3. Вопрос механизмы передачи и переработки сенс.Сигнал.

Сенсорные сигналы несут в мозг внешнюю информацию, необходимую для ориентации во внешней среде и для оценки состояния самого организма. Эти сигналы возникают в воспринимающих элементах (рецепторах) и передаются в мозг через цепи нейронов и связывающих их нервных волокон сенсорной системы. Процесс передачи сенсорных сигналов сопровождается их многократными преобразованиями и перекодированием на всех уровнях сенсорной системы и завершается опознанием сенсорного образа.

Процессы передачи и преобразования сигналов обеспечивают поступление в высшие сенсорные центры наиболее важной (существенной) информации о сенсорном событии в такой форме, которая удобна для надежного и быстрого анализа.

Переработка информации в сенсорной системе осуществляется с помощью процессов возбудительного и тормозного межнейронного взаимодействия. Это взаимодействие осуществляется по горизонтали, т.е. в пределах одного нейронного слоя, и по вертикали, т.е. между нейронами соседних слоев. Возбудительное взаимодействие по вертикали заключается в том, что аксон каждого нейрона, приходя в вышележащий слой, контактирует с несколькими нейронами, каждый из которых получает сигналы от нескольких клеток предыдущего слоя. В результате подобного взаимодействия формируются так называемые рецептивные и проекционные поля сенсорных нейронов, играющие ключевую роль в переработке сенсорных сигналов.

Совокупность рецепторов, сигналы с которых поступают на данный нейрон, называют его рецептивным полем. В пределах рецептивного поля происходит пространственная суммация, т.е. ответ нейрона увеличивается, а порог его реакции снижается при увеличении площади светового пятна или участка стимулируемой кожной поверхности. Проекционным полем сенсорного нейрона называют совокупность нейронов более высокого слоя, которые получают его сигналы. Наличие у нейронов проекционных полей обеспечивает сенсорной системе высокую устойчивость к повреждающим воздействиям и способность к восстановлению функций, нарушенных патологическим процессом. Связано это с тем, что локальное возбуждение рецепторной поверхности потенциально может возбудить довольно обширную группу нейронов верхнего слоя или слоев системы. Это увеличивает вероятность восприятия такого раздражения, хотя и связано с «дефокусировкой» (размыванием его центрального отображения). Вмешательство торможения, ограничивающего зону возбуждения, обычно автоматически осуществляет «фокусировку» этой зоны.

5) Подходы к определению функциональных состояний.

ФС (функциональное состояние) – фоновая активность ЦНС, в условиях которой осуществляется та или иная деятельность. Это определение считается неполным, т.к. слишком общее и исходя из определения (осуществляется деятельность), в неё не входят такие ФС как, например, сон.

Поэтому, чтобы более четко определить это понятие, были созданы разные подходы к определению ФС.

Комплексный подход. ФС — это системный ответ организма, обеспечивающий его адекватность требованиям деятельности. изменение ФС представляет собой смену одного комплекса реакций другим, причем все эти реакции взаимосвязаны между собой и обеспечивают более или менее адекватное поведение организма в окружающей среде. Согласно этой логике, диагностика функциональных состояний связана с задачей распознавания многомерного вектора, компонентами которого являются различные физиологические показатели и реакции (ЭЭГ, ЧСС, ЭМГ, дыхательных движений и др.)

Недостаток подхода. Эти наборы показателей, характеризующие то или иное ФС – лишь наборы чисел и не имеют содержательной характеристики, важной для определения ФС

Эргономический подход. ФС - Такое состояние организма человека, которое оценивается по результатам трудовой и профессиональной деятельности. снижение результативности деятельности рассматривается как признак ухудшения ФС.

Согласно этой логике здесь выделяют два класса функциональных состояний:

— состояние адекватной мобилизации, когда все системы организма работают оптимально и соответствуют требованиям деятельности; В этом случае имеется в виду "оперативный покой" — состояние готовности к деятельности, при котором организм человека за короткий отрезок времени способен перейти в различные формы активности для выполнения конкретной деятельности. Состояние оперативного покоя сопровождается повышением тонуса нервных центров, особенно тех, которые имеют отношение к построению движений, а также напряжением некоторых вегетативных функций.

— состояние динамического рассогласования, при котором различные системы организма: а) не полностью обеспечивают его деятельность; б) или работают на излишне высоком уровне траты энергетических ресурсов. Во этом случае речь идет о так называемых экстремальных состояниях (реактивные пограничные или патологические состояния).

Конечно, между состоянием оперативного покоя и экстремальными состояниями существует немало других состояний типа: утомления, теплового напряжения, водного истощения и т.п.

Психофизиологический. Функциональное состояние выступает как результат взаимодействия модулирующих систем мозга и высших отделов коры больших полушарий, который определяет текущую форму жизненной активности индивида.

Согласно этому подходу акцент делается на функциональной специализации двух систем организма ретикулярная формация ствола мозга и лимбическая система, ответственная за эмоциональные состояния человека. Обе модулирующие системы образуют особую функциональную систему, имеющую несколько уровней реагирования: физиологический, поведенческий, психологический (субъективный)

Это определение дает основание проводить границу между разными функциональными состояниями не только по поведенческим проявлениям, эффективности деятельности или результатам полиграфической регистрации, но также и по уровню активности модулирующих систем мозга.

Уровень бодрствования является внешним проявлением активности нервных центров. Это понятие характеризует интенсивность поведения. По некоторым представлениям, между сном и состоянием крайнего возбуждения имеется непрерывный ряд изменений уровня бодрствования, вызываемых изменениями уровней активности нервных центров. Максимальная эффективность деятельности соответствует оптимальному уровню бодрствования.

Выделяют следующие уровни бодрствования:

1. Функциональный покой

2. Пассивное бодрствование

3. Активное бодрствование

4. Психо-эмоционльное напряжение

5. Психо-эмоциональная напряженность

6. Психоэмоциональный стресс

Но следует признать, что между разными ФС существуют качественные отличия, не сводимые только к различиям в уровнях активации.

Для каждого типа адаптивного поведения существует оптимальный уровень бодрствования.

Не существует количественной меры для фиксации уровня бодрствования

Нейрохимический подход опирается на представление о сильной зависимости психического состояния человека (его настроений и переживаний) от биохимического состава внутренней среды организма.. Устойчивое равновесие активности медиаторных систем дает представление о среднем уровне активации или функциональном состоянии, при котором реализуется данное поведение.

6) Фазы сна

Ночной сон состоит из двух основных фаз (медленный и быстрый сон), которые в процессе сна последовательно сменяют друг друга. У большинства людей сон состоит из 4—6 волнообразных циклов, длительностью 80—100 мин. В начале сна преобладает длительность медленной фазы, а перед пробуждением растёт длительность быстрого сна.  Незадолго до пробуждения возникают предвестники окончания сна: температура тела повышается, человек чаще всего меняет позу. Возникает впечатление, что еще во сне начинается подготовка к периоду бодрствования.  

Медленный сон Медленный сон делят на несколько стадий:

Первая – стадия дремоты. Это совсем неглубокий сон и длится он до 5 минут, если, конечно, человека не одолевает бессонница. На этой стадии у человека появляются полусонные мечтания, абсурдные или галлюциногенные мысли. Могут интуитивно появляться идеи, способствующие успешному решению той или иной проблемы. Дыхание становится более редким, громким, но не глубоким, пульс становится более редким, падает мышечный тонус и артериальное давление. Во время этой фазы на электроэнцефалограмме (ээг) альфа-ритм частотой 8-12 герц постепенно становится неравномерным и периодически исчезает. Электроэнцефалограмма представляет собой почти ровную линию, на фоне которой появляются волны более низкой частоты – тета- и бета-ритмы.

Во время второй стадии (она длится до 20 минут) на энцефалограмме появляются группы волн частотой 11,5-15 герц, названные сонными веретенами (сигма-ритм). Кроме того, в ЭЭГ представлены также К–комплексы – волны высокой амплитуды (в 2–3 раза превосходящие амплитуду фоновой ЭЭГ, в основном представленную тета–волнами). С появлением «сонных веретён» происходит отключение сознания; в паузы между веретёнами (а они возникают примерно 2—5 раз в минуту) человека легко разбудить. Повышаются пороги восприятия. Самый чувствительный анализатор — слуховой (человек просыпается на звук своего имени, мать просыпается на крик ребёнка). В небольших количествах могут встречаться эпизоды апноэ длительностью менее 10 секунд.

Третья стадия (глубокий сон) характеризуется всеми чертами второй стадии, в том числе наличием «сонных веретён», к которым добавляются медленные высокоамплитудные дельта-колебания (0,5-4 Гц). Дельта-волны никогда не наблюдаются во время бодрствования. Четвёртая стадия - самый глубокий сон. Преобладают дельта-колебания — от 20 до 50%. Длится 20-30 минут.  

Третью и четвёртую стадии часто объединяют под названием дельта-сна. В это время глаза, закрытые веками, совершают медленные движения из стороны в сторону. Дыхание ритмичное, медленно, артериальное давление снижено. Человека очень сложно разбудить. Возникают 80% сновидений. Именно на этой стадии возможны приступы лунатизма и ночные страхи. Однако человек почти ничего из этого не помнит.

Интересные факты

Для первых двух стадий медленного сна характерны так называемые сны-мысли.Человек с нарушенным циклом сна, может принимать эти периоды сна за бодрствование. В связи с этим возникает заблуждение о том, что всю ночь он не сомкнули глаз, в то время как на самом деле спал не менее 5 часов за ночь (это подтверждается при проведении полисомнографического исследования). ________________ Предполагают, что именно во время медленного сна происходит восстановление энергозатрат организма: в дельта–сне выявляется максимальная секреция соматотропного гормона, пополнение количества клеточных белков и рибонуклеиновых кислот, фосфатергических связей. ________________

Если перед сном провести физ. нагрузку, то увеличится представленность дельта–сна.

________________ Во время медленного сна пропадает реакция на запахи. В частности, запахи, появляющиеся при горении, могут разбудить спящего человека и тем спасти от пожара только во время быстрого сна. 

Биологическое значение сна

По мнению ученых, основная роль сна в жизни человека – это обеспечение отдыха и восполнение энергетических потерь, окончательное усвоение полученной за день информации и своеобразная проверка всех функций организма. Регуляция сна сильно зависит от уровня освещенности местности. В период уменьшения солнечного света, когда день идет к концу, у нас в организме повышается выработка гормона мелатонина, который служит для нас своеобразным адаптирующим фактором и отвечает за процесс сна. Сон не только помогает нам набраться сил и избавиться от стресса, но и улучшить состояние иммунитета, привести в порядок мысли и найти ответ на волнующий нас вопрос, благодаря сновидениям.