Практикум по нейрофизиологии сенсорных систем и высшей нервной деятельности. Учебно-методическое пособие
.pdfМинистерство образования и науки Российской Федерации
НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
__________________________________________________________________________
Л.К. АНТРОПОВА
ПРАКТИКУМ ПО НЕЙРОФИЗИОЛОГИИ СЕНСОРНЫХ СИСТЕМ И ВЫСШЕЙ НЕРВНОЙ
ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
Учебно-методическое пособие
НОВОСИБИРСК
2017
ББК 88.23-33-511я73 А 728
Рецензенты:
д-р биол. наук, профессор О.М. Разумникова ст. преподаватель Я.А. Мазуренко
Антропова Л.К.
А 728 Практикум по нейрофизиологии сенсорных систем и высшей нервной деятельности: учеб.-метод. пособие / Л.К. Антропова. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2017. – 59 с.
ISBN 978-5-7782-3203-7
Учебно-методическое пособие разработано в соответствии с основными положениями модульной образовательной технологии, используемой в преподавании гуманитарных наук.
В пособии дано краткое теоретическое обоснование лабораторных работ; приведены рекомендации по их выполнению, в том числе по оформлению протоколов; представлены ситуационные задачи к каждой главе. Предлагаемые в данном пособии методики являются обязательным минимумом, которым должен овладеть студент.
Учебно-методическое пособие адресовано студентам, обучающимся по направлению 37.03.01 «Психология».
Работа подготовлена на кафедре психологии и педагогики
иутверждена Редакционно-издательским советом университета
вкачестве учебно-методического пособия
|
ББК 88.23-33-511я73 |
ISBN 978-5-7782-3203-7 |
Антропова Л.К., 2017 |
|
Новосибирский государственный |
|
технический университет, 2017 |
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие............................................................................................................ |
5 |
Введение.................................................................................................................. |
6 |
Раздел I. ФИЗИОЛОГИЯ СЕНСОРНЫХ СИСТЕМ...................................... |
7 |
Глава 1. Сенсорные системы.............................................................................. |
7 |
Лабораторная работа 1.1. Определение модальности кожных рецеп- |
|
торов и их локализации....................................................................................... |
8 |
Лабораторная работа 1.2. Определение пространственного порога |
|
тактильной рецепции .......................................................................................... |
9 |
Лабораторная работа 1.3. Определение точности воспроизведения |
|
движений............................................................................................................ |
11 |
Лабораторная работа 1.4. Определение слепого пятна на сетчатке |
|
глаза (опыт Мариотта) ...................................................................................... |
12 |
Лабораторная работа 1.5. Определение остроты слуха ................................. |
14 |
Лабораторная работа 1.6. Исследование костной и воздушной прово- |
|
димости............................................................................................................... |
15 |
Лабораторная работа 1.7. Исследование вкусовых полей языка .................. |
16 |
Ситуационные задачи ....................................................................................... |
18 |
РазделII. ФИЗИОЛОГИЯВЫСШЕЙНЕРВНОЙДЕЯТЕЛЬНОСТИ........ |
19 |
Глава 2. Обучение и память.............................................................................. |
19 |
Условно-рефлекторная деятельность коры головного мозга. Память.......... |
19 |
Лабораторная работа 2.1. Образование мигательного рефлекса и его |
|
торможение........................................................................................................ |
19 |
Лабораторная работа 2.2. Выработка и угасание условного зрачкового |
|
рефлекса............................................................................................................. |
22 |
Лабораторная работа 2.3. Определение объема кратковременной |
|
слуховой памяти с помощью буквенных и цифровых комплексов.............. |
23 |
Лабораторная работа 2.4. Исследование логической и механической |
|
памяти................................................................................................................. |
26 |
3 |
|
Лабораторная работа 2.5. Ассоциативный эксперимент ............................... |
28 |
Лабораторная работа 2.6. Образование и переделка динамического |
|
стереотипа.......................................................................................................... |
30 |
Ситуационные задачи ....................................................................................... |
33 |
Глава 3. Адаптивное поведение........................................................................ |
34 |
Функциональная система как структурная модель поведения...................... |
34 |
Лабораторная работа 3.1. Влияние обстановочной афферентации |
|
на результат когнитивной деятельности......................................................... |
34 |
Лабораторная работа 3.2. Влияние цели на результат психической |
|
деятельности...................................................................................................... |
35 |
Ситуационные задачи ....................................................................................... |
37 |
Глава 4. Особенности высшей нервной деятельности человека............... |
38 |
Лабораторная работа 4.1. Определение типологических свойств |
|
(темпераментов) нервной системы методом психологического |
|
тестирования...................................................................................................... |
38 |
Лабораторная работа 4.2. Типологические особенности человека |
|
в зависимости от преобладания первой или второй сигнальных |
|
систем................................................................................................................. |
40 |
Лабораторная работа 4.3. Определение профиля функциональной |
|
сенсомоторной асимметрии.............................................................................. |
42 |
Лабораторная работа 4.4. Определение функциональной асимметрии |
|
(специализации) полушарий мозга по психическим процессам................... |
45 |
Ситуационные задачи ....................................................................................... |
47 |
Список рекомендуемой литературы................................................................ |
48 |
ПРИЛОЖЕНИЯ.................................................................................................... |
49 |
Приложение 1. Характеристики типов темперамента человека ................... |
49 |
Приложение 2. Определение функциональной асимметрии (специа- |
|
лизации) полушарий мозга по психическим процессам................................ |
51 |
Приложение 3. Список вопросов к экзамену по курсу «Нейрофизио- |
|
логия сенсорных систем».................................................................................. |
54 |
4
ПРЕДИСЛОВИЕ
Физиология – наука экспериментальная, поэтому на практических занятиях студенты направления «Психология» во время выполнения лабораторных работ учатся наблюдать, экспериментировать и делать выводы об основных закономерностях физиологических процессов.
Цель настоящего пособия – ознакомление студентов-психологов с методикой проведения физиологических исследований. В процессе постановки эксперимента студенты выстраивают причинно-следствен- ные отношения и обобщают полученные данные.
В практикум включены лабораторные работы по разделам «Физиология сенсорных систем» и «Физиология высшей нервной деятельности». Основу лабораторных работ составляют как традиционные, классические эксперименты, так и современные инструментальные исследования.
Студенты должны знать принципы физиологических методов исследования, а также уметь самостоятельно проводить эксперименты и определять некоторые физиологические показатели; формулировать цель эксперимента, объяснять логику работы, анализировать и обобщать полученные данные и делать выводы в соответствии с целью работы; решать ситуационные задачи, используя полученные знания.
Описание лабораторной работы включает следующие пункты.
Цель исследования.
Объект исследования.
Проведение работы.
Результаты эксперимента (оформление протокола).
Выводы.
Данное пособие отвечает требованиям ФГОС, предъявляемым к учебной программе по нейрофизиологии высшей нервной деятельности и сенсорных систем, и может быть использовано в обучении студентов факультета гуманитарного образования.
5
ВВЕДЕНИЕ
Для того чтобы понять и объяснить результаты, полученные в ла-
бораторной работе, необходима теоретическая подготовка. Поэтому к практическим занятиям нужно готовиться, используя материалы лекций, учебников и учебно-методических пособий.
План оформления протокола лабораторной работы
1.Внимательное прочтение содержания работы.
2.Определение объекта исследования.
3.Проведение работы. Лабораторную работу следует проводить строго в соответствии с рекомендациями, предложенными в данном пособии. Оформление результатов (рекомендации по оформлению протокола приводятся в пособии к каждой лабораторной работе).
4.Анализ результатов и их обсуждение – самый интересный этап.
Обсуждая полученные результаты, студенты стараются объяснить их, опираясь на теоретические знания. Это обсуждение должно помочь студентам понять механизмы изучаемых физиологических процессов.
5.Выводы – завершающий этап лабораторной работы. Выводы должны служить логическим продолжением анализа результатов и их обсуждения и полностью соответствовать поставленной цели.
6
РАЗДЕЛ I ФИЗИОЛОГИЯ СЕНСОРНЫХ СИСТЕМ
Глава 1. СЕНСОРНЫЕ СИСТЕМЫ
Благодаря сенсорным системам (анализаторы по И.П. Павлову) вся информация об изменениях во внутренней и внешней среде организма поступает в нервную систему. Любая сенсорная система состоит из трех отделов: периферического, проводникового и центрального. Классификация анализаторов (сенсорных систем) представлена в табл. 1.1.
|
|
|
Таблица 1.1 |
|
|
Классификация анализаторов |
|
||
|
|
|
|
|
Сенсорные |
Рецепторы |
Проводящие пути |
Сенсорные |
|
системы |
зоны коры |
|||
|
|
|||
Зрительная |
Фоторецепторы |
Зрительный нерв, |
Затылочныезоны |
|
|
сетчатки |
верхние бугры, |
коры |
|
|
|
четверохолмия, |
|
|
|
|
таламус, наружные |
|
|
|
|
коленчатые тела |
|
|
Слуховая |
Слуховые клетки |
Слуховой нерв, |
Височная кора |
|
|
улитки |
продолговатый мозг, |
|
|
|
|
таламус, нижние |
|
|
|
|
бугры четверохолмия, |
|
|
|
|
внутренние |
|
|
|
|
коленчатые тела |
|
|
Вкусовая |
Вкусовые |
Ядро одиночного |
Постцентраль- |
|
|
луковицы |
пучка ствола мозга, |
ная извилина, |
|
|
|
таламус |
парагиппокампа- |
|
|
|
|
льная извилина |
|
|
|
|
височной доли |
|
Обонятельная |
Обонятельный |
Обонятельные |
Ункус височной |
|
|
эпителий |
луковицы, |
доли |
|
|
|
обонятельный тракт |
|
|
|
|
|
|
|
7
|
|
Окончание табл. 1.1 |
||
|
|
|
|
|
Сенсорные |
Рецепторы |
Проводящие пути |
Сенсорные |
|
системы |
зоны коры |
|||
|
|
|||
|
Соматосенсорная |
|
||
Экстероцептивная |
Колбы Краузе, |
Клетки задних |
Постцентраль- |
|
чувствительность |
тельца Руффини, |
рогов, спиноталами- |
ная извилина |
|
(температурная |
свободные |
ческий тракт, |
|
|
и тактильная) |
нервные |
таламус, пучки |
|
|
|
окончания, |
Голля и Бурдаха, |
|
|
|
тельца Мейснера |
продолговатый мозг, |
|
|
|
иФатера–Пачини |
таламус |
|
|
Интероцептивная |
Хеморецепторы, |
Спинной мозг, |
Постцентраль- |
|
чувствительность |
механорецепторы |
продолговатый мозг, |
ная извилина |
|
|
|
таламус |
|
|
|
|
|
|
|
Проприоцептив- |
Проприорецеп- |
Пучки Голля |
Постцентраль- |
|
ная чувствитель- |
торы |
и Бурдаха, ядра |
ная извилина |
|
ность |
|
продолговатого |
|
|
|
|
мозга, мозжечок, |
|
|
|
|
таламус |
|
|
Лабораторная работа 1.1
ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОДАЛЬНОСТИ КОЖНЫХ РЕЦЕПТОРОВ И ИХ ЛОКАЛИЗАЦИИ
Цель работы – убедиться в наличии рецепторов разной модальности и их распределении на коже.
Объект исследования – человек. Для работы необходим циркуль.
Проведение работы
Экспериментатор легко, не надавливая, прикасается иглой к ладони, затем к тыльной стороне кисти, к предплечью испытуемого. После каждого касания испытуемый сообщает о возникшем ощущении (прикосновение, холод, тепло, боль). Для каждого вида рецепторов нужно найти по две-три точки. Экспериментатор отмечает на схематичном изображении руки места локализации рецепторов, дающих ощущения
8
холода, тепла, боли, прикосновения. Тактильные рецепторы можно отметить зеленым цветом; рецепторы, воспринимающие холод – синим, тепло – красным, боль – черным цветом.
Оформление протокола
1.Зарисовать полученные данные в виде схематичного изображения руки с нанесенными на ней точками локализации разных видов чувствительности (рецепторов).
2.Перечислить модальность рецепторов и их локализацию на поверхности руки.
3.Отметить зависимость количества рецепторов от функциональной роли разных участков кожи.
Выводы
Указать модальность рецепторов и их плотность на исследованных участках руки.
Лабораторная работа 1.2
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОСТРАНСТВЕННОГО ПОРОГА ТАКТИЛЬНОЙ РЕЦЕПЦИИ
Цель работы – измерить пространственный порог тактильной чувствительности на различных участках кожи руки.
Важнейшая функция тактильного анализатора – формирование ощущения не только прикосновения и давления, но и точной локализации места нанесения раздражения. Мерой пространственного различения этого анализатора служит то минимальное расстояние, при котором возникает ощущение действия двух раздражителей. Пространственный порог различен для разных участков поверхности тела.
Испытуемый – человек.
Для работы необходимы циркуль и линейка.
Проведение работы
1.Испытуемый садится на стул, обнажает до локтя руку, закрывает
глаза.
2.Экспериментатор берет циркуль, раздвигает его ножки примерно на 3 см и опускает их на кожу пальцев руки – строго одновременно и без нажима.
9
3.Постепенно сближая ножки циркуля, экспериментатор находит то расстояние между ножками циркуля, при котором испытуемый чувствует одно прикосновение. Минимальное расстояние, при котором ощущается два прикосновения, следует принять за пространственный порог для данного участка кожной поверхности.
4.Такое же исследование проводится на тыльной поверхности кисти и предплечья.
а
б
Рис. 1.1. Порог пространственного различения, метод определения. Изменчивость двухточечного порога кожи
взависимости от участка тела:
а– двухточечный порог кожи (кончики циркуля, разведенные на разные расстояния, неоднократно прикасаются к коже); б – двухточечный порог (наименьшее расстояние, при котором испытуе-
мый может определить, что стимулируются две точки, а не одна)
Оформление протокола
1.Полученные величины пространственного порога, выраженные в миллиметрах (мм), занести в таблицу (табл. 1.2).
2.Сравнить пороги пространственной чувствительности участков руки, объяснить, с чем связаны различные пороги пространственной чувствительности участков кожи.
3.Сопоставить пространственный порог с функциональной ролью различных участков кожи руки.
10