46 :: 47 :: 48 :: 49 :: 50 :: Содержание

50 :: 51 :: 52 :: 53 :: 54 :: Содержание

Классификация методов исследования высшей нервной деятельности.

Для удобства изложения целесообразно рассматривать отдельно методы изучения поведения и методы изучения мозга.

Методы этологического изучения поведения состоят в наблюдении за поведением различных видов животных в естественных условиях их обитания. Главная задача заключается в выявлении путем наблюдения основных структурных составляющих поведения (блоков) и тех факторов, которые ответственны за их реализацию. Эти методы были разработаны преимущественно зоологами. Особенность этих методов состоит в том, что с их помощью в основном описываются крупные структурные единицы поведения типа инстинктов или комплексов фиксированных действий и в меньшей степени те пластические компоненты сложного поведения, которые связаны с обучением. Животные в естественной среде

50

и при общении с соплеменниками выявляют ряд поведенческих реакций, которые невозможно обнаружить в лабораторных условиях. Однако в связи с множеством неучитываемых и переменных факторов зачастую невозможно выявить определенно тот конкретный набор сигналов, которые запускают данную форму поведения.

Методы условнорефлекторного изучения поведения используются всецело в лабораторных условиях при ограничении не только самого поведенческого репертуара, как правило, до одной какой-либо регистрируемой реакции, но и при ограничении действующей сенсорной информации вплоть до узкого набора сигналов. Именно эти сигналы вводятся в функциональную (временную) связь с данной поведенческой реакцией. Эти методы используются в качестве основного инструмента исследования поведения в физиологических лабораториях. В отличие от предыдущих методов при условнорефлекторном изучении поведения выявляются те возможные поведенческие акты, которые приобретаются в порядке обучения. Лабораторный эксперимент позволяет моделировать различные формы поведения и подвергать их тщательному физиологическому анализу. Последнего не удается достичь с помощью этологических методов.

Вместе с этим условнорефлекторный эксперимент, изолирующий животное из естественной окружающей среды, лишает исследователя возможности наблюдать участие выработанных форм обучения в сложной организации целостного поведения.

Методы когнитивного изучения поведения берут свое начало от психологии. Главная задача этих методов, которые используются в лабораторных экспериментах, состоит в выявлении тех сторон психики животных, которые определяют их поведение в сложных жизненных ситуациях. Причем наряду с выявлением способов решения поведенческих задач путем тренировки, то есть обучения, эти методы позволяют обнаружить в поведении животных явления так называемой эвристики, то есть способности сразу находить правильный выход из новой и необычной ситуации. Уже из самого наименования следует, что этими методами ученые пытаются описать познавательную сторону поведения. Постепенно

51

усложняя поставленные перед животным задачи, исследователь оценивает диапазон способностей животного к их решению, будь то лабиринт, проблемный ящик или ориентация в свободном пространстве.

Теперь кратко рассмотрим основные методы изучения мозга, которые в общей форме могут подразделяться на морфологические, биохимические и физиологические.

Морфологические методы чрезвычайно ценны, ибо создают фундамент наших сведений о тонком строении мозга, который используется для разработки последующих физиологических концепций. Сегодняшняя нейроморфология располагает множеством различных приемов исследования мозга с помощью световой и электронной микроскопии. Однако успехи нейроморфологии связаны не только с совершенствованием оптической техники, электронных микроскопов, оснащенных новейшими вычислительными устройствами, но и с успехами физике-химии, позволяющими использовать чистые препараты для выявления тончайших элементов нервных клеток, их отростков, синапсов и т.д. Наиболее результативно комплексное использование приемов световой (в том числе и люминесцентной) и электронной микроскопии вместе с приемами гистохимии, иммуноцитохимии, флуоресцентной микроскопии и радиохимии.

Биохимические методы в последнее время начинают приобретать все большее значение в комплексном изучении мозга. Это обстоятельство связано не только с успехами химии и электроники, но и с изменением акцента экспериментальных поисков, которые все больше углубляются в расшифровку метаболических процессов здорового и больного мозга в разных функциональных состояниях, формах деятельности и пр. Несомненным шагом вперед в понимании работы мозга явилось бурное развитие таких областей нейрохимии, как химия пептидов, медиаторов и модуляторов, аминокислот и других биологически активных соединений, приемов цитохимии, радиохимии, иммунохимии и др.

Физиологические методы включают в себя несколько экспериментальных приемов. Прием разрушения отдельных участков мозга вначале был применен в лабораториях для создания моделей тех "драматических"

52

ситуаций, в которые попадают люди с локальными поражениями мозга. Поэтому первые сведения о функциональной специализации отдельных участков мозга были получены благодаря их разрушению и наблюдению за поведенческими дефектами.

Прием электрического раздражения мозга стал внедряться в экспериментальную физиологию с середины XIX в. и долгое время наряду с разрушением был единственно доступным для изучения мозга. Оба эти приема или подхода в наше время не утратили своего значения, а наоборот, стали активно применяться в связи с внедрением в практику физиологического эксперимента стереотаксической техники. Последняя позволяет в трехкоординатной системе вводить разрушающий или раздражающий электрод в любой очень локальный участок мозга. Этот же прием используется в клинической практике для терапии ряда неврологических и психических заболеваний.

В последнее время все активнее используются приемы хемостимуляции, термо- и хеморазрушения (иногда обратимого блокирования) отдельных мозговых структур, а также разрушение их ультразвуком. Эти приемы имеют ряд преимуществ перед электростимуляцией в связи с большей локальностью и контролируемостью воздействия. Все эти методы требуют морфологического контроля и исследования состояния мозговой ткани. Кроме локальных воздействий применяют тотальное воздействие на мозг электромагнитными и звуковыми полями различной частоты.

Наиболее эффективным среди других является метод регистрации электрических процессов мозга. Он стал применяться только во второй половине XX в. в связи с бурным прогрессом в радиоэлектронике и широко распространен в физиологических и клинических лабораториях. Самые различные формы электрических процессов мозга - от суммарной электроэнцефалограммы до внутриклеточно регистрируемой активности отдельной клетки бодрствующего мозга - таков широкий спектр применения этого метода. В значительной мере благодаря ему сформировалась новая наука - нейрофизиология поведения. Нет необходимости детально анализировать

53

этот метод, ибо результаты его применения будут обсуждаться во многих разделах книги. Здесь важно подчеркнуть следующее.

Современный уровень науки о высшей нервной деятельности характеризуется высокой мультидисциплинарностью, свидетельством чего является появление нового объединения наук под названием нейронаук или нейробиологии. Интеграция ученых самых разных профессий, с разных позиций изучающих работу мозга в комплексе нейронаук, завершила процесс, начатый в физиологических и психологических лабораториях, где для решения даже самой скромной задачи, связанной с изучением мозгового обеспечения поведенческого акта, традиционно применялись многие из перечисленных методов в комплексе. Эта тенденция еще более проявляет себя в последнее время, когда рядом с физиологом, психологом, нейрохимиком, нейроморфологом работают математики, инженеры, кибернетики, объединенные общим устремлением понять мозговые механизмы управления поведением человека и животных.

В частности, наряду с регистрацией электрической активности мозга - электроэнцефалограммы (ЭЭГ) регистрируют и вызванные потенциалы, что позволяет выявить признаки местного или распространенного нарушения мозговой деятельности. С помощью обычного рентгеновского исследования или более сложных методов определяют размеры и форму мозга. Можно получить картину структуры мозга с расположением кровеносных сосудов - ангиограмму или с помощью данных о потреблении мозговыми структурами глюкозы - позитронную эмиссионную транскраниальную томограмму (ПЭТТ-сканирование). Таким образом, дифференцируют различные заболевания, поражающие одни и те же части мозга.

54