Контрольные вопросы по курсу «Физиология сенсорных систем и внд»

1. Физиология внд как наука.

Физиология ВНД — наука о высшей нервной деятельности является частью физиологии, изучающей функции высшего отдела центральной нервной системы — коры больших полушарий головного мозга, посредством которой обеспечиваются сложнейшие отношения высокоразвитого организма с окружающей внешней средой.

Физиология ВНД изучает образование условных рефлексов, взаимодействие процессов возбуждения и торможения, протекающих в коры больших полушарий головного мозга. Физиология ВНД применяет экспериментальные методы исследования.

Основоположником науки о высшей нервной деятельности, физиологии ВНД, является Иван Петрович Павлов. Основа была заложена им в 1917 году при написании лекций, прочитанных весной 1924 года в Военно-Медицинской академии. Впервые лекции были напечатаны в 1927 году под названием «Лекции о работе больших полушарий головного мозга». Развитие идей на основе новых экспериментальных данных описано И. П. Павловым в «Двадцатилетнем опыте объективного изучения высшей нервной деятельности (поведения) животных».

Работа И. П. Павлова опирается на труд Ивана Михайловича Сеченова, разработавшего учение о рефлексе (книга «Рефлексы головного мозга»). Идеи Сеченова при его жизни были практически применены Сергеем Петровичем Боткиным в медицине.

Иван Петрович Павлов, изучая условный рефлекс, сделал предположение, что этот процесс является основой формирования психических реакций всех живых организмов, включая процесс мышления человека современного вида. Как теперь выясняется, процесс мышления человека современного вида базируется не на одном, а на четырех видах условных рефлексов. Первый вид условных рефлексов это рефлексы на соотношение образов восприятия объектов действительности. Этот вид рефлексов определяет организацию жизнедеятельности основной массы живых организмов на Земле. Второй вид условных рефлексов это рефлексы на соотношение образов представления, ранее воспринимаемых индивидом объектов действительности. Соответствует уровню развития мозга высших обезьян. Третий вид условных рефлексов - рефлексы на соотношение обобщенных образов, рефлексы, формирующие пока еще не отраженный современной психологией мышления и соответствующий уровню развития мозга неандертальца, обобщенно-образный вид мышления. Четвертый вид - рефлексы на соотношение всех выше перечисленных образов, условно-рефлеторно связанных с условным обозначением соответствующего образа - словом. То есть это соответствующий уровню развития мозга человека современного вида условный рефлекс на соотношение понятий, или, что то же самое, понятийный вид мышления

2. Методы исследования в физиологии внд и сенсорных систем.

Физиология — наука экспериментальная и основными методами физиологической науки являются экспериментальные методы. Однако физиология как наука зародилась внутри медицинской науки еще до нашей эры в Древней Греции в школе Гиппократа, когда основным методом исследования был метод наблюдения.

Объективное изучение условных рефлексов позволило развить дополнительные методы для изучения и локализации процессов высшей нервной деятельности. Из них наиболее часто используют следующие методы.

Методы исследования физиологии высшей нервной деятельности: метод условных рефлексов, полиграфическая регистрация реакций, электроэнцефалография, магнитоэнцефалография, термоэнцефалография, позитронно-эмиссионная томография, функциональная магнитно-резонансная томография, оптическая регистрация активности нейронов, экстраклеточная и внутриклеточная регистрация, электрическое раздражение мозга, экстирпация и функциональное выключение участков мозга, исследования в онтогенезе и филогенезе, клинический метод, метод моделирования. Автоматизация экспериментов с применением компьютера.

Важнейшим методом изучения вид является метод условных рефлексов в сочетании с различными дополнительными исследо­ваниями или воздействиями. Условный рефлекс - это вырабо­танная в онтогенезе реакция организма на раздражитель, ранее индифферентный для этой реакции.

Основные правила выработки условных рефлексов следующие: неоднократное совпадение во времени действия индифферентно­го раздражителя с безусловным; условный стимул должен пред­шествовать безусловному.

Электроэнцефалография - регистрация суммарной электрической активности мозга с поверхности головы, аэлектроэнцефа­лограмма ЭЭГ представляет собой кривую, зарегистрированную при этом.

Регистрация ЭЭГ производится с помощью элект­родов, накладываемых симметрично в лобных, центральных, те­менных, височных и затылочных областях головного мозга. Ос­новными анализируемыми параметрами ЭЭГ являются частота и амплитуда волновой активности. На ЭЭГ регистрируется 4 основных физиологических ритма:  Альфа ритм, бета ритм, дельта ритм и θ ритм.

Метод вызванных потенциалов это регист­рация колебания электрической активности, возникающего на ЭЭГ при однократном раздражении периферических рецепторов (зри­тельных, слуховых, тактильных). Метод дает возможность выявить взаимодействия раз­личных зон коры при выработке условных рефлексов.

Магнитоэнцефалография. Применяя высокочувствительные датчики, запол­ненные жидким гелием, регистрируют генерируемые мозгом слабые магнитные волны. Более высокое пространственное разреше­ние, чем у ЭЭГ, то есть повышенная точность локализации очага корковой ак­тивности.

При компьютерной томографии через мозг пропускается тон­кий пучок рентгеновских лучей; прошедшее через череп из­лучение измеряется счетчиком. Таким обра­зом получают рентгенографические изображения каждого участка мозга с различных точек. Далее с помощью компьютерных программ получают высококонтрастное изображение среза мозга в данной плос­кости.

Ядерный магнитный резонанс. Регистрируются появления и затухания резонансного излучения ядер атомов мозга. Изображения можно получать в любых плоско­стях. Степень контрастности при ядерном магнитном резонансе такая же, как при компьютерной томографии.

Микроэлектродный метод основан на подведении к одиноч­ным нейронам микроэлектродов. Чаще всего их делают в виде стеклянных микропипеток, заполненных электролитом. Метод позволяет изучать активность оди­ночных нейронов ЦНС. Можно измерять мембранные потенциа­лы покоя, регистрировать постсинаптические потенциалы (воз­буждающие и тормозные), а также потенциалы действия.

Методы молекулярной биологии направлены на изучение роли молекул ДНК, РНК и других биологически активных веществ в образовании условных рефлексов.

Методы холодового выключения структур головного мозга дают возможность визуализировать пространственно-временную мозаику электрических процессов мозга при образовании условного реф­лекса в разных функциональных состояниях.

Стереотаксический метод позволяет с помощью стереотаксuческого nри­бора ввести электрод в различ­ные подкорковые структуры головного мозга по стереотаксuческим координатам и подготовить животное для экс­перимента. Можно регистрировать биоэлектрическую активность соответствующей структуры, раздражать или разрушать ее, вводить различные хи­мические вещества.

Метод перерезки и выключения различных участков ЦНС про­изводится механическим, электролитическим путем, а также при использовании замораживания, ультразвуковых, рентгеновских лу­чей. Используя электрошок или вводя снотворные вещества, можно обратимо видоизменять активность мозга в целом и наблюдать за изменением условно-рефлекторного поведения.

Реоэниефалография основана на регистрации изменений сопро­тивления ткани мозга переменному току высокой частоты в зави­симости от кровенаполнения и позволяет косвенно судить о вели­чине общего кровенаполнения мозга, тонусе, эластичности его сосудов, состоянии венозного оттока.

Эхоэнцефалография основана на свойстве ультразвука по-раз­ному отражаться от структур мозга, его патологических образова­ний, цереброспинальной жидкости, костей черепа и др.  Дает возможность определить размеры и локализации тех или иных образований мозга, оценивать скорость и направление движения крови в сосудах, участвующих в крово­снабжении мозга.