Нейронные корреляты движения

В моторной зоне коры у человека имеются так называемые гигантские пирамидные клетки Беца, которые организованы в обособленные колонки - функциональные кортикальные колонки.

Пирамидные клетки, выполняющие сходные функции, расположены рядом друг с другом. Такие двигательные колонки способны возбуждать или тормозить группу функционально однородных мотонейронов.

Двигательная колонка в значительной степени представляет собой функциональное объединение нейронов, регулирующих деятельность нескольких мышц, действующих на тот или иной сустав. Таким образом, в колонках пирамидных нейринов моторной коры представлены не столько мышцы, сколько движения.

Регистрация активности одиночных пирамидных клеток с помощью вживленных микроэлектродов у животных, выполняющих различные движения, позволила установить принципиально важный факт: нейроны коры, регулирующие деятельность какой-либо мышцы, не сосредоточены в пределах только одной колонки.

Кодирование информации в нейроне осуществляется частотой его разрядов. Анализ импульсной активности нейронов при выработке у животных различных моторных программ показал, что в их построении присутствуют нейроны разных отделов двигательной системы, выполняя при этом специфические функции. По некоторым представлениям, включение моторных программ происходит благодаря активации так называемых командных нейронов, которые находятся, в свою очередь, под контролем высших корковых центров. Торможение командного нейрона приводит к остановке контролируемой им программы, возбуждение, напротив, - к активизации нервной цепи и актуализации моторной программы.

Вовлечение командных нейронов в целостную деятельность мозга определяется текущей мотивацией и конкретной двигательной программой, направленной на удовлетворение этой мотивации.

Двигательная программа, чтобы носить приспособительный характер, должна учитывать все сигнально-значимые компоненты внешней среды, относительно которых совершается целенаправленное движение, то есть строиться на принципе мультисенсорной конвергенции.

Контрольные вопросы 

1. Каково строение двигательной системы?

2. Какие виды двигательных функций существуют?

3. Какие конкретные целевые функции должна выполнять двигательная система?

4. Что означает термин «схема тела»?

5. Что означает термин «локомоция»?

6. Какие задачи решают манипуляторные движения?

7. Какова функциональная организация произвольного движения?

8. В чем состоит пространственная синхронизация?

 

Тема 6. Психофизиологические исследования памяти Элементарные виды памяти и научения

Одним из основных свойств нервной системы является способность к длительному хранению информации о внешних событиях - память. Память - это особая форма психического отражения действительности, заключающаяся в закреплении, сохранении и последующем воспроизведении информации в живой системе.

По современным представлениям, в памяти закрепляются не отдельные информационные элементы, а целостные системы знаний, позволяющие всему живому приобретать, хранить и использовать обширный запас сведений в целях эффективного приспособления к окружающему миру.

Память как результат обучения связана с такими изменениями в нервной системе, которые сохраняются в течение некоторого времени и существенным образом влияют на дальнейшее поведение живого организма. Комплекс таких структурно-функциональных изменений связан с процессом образования энграмм, то есть следов памяти (термин, предложенный зоологом Дж. Янгом в 50-х гг.).

Память выступает также как своеобразный информационный фильтр, поскольку в ней обрабатывается и сохраняется лишь ничтожная доля от общего числа раздражителей, воздействующих на организм. Пронизывая все стороны существования человека, память имеет разные формы и уровни проявления и функционирования.

В нейрофизиологии выделяют следующие элементарные механизмы научения:

• привыкание – проявляется в постепенном уменьшении реакции по мере повторного предъявления раздражителя. Привыкание всегда сопровождает угашение ориентировочной реакции;

• сенситизация - процесс, противоположный привыканию. Выражается в снижении порога при предъявлении раздражителей. Благодаря сенситизации организм начинает реагировать на ранее нейтральный раздражитель;

• временная связь (условный рефлекс).

Согласно И.П. Павлову, физиологической основой запоминания служит условный рефлекс как акт образования временной связи между стимулом и реакцией. Эти формы памяти и научения называют простыми, чтобы отличать от научения, имеющего произвольный осознанный характер. Элементарные формы научения есть даже у беспозвоночных.

Память разделяется также на:

• генотипическую, или филогенетическую - связана с безусловными рефлексами и инстинктами;

• фенотипическую - обеспечивает обработку и хранение информации, приобретаемой в ходе онтогенеза на основе различных механизмов научения.