Континуум уровней бодрствования реферат
Обновлено: 06.07.2024
3. Бернштейн Н.А. Биомеханика и физиология движений. — М. — Воронеж, 1997.
4. Бехтерева Н.П., Бундзен П.В., Гоголиц ын Ю.Л. Моз говые коды психической
5. Данилова Н.Н. Психофизиология. — М.: Аспект Пресс, 1998.
6. Естественнонаучные основы психологии /под. ред. А.А.Смирнова,
8. Ломов Б.Ф. Методологические и теоретические проблемы психологии. -
9. Методика и техника психофизиологического эксперимента. — М.: Наука, 1987.
10. Мозг и разум I под ред. Д.И.Дубровского. — М.: Наука, 1994.
11. Основы психофизиологии I под ред. Ю.И. Александрова. — М.: Инфра, 1998.
12. ХэссетДж. Введение в психофизиологию. — М.: Мир, 1981.
13. Чуприкова Н.И. Психика и сознание как функция мозга. — М.: Наука, 1985.
15. Ярошевский М.Г. Наука о поведении: русский путь. — М. — Воронеж, 1996.
Значительные колебания уровня жизненной активности чело века (спокойное или
напряженное бодрствование, сон и др.) пред ставляют собой одну из в ажных проблем
психофизиологии. В то же время эта проблема имеет междисциплинарный характер. В
центре ее находится представление об особом явлении, которое именует ся
функциональным состояниям (ФС). Это понятие широко исполь зуется в физиологии,
психологии, эргономике (науке, комплексно изучающей трудовую деятельность людей и
условия ее протекания ). Поэтому знание физиологических механизмов, ответственных за
функциональные состояния организма человека, имеет очень важ ное практ ическое
значение. Тем не менее до сих пор нет общепри знанной теории функциональных
состояний, в то же время суще ствует несколько подходов к описанию и диагностике
Нередко функциональное состояние (ФС) определяется как фо новая активность
ЦНС, в условиях кот орой осуществляется та или иная деят ельность. Однако это
определение нельзя считать достаточным. Во-первых, оно носит слишком общий характер
и не учитывает структурно-функциональную неоднородность ЦНС. Во-в торых, вводя в
функциональных состояний организма че ловека, исключая из их числа все состояния,
которые непосредст венно не связаны с деятельностью (например, сон или медитация),
того, обобщенность этого определения не позволяет выявить основания, по которым
можно проводить дифференциацию различных функциональных состояний организма.
Комплексный подход. Появление возможности множественной регистрации
психофизиологических индикаторов (ЭЭГ, ЧСС, ЭМГ, дыхательных движений и др.)
привели к пониманию ф ункцион альных состояний как комплекса поведенческих
проявлений, сопровождающих различные аспекты человеческой деятельности и
поведения. С позиций системного подхода, ФС представляет собой результат дина -
мического взаимодействия организма с внешней средой и отражает состояние
интегральный компле кс наличных хара ктеристик тех кач еств и свойств организма
человека, которые прямо или косвенно определяют его деятельность.
Итак, функциональное состояние — это системный ответ орга низма,
обеспечивающий его адекватность требованиям деятельно сти. Таким образом, изменение
ФС представляет собой смену одного комплекса реакций другим, причем в се эти реакции
взаимосвязаны между собой и обеспечивают более или менее адекватное по ведение
организма в окружающей среде. Согласно этой логике, ди агностика функциональных
состояний связана с задачей распозна вания многомерного вектора, компонентами
которого являются различные физиологические показатели и реакции.
Понятно, что увеличение числа компонент этого вектора, т.е. привлечение к
анализу все большего числа показателей и реакций, а также их всевозможных
комбинаций, приводит к еще большей дробности и затрудненности анализа
функционального состояния. Однако положительным является то, что каждое ФС при
этом характеризуется своим собственным уникальным сочетанием показа телей и реакций
(однозначным многомерным вектором). В то же время никакой набор показателей, пусть
даже строго упорядочен ный и уникальный, не позволяет выявить сущность конкретного
функционального состояния, поскольку в сегда оказывается лишь внешним описанием и
перечислением, лишенным содержательной характе ристики наиболее значимой для
Эргономический подход. Сюда же примыкает эргономическое определение ФС как
такого состояния организма человека, которое оценивается по результатам трудовой и
профессиональной деятельности. И именно результаты подобной деятельности
рассматриваются как наиболее интегральный показатель функционального состояния.
При э том снижение результативности деятельности рас сматривается как признак
Согласно этой логике, здесь выделяют два класса функцио нальных состояний:
1) состояние адекватной мобилизац ии, когда все системы организ ма работают оптимально
2) состояние динамическ ого рассогласования, при котором раз личные системы организма:
а) не полностью обеспечивают его деятельность; б) или эти системы работают на излишне
готовности к деятельности, при котором организм человека за короткий отрезок времени
способен перейти в различные формы физиологической активности для выполнения кон -
кретной деятельности. Состояние операт ивного покоя соп ровож дается повышением
тонуса нервных центров, особенно тех, которы е имеют отношени е к п остроению
движений, связанных с предполагаемыми трудовыми действиями и операциями, а также
Во втором случае ре чь идет о так называемых экстремальных со стояниях
(реактивные пограничные или патологические состояния).
Конечно, между состоянием оперативного покоя и экстремаль ными состояниями
существует немало других состояний типа: уто мления, теплового напряжения, водного
Подобный способ оценки ФС, безусловно, полезен при реше нии задач повышени я
эффективности труда. Кроме того, он позво ляет прогнозировать развитие нежелательных
ФС, таких, как монотония, стресс или высокая степень утомлени я. Однако, как уже было
сказано выше, такой подход не позволяет подойти к решению проблемы механизмов
Психофизиологический подход к определению функциональ ных состояний
опирается на представление о существовании модулирующих систем мозга. Согласно
этому подходу акцент делает ся на функциональной специализации двух систем
1) ретикулярная формация ствола мозга, способная оказывать как возбуждающее, так и
2) лимбическая система, ответственная за эмоциональные со стояния человека.
Обе модулирующие системы, будучи тесно связаны с высшими отделами коры больших
полушарий, образуют особую функцио нальную систему, имеющую несколько уровней
реагирования: физиологический, поведенческий, психологический (субъективный). В
соответствии с этой логи кой функц иональное с остояние мож но рассматривать как
результат активности объединенной функциональной системы.
Таким образом, в психофизиологии функциональное состояние выступает как
результат в заимодей ствия модулирующих систем мозга и высших отделов коры больших
полушарий, который определяет текущую форму жизненной активности индивида.
Это определение дает основание проводить границу между раз ными функциональными
состояниями не только по поведенчес ким проявлениям, эффективност и деятельности или
результатам полиграфической регистрации, но также и по уровню активности мо -
Уровень бодрст вования является внешним проявлени ем активности нервных
центров. Это понятие характеризует интенсивность поведения. Все поведенческие
проявления в первом приближе нии можно рассматривать как континуум (или
одномерную шкалу), обусловленный колебаниями возбуждения модулирующих си стем
мозга. Принято считать, что между сном и состоянием край него возбуждения имеется
непрерывный ряд изменений уровня бодр ствования, вызываемых изменениями уровней
активности нервных центров. Максимальная эффективность деятельности соответст вует
Итак, предположительно изменения в ф ункционировании нер вных процессов
образуют одномерную шкалу, нижняя граница ко торой — состояние сна, верхняя —
состояние очень сильного в озбуждения типа ярости. Допускается, что между этими
полюсами су ществует целый ряд уровней бодрствования, составляющих диапа зон
интенсивности поведения. Изменения уровней бодрствования вызывают изменения
тонуса нервных центров: всякая нервная ак тивация должна вы ражаться в усилении
Схема, описывающая линейный конти нуум уровней бодрствова ния, требует,
однако, двух важных уточнений. Во-первых, установ лено, что активность нервных
центров во время сна далеко не всегда минимальна. Как будет показано ниже, в некоторые
периоды ночного сна организм человека обнаруживает высокое напряжение фи -
зиологических функций. Вероятно, следует признать, что между раз ными ФС существуют
качественные отличия, не сводимые только к различиям в уровнях активации. Во-вторых,
представление о последовательном увеличении уровней бодрствования не предполагает,
что приспособительные возможности организма возрастают также монотонно. Начиная с
какого-то достаточно высокого уровня бодрствования, большинство действий нарушается,
таким образом, эффективность выполняемой деятельности связана с уровнем бодрство -
Теоретически мож но предположить, что для каждого типа адап тивного поведения
существует оптимальный уровень бодрствования и соответствующего ему
функционального состояния, на фоне которых человек добивается наиболее высоких
результатов. Следует отметить, что не существует количественной меры для фи ксации
уровня бодрствования, т.е. нельзя напрямую измерить уро вень бодрствовани я, как ,
например, измеряют температуру тела. Переход от одного уровня бодрствования к
другому оценивается эмпирически на основе наблюдения и количественной оценки
Нейрохимический подход к определению функциональных состояний опирается на
представление о сильной зависимости пси хического состояния человека (его настроений и
переживаний) от биохимического состава внутренней среды организма. П редполагается,
что в мозге человека существует особый механизм, регу лирующий функциональное
состояние через изменение уровня ак тивности медиаторных систем мозга, а также баланса
их активности (Данилова, 1992). Устойчивое равновесие активности медиаторных систем
дает представление о среднем уровне активации или функциональном состоянии, при
котором реализуется данное поведение. Разным типам поведения соответствуют
различные балансы активности медиаторных систем мозга.
3.1.2. Нейрофизиологические механизмы регуляции бодрствования
Изменения уровней бодрствования связаны с изменениями тону са
соответствующих нервных цент ров, при этом можно выделить несколько уровней
регуляции бодрствования: клеточный, отдельных мозговых центров, модулирующих
Нейронные механизмы. На нейронном уровне регуляция функ циональных
состояний осуществляется с помощью особой катего рии нейронов, именуемых
модуляторными. Существуют две кате гории модуляторных нейронов: активирующего и
инактивирующего типа. Первые увеличивают активность синапсов, соединяю щих
чувствительные и исполнительные нейроны, вторые снижа ют эффективность синапсов,
прерывая путь передачи информации от афферентных к эфферентным нейронам. Кроме
того, нейроны- модуляторы различаются по степени генерализованное своего действия.
Переход к бессознательному состоянию, например, при засыпании можно определить как
выключение активирующих ней ронов-модуляторов генерализованного типа и включение
В эволюции нейроны- модуляторы объединились в ансамбли и се ти,
сосредоточенные на уровне ретикулярной формации ствола моз га и неспецифического
таламуса, образуя активирующую и инактивирующую системы.
Модулирующие системы. Совокупность модулирующих систем образует особый
блок, который регулирует тонус коры и подкор ковых структур, оптимизирует уровень
бодрствования в отношении выполняемой деятельности и обусловливает адекватный
выбор поведения в соответствии с актуализированной потребностью.
Важнейший участок регуляторного блока ретикулярная фор мация мозга,
представляющая сеть из нервных клет ок в средней ча сти ствола. Со всех сторон
ретикулярная формация окружена сен сорными путями, которые отдают ей часть
афферентной импульсации. Благодаря этому любое сенсорное возбуждение повышает
уровень активации ретикулярной формации, и активация по восхо дящим путям
распространяется вверх к коре больших полушарий. Экспериментально показано, что
раздражение, вживленных в ретикулярную формацию электродов, приводит к
Еще одн о важное звено регуляци и функциональных состояний связано с работой
таламуса. Зрительный бугор, или таламус, — отдел промежуточного мозга, который
выполняет роль коллектора сенсорной информации, так как в него поступает информация
от всех органов чувств. По некоторым данным в центре таламуса находится «водитель
активности и рас пространяющее синхронизирующие в лияния на обширные области коры.
Ядра неспецифического таламуса образуют дифф узную про екционную таламическую
систему, которая оказывает на кору возбуждающие и тормозные влияния. Эти влияния по
сравнению с эффектами возбуждения ствола мозга имеют более ограниченный ха рактер и
Таким образом, при раздражении таламуса возникает реакция ак тивации в коре
головного мозга. Эта реакция отчетливо видна в те кущей электроэнцефалограмме: она
сравнительно кратковременна и локализована. В отличие от реакции активации,
вызываемой ретикулярной формацией ствола мозга, которая считается генерализованной
реакцией активации, эффекты возбуждения неспеци фического таламуса называют
Содержание
Работа содержит 1 файл
+Сон и бодрствование..doc
2. Фазы и стадии сна……………………………….……….. 7
4. Различные уровни бодрствования………………………13
В последнее время интерес к проблеме сна значительно возрос. В наше быстротечное время с его информационными перегрузками и экологическими влияниями значительно возросло количество людей, страдающих бессонницей. Сколько и нужно ли вообще спать человеку? Чем вызван сон, какова его роль в организме? Эти и другие вопросы стали предметом изучения физиологии сна. Еще в XVI столетии известный врач Парацельс придерживался того мнения, что естественный сон должен продолжаться 8 часов.
Сон (somnus) – функциональное состояние мозга и всего организма человека и животных, имеющее отличные от бодрствования специфические качественные особенности деятельности центральной нервной системы и соматической сферы, характеризующиеся торможением активного взаимодействия организма с окружающей средой и неполным прекращением (у человека) сознаваемой психической деятельности.
Важнейшими признаками бодрствования являются сознание, мышление и двигательная активность. В течение каждых суток сон и бодрствование сменяют друг друга, образуя генетически детерминированный суточный цикл сна-бодрствования.
Восстановительная теория сна
Восстановительная теория исторически была связана с изучением депривации сна и последствиями данного явления. Результатами депривации сна являются снижение работоспособности, ухудшается настроение, повышаются пороги чувствительности к сенсорным стимулам.
Все эти симптомы снимаются в случае здорового полноценного сна – в этом заключается восстановительная функция сна.
Также во время сна увеличивается секреция гормона роста, активируются анаболические процессы и происходит репаративное восстановление белковых молекул клеток.
Один из вариантов данной теории был разработан Павловым, считавшим, что сон по своей сути является распространяющимся в коре больших полушарий процесс охранительного торможения.
Однако эта теория была опровергнута впоследствии исследованиями, в ходе которых происходила регистрации электрической активности нейронов и показавшими, что их активность во сне не меньше, чем при бодрствовании.
Также она не подтверждается при сопоставлении продолжительности сна у разных видов млекопитающих с их физической активностью и скоростью обменных процессов.
Циркадианная теория сна
В контексте данной теории цикл сна и бодрствования рассматривается как результат управления циркадного ритма с помощью эндогенного механизма, не зависящий от внешних обстоятельств и определяемый как внутренние биологические часы.
Циркадный ритм – это связанный с естественным чередованием дня и ночи 24-часовой ритм.
Большинство имеющихся фактов указывает на то, что главным координатором биоритмологических процессов является гипоталамус. Водителем циркадных ритмов являются супрахиазмальные ядра (СХЯ) гипоталамуса, расположенные над зрительным перекрестом.
Они являются одними из двоих первичных синхронизаторов биологических ритмов, инициируя возникновение медленноволнового сна, регулируя интенсивность секреции гормона роста и скорость выделения кальция из организма.
Другой из синхронизаторов представлен в одной из областей вентромедиальных ядер (ВМЯ) гипоталамуса и служит в качестве регулятора быстроволнового сна, интенсивности секреции кортикостероидов, температуры тела и выделения калия из организма.
На данный момент две эти теории принято считать не как противоречащие теории, а как взаимодополняющие.
Гуморальная теория
В качестве причины сна данная теория рассматривает вещества, появляющиеся в крови при длительном бодрствовании.
Доказательством этой теории служит эксперимент, при котором бодрствующей собаке переливали кровь животного, лишенного сна в течение суток. Животное-реципиент немедленно засыпало.
В настоящее время удалось идентифицировать некоторые гипногенные вещества, например пептид, вызывающий дельта-сон. Но гуморальные факторы не могут рассматриваться как абсолютная причина возникновения сна. Об этом свидетельствуют наблюдения за поведением двух пар неразделившихся близнецов.
У них разделение нервной системы произошло полностью, а системы кровообращения имели множество анастомозов. Эти близнецы могли спать в разное время: одна девочка, например, могла спать, а другая бодрствовала.
Подкорковая и корковая теории сна
При различных опухолевых или инфекционных поражениях подкорковых, особенно стволовых, образований мозга, у больных отмечаются различные нарушения сна - от бессонницы до длительного летаргического сна, что указывает на наличие подкорковых центров сна.
При раздражении задних структур субталамуса и гипоталамуса животные засыпали, а после прекращения раздражения они просыпались, что указывает на наличие в этих структурах центров сна.
Между лимбико-гипоталамическими и ретикулярными структурами мозга имеются реципрокные отношения. При возбуждении лимбико-гипоталамических структур мозга наблюдается торможение структур ретикулярной формации ствола мозга и наоборот.
При бодрствовании за счет потоков афферентации от органов чувств активируются структуры ретикулярной формации, которые оказывают восходящее активирующее влияние на кору больших полушарий. При этом нейроны лобных отделов коры оказывают нисходящие тормозные влияния на центры сна заднего гипоталамуса, что устраняет блокирующие влияния гипо-таламических центров сна на ретикулярную формацию среднего мозга. При уменьшении потока сенсорной информации снижаются восходящие активирующие влияния ретикулярной формации на кору мозга.
В результате чего устраняются тормозные влияния лобной коры на нейроны центра сна заднего гипоталамуса, которые начинают еще активнее тормозить ретикулярную формацию ствола мозга. В условиях блокады всех восходящих активирующих влияний подкорковых образований на кору мозга наблюдается медленноволновая стадия сна.
Гипоталамические центры за счет связей с лимбическими структурами мозга могут оказывать восходящие активирующие влияния на кору мозга при отсутствии влияний ретикулярной формации ствола мозга.
Эти механизмы составляют корково-подкорковую теорию сна (П.К.Анохин), которая позволила объяснить все виды сна и его расстройства. Она исходит из того, что состояние сна связано с важнейшим механизмом - снижением восходящих активирующих влияний ретикулярной формации на кору мозга.
Сон бескорковых животных и новорожденных детей объясняется слабой выраженностью нисходящих влияний лобной коры на гипоталамические центры сна, которые при этих условиях находятся в активном состоянии и оказывают тормозное действие на нейроны ретикулярной формации ствола мозга.
Фазы и стадии сна
Наиболее распространенной и признанной теорией стадий сна признанна теория по Дементу и Клейтману, различающая их по изменениям глубины и частоты волн.
Выделяют две фазы сна – медленного (ФМС) и быстрого сна (ФБС); Иногда фазу быстрого сна называют парадоксальным сном. Эти названия обусловлены особенностями ритмики электроэнцефалограммы (ЭЭГ) во время сна – медленной активностью в ФМС и более быстрой в ФБС.
ФМС разделяется на 4 стадии, отличающиеся биоэлектрическими (электроэнцефалографическими) характеристиками и порогами пробуждения, являющимися объективными показателями глубины сна.
Первая стадия (дремота) характеризуется отсутствием на ЭЭГ α-ритма, являющегося характерным признаком бодрствования здорового человека, со снижением амплитуды и появлением низкоамплитудной медленной активности с частотой 3-7 в 1сек. (θ - и δ-ритмы). Могут регистрироваться ритмы и с более высокой частотой. На электроокулограмме возникают изменения биопотенциала, отражающие медленные движения глаз.
Третья и четвертая стадии ФМС составляют так называемый дельта-сон.
ФБС отличается низкоамплитудной ритмикой ЭЭГ, а по частотному диапазону наличием как медленных, так и более высокочастотных ритмов (альфа - и бета-ритмов).
Характерными признаками этой фазы сна являются и так называемые пилообразные разряды с частотой 4-6 в 1 сек., быстрые движения глаз на электроокулограмме, в связи с чем эту фазу часто называют сном с быстрым движением глаз, а также резкое снижение амплитуды электромиограммы или полное падение тонуса мышц диафрагмы рта и шейных мышц.
Нейромеханизмы сна
Одним из непроясненных вопросов на данный момент является вопрос о центрах сна. Несмотря на интенсивное изучение этого вопроса, точного ответа до сих пор нет.
Во второй половине нашего столетия прямое изучение нейронов, вовлеченных в регуляцию сна-бодрствования, показало, что нормальная работа таламо-кортикальной системы мозга, обеспечивающая сознательную деятельность человека в бодрствовании, возможна только при участии определенных подкорковых, так называемых активирующих, структур.
Благодаря их действиям в бодрствовании мембрана большинства кортикальных нейронов деполяризована на 10-15 мВ по сравнению с потенциалом покоя – (65-70) мВ. Только в состоянии этой тонической деполяризации нейроны способны обрабатывать информацию и отвечать на сигналы, приходящие к ним от других нервных клеток (рецепторных и внутримозговых).
Таких систем тонической деполяризации, или активации мозга, условных “центров бодрствования”, несколько - вероятно, пять или шесть. Они располагаются в различных частях мозга, а именно на всех уровнях мозговой оси: в ретикулярной формации ствола, в области голубого пятна и дорзальных ядер шва, в заднем гипоталамусе и базальных ядрах переднего мозга. Нейроны этих отделов выделяют медиаторы - глутаминовую и аспарагиновую кислоты, ацетилхолин, норадреналин, серотонин и гистамин, активность которых регулируют многочисленные пептиды, находящиеся с ними в одних и тех же везикулах. У человека нарушение деятельности любой из этих систем не компенсируется за счет других, несовместимо с сознанием и приводит к коме.
Комплексный подход. Появление возможности множественной регистрации психофизиологических индикаторов (ЭЭГ, ЧСС, ЭМГ, дыхательных движений и др.) привело к пониманию функциональных состояний как комплекса поведенческих проявлений, сопровождающих различные аспекты человеческой деятельности и поведения. С позиций системного подхода ФС представляет собой результат динамического взаимодействия организма с внешней средой и отражает состояние "организованного" целого. По этой логике, под функциональным состоянием понимается интегральный комплекс наличных характеристик тех качеств и свойств организма человека, которые прямо или косвенно определяют его деятельность.
Итак, функциональное состояние — это системный ответ организма, обеспечивающий его адекватность требованиям деятельности. Таким образом, изменение ФС представляет собой смену одного комплекса реакций другим, причем все эти реакции взаимосвязаны между собой и обеспечивают более или менее адекватное поведение организма в окружающей среде. Согласно этой логике, диагностика функциональных состояний связана с задачей распознавания многомерного вектора, компонентами которого являются различные физиологические показатели и реакции.
Понятно, что увеличение числа компонент этого вектора, т.е. привлечение к анализу все большего числа показателей и реакций, а также их всевозможных комбинаций, приводит к еще большей дробности и затрудненности анализа функционального состояния. Однако положительным является то, что каждое ФС при этом характеризуется своим собственным уникальным сочетанием показателей и реакций (однозначным многомерным вектором). В то же время никакой набор показателей, пусть даже строго упорядоченный и уникальный, не позволяет выявить сущность конкретного функционального состояния, поскольку всегда оказывается лишь внешним описанием и перечислением, лишенным содержательной характеристики, наиболее значимой для понимания сути ФС.
Эргономический подход. Сюда же примыкает эргономическое определение ФС как такого состояния организма человека, которое оценивается по результатам трудовой и профессиональной деятельности. И именно результаты подобной деятельности рассматриваются как наиболее интегральный показатель функционального состояния. При этом снижение результативности деятельности рассматривается как признак ухудшения ФС.
- Согласно этой логике здесь выделяют два класса функциональных состояний:
- состояние адекватной мобилизации, когда все системы организма работают оптимально и соответствуют требованиям деятельности;
- состояние динамического рассогласования, при котором различные системы организма: а) не полностью обеспечивают его деятельность; б) или работают на излишне высоком уровне траты энергетических ресурсов.
В первом случае имеется в виду "оперативный покой" — особое состояние готовности к деятельности, при котором организм человека за короткий отрезок времени способен перейти в различные формы физиологической активности для выполнения конкретной деятельности. Состояние оперативного покоя сопровождается повышением тонуса нервных центров, особенно тех, которые имеют отношение к построению движений, связанных с предполагаемыми трудовыми действиями и операциями, а также напряжением некоторых вегетативных функций.
Во втором случае речь идет о так называемых экстремальных состояниях (реактивные пограничные или патологические состояния).
Конечно, между состоянием оперативного покоя и экстремальными состояниями существует немало других состояний типа: утомления, теплового напряжения, водного истощения и т.п.
Подобный способ оценки ФС безусловно полезен при решении задач повышения эффективности труда. Кроме того, он позволяет прогнозировать развитие нежелательных ФС таких как монотония, стресс или высокая степень утомления. Однако, как уже было сказано выше, такой подход не позволяет подойти к решению проблемы механизмов формирования и смены ФС.Психофизиологический подход к определению функциональных состояний опирается на представление о существовании модулирующих систем мозга. Согласно этому подходу акцент делается на функциональной специализации двух систем организма.
- В это число входят:
- ретикулярная формация ствола мозга, способная оказывать как возбуждающее, так и тормозное влияние на вышележащие отделы мозга;
- лимбическая система, ответственная за эмоциональные состояния человека.
Обе модулирующие системы, будучи тесно связаны с высшими отделами коры больших полушарий, образуют особую функциональную систему, имеющую несколько уровней реагирования: физиологический, поведенческий, психологический (субъективный). В соответствии с этой логикой функциональное состояние можно рассматривать как результат активности объединенной функциональной системы.
Таким образом, в психофизиологии функциональное состояние выступает как результат взаимодействия модулирующих систем мозга и высших отделов коры больших полушарий, который определяет текущую форму жизненной активности индивида.
Это определение дает основание проводить границу между разными функциональными состояниями не только по поведенческим проявлениям, эффективности деятельности или результатам полиграфической регистрации, но также и по уровню активности модулирующих систем мозга.Уровень бодрствования является внешним проявлением активности нервных центров. Это понятие характеризует интенсивность поведения. Все поведенческие проявления в первом приближении можно рассматривать как континуум (или одномерную шкалу), обусловленный колебаниями возбуждения модулирующих систем мозга. По некоторым представлениям, между сном и состоянием крайнего возбуждения имеется непрерывный ряд изменений уровня бодрствования, вызываемых изменениями уровней активности нервных центров. Максимальная эффективность деятельности соответствует оптимальному уровню бодрствования.
Итак, предположительно изменения в функционировании нервных процессов образуют одномерную шкалу, нижняя граница которой — состояние сна, верхняя — состояние очень сильного возбуждения типа ярости. Допускается, что между этими полюсами существует целый ряд уровней бодрствования, составляющих диапазон интенсивности поведения. Изменения уровней бодрствования вызывают изменения тонуса нервных центров: всякая нервная активация должна выражаться в усилении бодрствования.
Схема, описывающая линейный континуум уровней бодрствования, требует, однако, двух важных уточнений.
Во-первых, установлено, что активность нервных центров во время сна далеко не всегда минимальна. Как будет показано ниже, в некоторые периоды ночного сна организм человека обнаруживает напряжение физиологических функций. Вероятно, следует признать, что между разными ФС существуют качественные отличия, не сводимые только к различиям в уровнях активации.
Во-вторых, представление о последовательном увеличении уровней бодрствования не предполагает, что приспособительные возможности организма возрастают также монотонно. Начиная с какого-то достаточно высокого уровня бодрствования большинство действий нарушается, таким образом эффективность выполняемой деятельности связана с уровнем бодрствования обратной U-образной зависимостью. Теоретически можно предположить, что для каждого типа адаптивного поведения существует оптимальный уровень бодрствования.
Таким образом, следует ввести понятие оптимального уровня бодрствования и соответствующего ему функционального состояния, на фоне которых человек добивается наиболее высоких результатов. Следует отметить, что не существует количественной меры для фиксации уровня бодрствования, т.е. нельзя прямо измерить уровень бодрствования, как, например, измеряют температуру тела. Переход от одного уровня бодрствования к другому оценивается эмпирически, на основе наблюдения и количественной оценки разных физиологических показателей.Нейрохимический подход к определению функциональных состояний опирается на представление о сильной зависимости психического состояния человека (его настроений и переживаний) от биохимического состава внутренней среды организма. Предполагается, что в мозге человека существует особый механизм, регулирующий функциональное состояние через изменение уровня активности медиаторных систем мозга, а также баланса их активности (Данилова, 1992). Устойчивое равновесие активности медиаторных систем дает представление о среднем уровне активации или функциональном состоянии, при котором реализуется данное поведение. Разным типам поведения соответствуют различные балансы активности медиаторных систем мозга.
3.1.2. Нейрофизиологические механизмы регуляции бодрствования
Изменения уровней бодрствования связаны с изменениями тонуса соответствующих нервных центров, при этом можно выделить несколько уровней регуляции бодрствования: клеточный, отдельных центров и мозга как целого.
Нейронные механизмы. На нейронном уровне регуляция функциональных состояний осуществляется с помощью особой категории нейронов, именуемых модуляторными. Существуют две категории модуляторных нейронов: активирующего и инактивирующего типа. Первые увеличивают активность синапсов, соединяющих чувствительные и исполнительные нейроны, вторые снижают эффективность синапсов, прерывая путь передачи информации от афферентных к эфферентным нейронам. Кроме того, нейроны-модуляторы различаются по степени генерализованности своего действия. Переход к бессознательному состоянию, например при засыпании, можно определить как выключение активирующих нейронов-модуляторов генерализованного типа и включение инактивирующих нейронов-модуляторов.
В эволюции нейроны-модуляторы объединились в ансамбли и сети, сосредоточенные на уровне ретикулярной формации ствола мозга и неспецифического таламуса, образуя активирующую и инактивирующую системы.Модулирующие системы. Совокупность модулирующих систем образует особый блок, которая регулирует тонус коры и подкорковых структур, оптимизирует уровень бодрствования в отношении выполняемой деятельности и обуславливает адекватный выбор поведения в соответствии с актуализированной потребностью.
Важнейший участок регуляторного блока — ретикулярная формация мозга, представляющая сеть из нервных клеток в средней части ствола. С боковых сторон ретикулярная формация окружена сенсорными путями, которые отдают часть афферентной импульсации в ретикулярную формацию. Благодаря этому любое сенсорное возбуждение повышает уровень активации ретикулярной формации, активация по восходящим путям распространяется вверх к коре больших полушарий. Экспериментально показано, что раздражение ретикулярной формации через вживленные в нее электроды приводит к пробуждению спящего животного.
Еще одно важное звено регуляции функциональных состояний связано с работой таламуса. Зрительный бугор, или таламус — отдел промежуточного мозга, который выполняет роль коллектора сенсорной информации, так как в него поступает информация от всех органов чувств. По некоторым данным, в центре таламуса находится "водитель ритма" — морфо-функциональное образование, отвечающее за генерацию ритмической активности и распространяющее синхронизированные влияния на обширные области коры. Ядра неспецифического таламуса образуют диффузную проекционную таламическую систему, которая оказывает на кору возбуждающие и тормозные влияния. Эти влияния по сравнению с эффектами возбуждения ствола мозга имеют более ограниченный характер и захватывают относительно небольшие участки коры.
Таким образом, при раздражении таламуса возникает реакция активации в коре головного мозга. Эта реакция отчетливо видна в текущей электроэнцефалограмме: она сравнительно кратковременна и локализована. В отличие от реакции активации, вызываемой ретикулярной формацией ствола мозга, которая считается генерализованной реакцией активации, эффекты возбуждения неспецифического таламуса называют локальной активацией.Таблица 3.1. Основные различия в эффектах активации ствола мозга и таламуса
Функция "чтения" служит для ознакомления с работой. Разметка, таблицы и картинки документа могут отображаться неверно или не в полном объёме!
что эти аппараты находятся в двойных отношениях с корой, тонизируя ее и испытывая ее регулирующее влияние.Исследование его действия показало, что этот блок вызывает реакцию пробуждения, повышает возбудимость, обостряет чувствительность и оказывает тем самым общее активирующее влияние на кору головного мозга. Вместе с тем было обнаружено, что раздражение других ядер ретикулярной формации (тормозящих) вело к возникновению характерных для сна изменений в электрической активности коры и к развитию сна.
. Нейро- и психофизиологические механизмы регуляции бодрствования
Уровень бодрствования является внешним проявлением активности нервных центров. Это понятие характеризует интенсивность поведения. Все поведенческие проявления в первом приближении можно рассматривать как континуум (или одномерную шкалу), обусловленный колебаниями возбуждения модулирующих систем мозга. По некоторым представлениям, между сном и состоянием крайнего возбуждения имеется непрерывный ряд изменений уровня бодрствования, вызываемых изменениями уровней активности нервных центров. Максимальная эффективность деятельности соответствует оптимальному уровню бодрствования.
Изменения уровней бодрствования связаны с изменениями тонуса соответствующих нервных центров, при этом можно выделить несколько уровней регуляции бодрствования: клеточный, отдельных центров и мозга как целого.
Предположительно изменения в функционировании нервных процессов образуют одномерную шкалу, нижняя граница которой - состояние сна, верхняя - состояние очень сильного возбуждения типа ярости. Допускается, что между этими полюсами существует целый ряд уровней бодрствования, составляющих диапазон интенсивности поведения. Изменения уровней бодрствования вызывают изменения тонуса нервных центров: всякая нервная активация должна выражаться в усилении бодрствования.
Представление о последовательном увеличении уровней бодрствования не предполагает, что приспособительные возможности организма возрастают монотонно. Начиная с какого-то достаточно высокого уровня бодрствования, большинство действий нарушается, таким образом, эффективность выполняемой деятельности связана с уровнем бодрствования обратной зависимостью. Теоретически можно предположить, что для каждого типа адаптивного поведения существует оптимальный уровень бодрствования.
Нейронные механизмы. На нейронном уровне регуляцию функциональных состояний осуществляют нейроны-модуляторы: активирующие модуляторные нейроны, увеличивающие активность синапсов, соединяющих чувствительные и исполнительные нейроны и инактивирующие нейроны, снижающие эффективность синапсов, прерывая путь передачи информации от афферентных к эфферентным нейронам. Кроме того, нейроны-модуляторы различаются по степени генерализованности своего действия. Переход к бессознательному состоянию, например, при засыпании, можно определить как выключение активирующих нейронов-модуляторов генерализованного типа и включение инактивирующих нейронов-модуляторов. Совокупность модулирующих систем образует особый блок, который регулирует тонус коры и подкорковых структур, оптимизирует уровень бодрствования в отношении выполняемой деятельности и обусловливает адекватную
Читайте также: