, восприятие сигналов из внешнего мира и внутренней среды. Всю сердцевину мозгового ствола занимает ретикулярная (сетчатая) формация. Деятельность этой структуры определяет цикл сон-бодрствование, нарушение ее целостности приводит к грубым нарушениям сознания, которое врачи называют комой. Над мостом находится мозжечок, или малый мозг.
4. Мозжечок у человека (в дословном переводе мозжечок это - малый мозг) состоит из полушарий и соединяющего их червя. Функции мозжечка многообразны, его поражение вызывает расстройства в регуляции движений: человек неспособен совершать правильную последовательность движений отдельных частей своего тела, при ходьбе не успевает перемещать центр тяжести, походка становится неуверенной, он может упасть на ровном месте.
Самой каудальной (от cauda-хвост, задний отдел) частью ЦНС (центральной нервной системы) является спинной мозг.
Спинной мозг человека состоит более чем из трех десятков сегментов и заключен в позвоночник. Каждому сегменту примерно соответствует позвонок. Основная функция спинного мозга - передача к частям тела сигналов от вышележащих отделов центральной нервной системы, а также направление сигналов от соответствующих частей тела к вышележащим отделам мозга. Спинной мозг способен также к довольно сложной самостоятельной деятельности. На уровне спинного мозга осуществляются весьма сложные вегетативные рефлексы, определяющие мочеиспускание, дефекацию, потоотделение, покраснение кожи и многие другие. На уровне отдельных сегментов спинного мозга могут осуществляться рефлексы, участвующие в управлении движениями, например коленный, ахиллов и др. Спинной мозг дает начало вегетативной нервной автономной системе, деятельность которой весьма важна для защиты организма от неблагоприятных воздействий - холода, перегрева, кровопотери и т.п.
Методы изучения мозга человека на современном этапе
Методы исследования работы головного мозга человека постоянно совершенствуются. Современные методы позволяют увидеть строение и изучить работу головного мозга человека, не повреждая его.
Остановимся на рассмотрении основных методов.
электрофизиологические методы исследования. Они не опасны для мозга человека и позволяют наблюдать течение физиологических процессов в диапазоне от долей миллисекунды (1 мс = 1/1000 с) до нескольких часов.
В XVIII столетии итальянский врач Луиджи Гальвани обнаружил биоэлектричество. В XIX столетии появились первые физические приборы (струнные гальванометры), которые позволяли исследовать слабые электрические потенциалы от биологических объектов.
В России подобные исследования проводил И. М. Сеченов: ему впервые удалось зарегистрировать биоэлектрические колебания от продолговатого мозга лягушки. Мировое признание получили исследования, проведенные в начале XX века шведским исследователем Г. Бергером. Используя уже значительно более совершенные приборы, он зарегистрировал биоэлектрические потенциалы головного мозга человека, которые теперь называют электроэнцефалограммой. В этих исследованиях впервые был зарегистрирован основной ритм биотоков мозга человека - синусоидальные колебания с частотой 8 -12 Гц, который получил название альфа-ритма. Это можно считать началом современной эры исследования физиологии головного мозга человека.
Современные методы клинической и экспериментальной электроэнцефалографии сделали значительный шаг вперед благодаря применению компьютеров. Обычно на поверхность скальпа при клиническом обследовании больного накладывают несколько десятков чашечковых электродов. Далее эти электроды соединяют с многоканальным усилителем.
Современные усилители очень чувствительны и позволяют записывать электрические колебания от мозга амплитудой всего в несколько микровольт (1 мкВ = 1/1000000 В). Далее компьютер обрабатывает ЭЭГ по каждому каналу. Психофизиолога или врача, в зависимости от того, исследуется мозг здорового человека или больного, интересуют многие характеристики ЭЭГ, которые отражают те или иные стороны деятельности мозга, например ритмы ЭЭГ (альфа, бета, тета и др.), характеризуют уровень активности мозга. В качестве примеpa можно привести применение этого метода в анестезиологии. В настоящее время во всех хирургических клиниках мира во время операций под наркозом наряду с электрокардиограммой регистрируется и ЭЭГ, ритмы которой могут очень точно указывать глубину наркоза и контролировать деятельность мозга. Ниже мы столкнемся с применением метода ЭЭГ и в других случаях.
- метод магнитно-резонансной томографии. Головной мозг облучают электромагнитным полем, применяя для этого специальный магнит. Под действием магнитного поля диполи жидкостей мозга (например, молекулы воды) принимают его направление. После снятия внешнего магнитного поля диполи возвращаются в исходное состояние, при этом возникает магнитный сигнал, который улавливается специальными датчиками. Затем это эхо обрабатывается с помощью компьютера и методами компьютерной графики отображается на экране монитора. Благодаря тому что внешнее магнитное поле, создаваемое внешним магнитом, можно сделать плоским, таким полем как своеобразным «хирургическим ножом» можно «резать» головной мозг на отдельные слои. На экране монитора ученые наблюдают серию последовательных «срезов» головного мозга, не нанося ему никакого вреда. Этот метод позволяет исследовать, например, злокачественные образования головного мозга
метод позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ). Он обладает еще более высоким разрешением. Исследование основано на введении в мозговой кровоток позитрон-излучающего короткоживущего изотопа. Данные о распределении радиоактивности в мозге собираются компьютером в течение определенного времени сканирования и затем реконструируются в трехмерный образ. Метод позволяет наблюдать в головном мозге очаги возбуждения, например, при продумывании отдельных слов, при их проговаривании вслух, что свидетельствует о его высоких разрешающих возможностях. Вместе с тем многие физиологические процессы в головном мозге человека протекают значительно быстрее тех возможностей, которыми обладает томографический метод. В исследованиях ученых немаловажное значение имеет финансовый фактор, т. е. стоимость исследования. К сожалению, томографические методы очень дороги: одно исследование мозга больного человека может стоить сотни долларов.
Методы нейробиологии
Для регистрации биоэлектрической активности нейронов и их отростков применяют микроэлектродную технику. Микроэлектродная техника в зависимости от задач исследования имеет много особенностей. Обычно применяют два типа микроэлектродов - металлические и стеклянные. Металлические микроэлектроды часто изготавливают из вольфрамовой проволоки диаметром 0,3-1 мм. На первом этапе нарезают заготовки длиной по 10 - 20 см (это определяется глубиной, на которую будет погружен микроэлектрод в мозг исследуемого животного). Один конец заготовки электролитическим методом затачивают до диаметра 1 - 10 мкм. Самый кончик электрода остается неизолированным (иногда через такой микроэлектрод пропускают слабый толчок тока, чтобы дополнительно разрушить изоляцию на самом кончике).
Для регистрации активности одиночных нейронов микроэлектрод закрепляют в специальном манипуляторе, который позволяет продвигать его в мозге животного с высокой точностью. Например, при диаметре кончика микроэлектрода не более 5 мкм можно зарегистрировать потенциалы действия одиночных нейронов (в этих случаях кончик микроэлектрода должен приблизиться к исследуемому нейрону на расстояние около 100 мкм). При диаметре кончика микроэлектрода больше 10 мкм одновременно регистрируется активность десятков, а иногда сотен нейронов (мультиплай-активность).
Нейропсихология как метод изучения работы мозга
Методы исследования головного мозга человека не исчерпываются описанными выше.
Д.з. составить таблицу - методы нейрофизиологии
Похожая информация.
