- •Тема 1. Предмет, задачи и методологические проблемы психофизиологии Психофизиология и ее взаимосвязь с другими дисциплинами
- •Психофизиологическая проблема
- •Функциональная система как физиологическая основа поведения
- •Системный подход в психофизиологии
- •Тема 2. Структурная организация мозга Нервная система и мозг
- •Нервные клетки и их функции
- •Нейронные сети
- •Тема 3. Методы психофизиологических исследований
- •Регистрация импульсной активности нервных клеток
- •Электро- и магнитоэнцефалография
- •Позитронно-эмиссионная томография мозга
- •Электроокулография
- •Электромиография
- •Электрическая активность кожи
- •Тема 4. Психофизиология сенсорных систем Сенсорные системы
- •Сенсорная рецепция
- •Зрительная система
- •Слуховая система
- •Вестибулярная система
- •Соматосенсорная система
- •Кожная чувствительность
- •Температурная рецепция
- •Болевая рецепция
- •Мышечная и суставная рецепция
- •Обонятельная сенсорная система
- •Вкусовая сенсорная система
- •Висцеральная сенсорная система
- •Тема 5. Психофизиология движений Строение двигательной системы
- •Классификация движений
- •Функциональная организация произвольного движения
- •Электрофизиологические корреляты организации движения
- •Потенциалы мозга, связанные с движением
- •Нейронные корреляты движения
- •Тема 6. Психофизиологические исследования памяти Элементарные виды памяти и научения
- •Специфические виды памяти
- •Временная организация памяти
- •Механизмы запечатления
- •Теории физиологических основ памяти
- •Моделирование памяти
- •Биохимия памяти
- •Тема 7. Психофизиология эмоций Эмоции
- •Лимбическая система
- •Обеспечение эмоциональной сферы
- •Теории происхождения и функционального значения эмоций
- •Информационная теория эмоций
- •Теория дифференциальных эмоций
- •Методы изучения и диагностики эмоций
- •Тема 8. Психофизиология потребностно-мотивационной сферы Потребности и их классификация
- •Мотивация
- •Механизмы мотивации
- •Тема 9. Психофизиология функциональных состояний Функциональное состояние
- •Регуляция функциональных состояний
- •Сон и сновидения
- •Теории сна
- •Стресс и его виды
- •Значение и возникновение стресса
- •Реакции на стресс и борьба с ним
- •Обратная связь в регуляции функциональных состояний
- •Тема 10. Психофизиология внимания Внимание и модели внимания
- •Проблема внимания в психофизиологии
- •Тема 11. Психофизиология ориентировочной деятельности
- •Тема 12. Психофизиология речи Сознание и речь
- •Функции речи и ее имитация
- •Развитие речи у ребенка
- •Речевые функции полушарий
Электро- и магнитоэнцефалография
Среди методов электрофизиологического исследования ЦНС человека наибольшее распространение получила регистрация колебаний электрических потенциалов мозга с поверхности черепа - электроэнцефалография.
Предполагается, что электроэнцефалограмма (ЭЭГ) в каждый момент времени отражает суммарную электрическую активность клеток мозга. В электроэнцефалограмме отражаются только низкочастотные биоэлектрические процессы длительностью от 10 мс до 10 мин.
Сегодня ЭЭГ является наиболее перспективным, но пока еще наименее расшифрованным источником данных для психофизиолога.
В стационарный комплекс для регистрации ЭЭГ и ряда других физиологических показателей входят звукоизолирующая экранированная камера, оборудованное место для испытуемого, многоканальное усилители, регистрирующая аппаратура.
Обычно используется от 8 до 16 каналов регистрации ЭЭГ от различных участков поверхности черепа одновременно. Анализ ЭЭГ осуществляется как визуально, так и с помощью ЭВМ. В последнем случае необходимо специальное программное обеспечение.
По частоте в ЭЭГ различают следующие типы ритмических составляющих:
дельта-ритм (0,5 - 4 Гц);
тета-ритм (5 - 7 Гц);
альфа-ритм (8 - 13 Гц) - основной ритм ЭЭГ, преобладающий в состоянии покоя;
мю-ритм - по частотно-амплитудным характеристикам сходен с альфа-ритмом, но преобладает в передних отделах коры больших полушарий;
бета-ритм (15 - 35 Гц);
гамма-ритм (выше 35 Гц).
При записи ЭЭГ могут регистрироваться электрические процессы, не связанные с активностью мозга. Их называют артефактами. Все артефакты можно разделить на технические и биологические.
Следует отметить, что и методы получения определенных феноменов в ЭЭГ, и методы анализа ЭЭГ определяются задачей исследования и методологией, которой придерживается тот или иной исследователь.
Активность мозга всегда представлена синхронной активностью большого количества нервных клеток, сопровождаемой слабыми электрическими токами, которые создают магнитные поля.
Регистрация этих полей неконтактным способом позволяет получить так называемую магнитоэнцефалограмму (МЭГ). МЭГ регистрируют с помощью магнитометра.
Предполагается, что если ЭЭГ больше связана с радиальными по отношению к поверхности коры головного мозга источниками тока (диполями), что имеет место на поверхности извилин, то МЭГ больше связана с тангенциально направленными источниками тока, которые расположены в корковых областях, образующих борозды.
Если исходить из того, что площадь коры головного мозга в бороздах и на поверхности извилин приблизительно одинакова, то несомненно, что значимость магнитоэнцефалографии при изучении активности мозга сопоставима с электроэнцефалографией. МЭГ дополняет информацию об активности мозга, получаемую с помощью электроэнцефалографии.
Позитронно-эмиссионная томография мозга
В современных клинических и экспериментальных исследованиях все большее значение приобретают методы, позволяющие визуализировать функционирование мозга на срезах любого уровня путем построения картин, полученных на основе данных о метаболической активности отдельных мозговых структур. Одним из наиболее результативных методов в плане пространственного разрешения изображения является позитронно-эмиссионная томография мозга (ПЭТ).
Техника ПЭТ заключается в следующем.
Субъекту в кровеносное русло вводят изотоп: кислород-15, азот-13 или фтор-18. В мозге радиоактивные изотопы излучают позитроны, каждый из которых, пройдя через ткань мозга примерно на 3 мм от локализации изотопа, сталкивается с электроном. Столкновение между материей и антиматерией приводит к уничтожению частиц и появлению пары протонов, которые разлетаются от места столкновения в разные стороны теоретически под углом в 180° друг к другу.
Голова субъекта помещена в специальную ПЭТ-камеру, в которую в виде круга вмонтированы кристаллические детекторы протонов. Подобное расположение детекторов позволяет фиксировать момент одновременного попадания двух «разлетевшихся» от места столкновения протонов двумя детекторами, отстоящими друг от друга под углом в 180°. Информация от детекторов поступает на компьютер, который создает плоское изображение (срез) мозга на регистрируемом уровне.