Основы психофизиологии - Страница 3

Предмет возрастной психофизиологии – онтогенетические изменения физиологических основ психической деятельности человека.

Дифференциальная психофизиология изучает естественнонаучные основы и предпосылки индивидуальных различий в психике и поведении человека (Марютина Т. М., Кондаков И. М., 2004).

В наши дни происходит взаимное обогащение двух наук о человеке (психологии и физиологии) как теоретическими разработками, так и экспериментальными методами. На сегодня в распоряжении ученых имеется значительный набор методов исследования мозга.

В сферу интересов современной психофизиологии входят такие проблемы, как нейронные механизмы ощущений, восприятия, памяти и обучения, мотивации и эмоций, мышления и речи, поведения и психической деятельности, а также межполушарные отношения, диагностика и механизмы функциональных состояний, психофизиология индивидуальных различий, принципы кодирования и обработки информации в нервной системе, психофизиологические корреляты принятия решения, сознания и бессознательного, мозговые механизмы творчества (Дикая Л. А, Дикий И. С., 2015).

В психофизиологии основными методами регистрации физиологических процессов являются электрофизиологические методы. Со времени обнаружения Л. Гальвани (конец XVIII в.) «животного электричества» стало известно, что в физиологической активности клеток, тканей и органов особое место занимает электрическая составляющая. Помимо этого, в исследованиях также, как и раньше, используются вегетативные реакции (кожно-гальванический рефлекс, частота сердечных сокращений, артериальное давление и др.).

Электрическая активность кожи (ЭАК) связана с активностью потоотделения. Из центральной нервной системы к потовым железам поступают влияния из коры больших полушарий и из глубинных структур мозга – гипоталамуса и ретикулярной формации. У человека на теле имеется 2–3 млн потовых желез, наибольшее их число на ладонях и подошвах. Их главная функция – поддержание постоянной температуры тела. Однако некоторые потовые железы активны и при сильных эмоциональных переживаниях, стрессе и разных формах активной деятельности. Эти потовые железы сосредоточены на ладонях и подошвах и в меньшей степени на лбу и под мышками. ЭАК используется как показатель такого «нетипичного» потоотделения. Ее обычно регистрируют с кончиков пальцев или с ладони биполярными неполяризующимися электродами.

Существуют два способа исследования электрической активности кожи: метод Фере, в котором используется внешний источник тока, и метод Тарханова, где внешний источник тока не применяется (табл. 1, рис. 1).

Таблица 1

Методы исследования электрической активности кожи

Рис. 1. Принципиальные различия активного (Фере) и пассивного (Тарханов) методов исследования электрической активности кожи

Раньше эти показатели ЭАК называли общим термином «кожно-гальваническая реакция». Сейчас же в случае приложения внешнего тока (метод Фере) показателем считается проводимость кожи, а показателем в методе Тарханова является электрический потенциал самой кожи. Так как выделение пота из потовых желез имеет циклический характер, то и записи ЭАК носят колебательный характер.

Электромиография – это психофизиологический метод исследования, основанный на регистрации электрических импульсов (потенциалов), возникающих в мышечных волокнах той или иной части тела под воздействием различных возбуждающих стимулов и/или в покое (рис. 2).

Рис. 2. Схема проведения метода миографии

Выделяют 2 основных типа электромиографии (ЭМГ):

1. Стимуляционная ЭМГ – метод, заключающийся в стимулировании нервных волокон специальным электрическим импульсом заданной интенсивности и регистрации получаемых мышечных потенциалов с помощью накожных электродов, расположенных на соответствующей мышце. Метод стимуляционной ЭМГ позволяет оценить возбудимость нерва и проведение по нему электрического импульса на различных участках двигательных или чувствительных нервов.

2. Игольчатая ЭМГ— малоинвазивный метод исследования, при котором одноразовый тонкий игольчатый электрод вводится в определенную мышцу с целью регистрации и анализа ее специфических потенциалов в состоянии полного расслабления и произвольного напряжения. Метод игольчатой ЭМГ позволяет оценить состояние мышцы и различных отделов периферической нервной системы.

Измерение локального мозгового кровотока (ЛМК). Этот метод основан на измерении скорости вымывания из тканей мозга изотопов ксенона, криптона или атомов водорода. Увеличение кровотока означает рост обменных процессов в каком-либо месте мозга. Именно в этом месте нейроны и обладают наибольшей активностью. Регистрация производится с помощью гамма-камеры. Изотопы вводят через сонную артерию (для одного полушария) или через дыхательные пути (на оба полушария). Этот метод обладает высоким пространственным разрешением, т. е. приемлем для выявления пространственной мозговой фоновой активности, но имеет низкое временное разрешение, т. е. малопригоден для изучения динамики мозговой активности.

Регистрация импульсной активности нервных клеток. Одним из показателей активности нейронов являются потенциалы действия – электрические импульсы длительностью несколько мс и амплитудой до нескольких мВ (рис. 3).

Рис. 3. А – принципиальная схема регистрации импульсной активности нейрона: 1 – нейрон (увеличен) и кончик отводящего электрода; 2 – микроманипулятор (в разрезе); 3 – микроэлектрод с отводящим проводом; 4 – индифферентный электрод; 5 – усилитель; 6 – монитор и записывающее устройство. Б – пример записи импульсной активности нейрона (нейронограмма)

Современные технические возможности позволяют регистрировать импульсную активность нейронов у животных в свободном поведении и сопоставлять эту активность с различными поведенческими показателями. При операциях мозга регистрируют импульсную активность нейронов у человека. Регистрация производится с помощью специальных металлических или стеклянных отводящих микроэлектродов (Марютина Т. М., Кондаков И. М., 2004).

Электроэнцефалография – неинвазивный метод исследования функционального состояния головного мозга путем регистрации его биоэлектрической активности, изображаемой при помощи электроэнцефалограммы (рис. 4).

В каждый момент времени ЭЭГ отражает суммарную электрическую активность клеток коры мозга. ЭЭГ имеет высокое временное разрешение. Ее показатели меняются при изменении функционального состояния, а также во время некоторых клинических случаев, например при эпилептическом припадке.

ЭЭГ отражает колебания во времени разности потенциалов между двумя электродами. Отводящие электроды располагаются по международной схеме «10–20» (потребность сопоставления электроэнцефалографических результатов, полученных у людей с разными размерами головы в разных лабораториях и в разных странах, привела к созданию единой стандартной системы наложения электродов).

Рис. 4. Проведение ЭЭГ головного мозга