Слайд 1Основы нейрофизиологии и высшей нервной деятельности
лекция №8
Механизмы психических процессов.
Восстановление
и компенсация утраченных функций
К.м.н., доцент Королева В.В.
Слайд 2Вопросы лекции:
Виды нервной деятельности
Нейрофизиологические механизмы психических процессов
Нейрофизиологические механизмы восстановления
и компенсации утраченных функций
Слайд 3Нервная деятельность – нейро-физиологические процессы:
Низшая
Высшая (сон и бодрствование)
Психическая (бодрствование)
Слайд 4ННД
Низшая нервная деятельность - это нейрофизиологические процессы, направленные на регуляцию
функции внутри организма, на объединение его в единое целое
Обеспечивается за
счет безусловных рефлексов
Морфологический субстрат: спинной мозг и образования ствола головного мозга
Слайд 5Низшая нервная деятельность
Представление о высшей и низшей нервной деятельности ввел
И. П. Павлов
Низшая нервная деятельность — это совокупность нейрофизиологических процессов,
обеспечивающих осуществление безусловных рефлексов и инстинктов
Слайд 6ВНД
Высшая нервная деятельность - поведение человека и животных в окружающей
среде, а также различные формы интеллектуальной и творческой деятельности.
Механизмы
высшей нервной деятельности: инстинкты и условные рефлексы.
Слайд 7Высшая нервная деятельность
(ВНД) — совокупность нейрофизиологических процессов, обеспечивающих:
сознание
подсознательное усвоение поступившей
информации и
индивидуальное приспособительное поведение организма в окружающей среде (в
том числе и трудовая деятельность)
Слайд 8Сон и бодрствование
Психическая деятельность протекает только в период бодрствования и
осознается
ВНД — в период бодрствования (осознаваемая) и в период сна
(подсознательная), например анализ ранее поступившей информации и запоминание, переработка информации во сне
Слайд 9Механизмы психических процессов
объясняет теория системной динамической локализации психических функций
А.
Р. Лурии
Слайд 10Психические явления -
системные качества физиологических функций
Слайд 11Принцип динамической организации психических функций И.П.Павлова:
в коре больших полушарий: «ядерные
зоны анализаторов» и «рассеянная периферия»
сложное взаимодействие возбудительного и тормозного
процессов на различных элементах системы анализатора, благодаря чему создается ответная деятельность организма
Слайд 12Анализатор -
совокупность центральных и периферических образований нервной системы, воспринимающих
и анализирующих изменения внешней и внутренней среды организма
Слайд 17А. Р. Лурия и Л. С. Выготский
пересмотрели такие понятия,
как
«функция»
«локализация»
«симптом»
Слайд 18«Высшие психические функции» (А.Р.Лурия)
«Под высшими психическими функциями (ВПФ) понимаются
сложные формы сознательной психической деятельности, осуществляемые на основе соответствующих мотивов,
регулируемые соответствующими целями и программами и подчиняющиеся всем закономерностям психической деятельности»
Слайд 19«Высшие психические функции»
Гнозис – познание (восприятие)
Праксис – заученные действия
(сознательные движения)
Речь – вторая сигнальная система (сенсорная и моторная)
Слайд 20КОГНИТИВНЫЕ ФУНКЦИИ
— высшие познавательные функции, включающие словарный запас, запас знаний,
способность к абстрактному мышлению, счету и воспроизведению на рисунке плоских
или объемных объектов
Нарушения: врожденное слабоумие (умственная отсталость) приобретенное слабоумие (деменция)
Слайд 22Психическая функция
любой степени сложности осуществляется при участии целого ряда корковых
зон, подкорки, активизирующей системы мозга и, следовательно, не может быть
локализована в каком-то одном участке коры
Слайд 24Симптом -
(от греч. sýmptoma — случай, совпадение, признак),
признак
нарушения функции
Слайд 25Синдром -
(от греч. syndrome — скопление, стечение) совокупность симптомов
или симптомокопмлекс
Слайд 26Локализация -
место какой-либо функции ЦНС
Слайд 27Поль Брока (1861 г.)
центр моторной речи
Слайд 28Карл Вернике (1874 г.)
Акустический (сенсорный) центр речи
Слайд 30М. Ж. П. Флоранс (1794-1867), французский психиатр
в 1820 г.
Мозг
человека способен к реорганизации
Противник локализационизма
Слайд 31Пол Бач-и-Рита (1960 г.)
человек «видит мозгом», а зрение служит лишь
«доставщиком...
При раздражении двигательного анализатора слепой кошки включаются отделы зрительной
коры – «полисенсорные» функции разных областей
Мозг демонстрирует двигательную и сенсорную пластичность
Слайд 32Вернон Мункастл
Зрительная
Слуховая
Осязательная кора имеют похожую 6-слойную обрабатывающую структуру
«Универсальные» модули
коры
Слайд 33При разработке синдромного анализа А. Р. Лурия опирался на принцип
двойной диссоциации Тэйбера
Нейропсихологический анализ синдрома (дефекта) и двойной диссоциации, возникающих
при локальных поражениях мозга, позволяет осуществить структурный анализ психических процессов
Слайд 34Принцип двойной диссоциации Тейбера
любой ограниченный корковый очаг поражения нарушает протекание
одних психических процессов, оставляя в сохранности другие
Слайд 35Основные положения теории системной динамической локализации высших психических функций (1)
каждая психическая функция представляет собой сложную функциональную систему и обеспечивается
мозгом как единым целым
при этом различные мозговые структуры вносят свой специфический вклад в реализацию этой функции
Слайд 36Основные положения теории системной динамической локализации высших психических функций (2)
различные
элементы функциональной системы могут находиться в достаточно удаленных друг от
друга участках мозга и при необходимости замещают друг друга
Слайд 37Основные положения теории системной динамической локализации высших психических функций (3)
при
повреждении определенного участка мозга возникает «первичный» дефект — нарушение определенного
физиологического принципа работы, свойственного данной мозговой структуре
Слайд 38Основные положения теории системной динамической локализации высших психических функций (4)
как
результат поражения общего звена, входящего в разные функциональные системы, могут
возникать «вторичные» дефекты
Слайд 39Формы психической деятельности
Ощущение
Мышление
Сознание
Восприятие
Представление
Внимание
Воля
Слайд 403 функциональных блока мозга (ФБМ) для формирования
ВПФ в ЦНС
(А.Р.Лурия)
I ФБМ – энергетический (ясность сознания)
II ФБМ – сенсорный, гностический
(прием, обработка и хранение информации)
III ФБМ – эффекторный (программирование и выполнение деятельности)
Слайд 41I ФБМ – энергетический (ясность сознания)
Слайд 42Первый блок — активации и тонуса
Анатомически он представлен сетевым образованием
в стволовых отделах мозга — ретикулярной формацией, которая регулирует уровень
активности коры от бодрствующего состояния до утомления и сна.
Полноценная деятельность предполагает активное состояние человека, лишь в условиях оптимального бодрствования человек может успешно воспринимать информацию, планировать свое поведение и осуществлять намеченные программы действий.
Слайд 43II ФБМ – сенсорный, гностический (прием, обработка и хранение информации)
Слайд 44Второй блок — приема, переработки и хранения информации
Включает в себя
задние отделы больших полушарий.
В затылочные зоны поступает информация от
зрительного анализатора — иногда их называют зрительной корой.
Височные отделы отвечают за переработку слуховой информации — это так называемая слуховая кора.
Теменные отделы коры связаны с общей чувствительностью, осязанием.
Блок имеет иерархическое строение и состоит из корковых полей трех типов:
первичные принимают и перерабатывают импульсы от периферийных отделов,
во вторичных происходит аналитическая переработка информации,
в третичных осуществляется аналитико-синтетическая обработка информации, поступающей от разных анализаторов, — этот уровень обеспечивает наиболее сложные формы психической деятельности
Слайд 45III ФБМ – эффекторный (программирование и выполнение деятельности)
Слайд 46Третий блок — программирования, регуляции и контроля
Блок расположен преимущественно в
лобных долях мозга.
Здесь ставятся цели, формируются программы собственной активности,
осуществляется контроль за их протеканием и успешностью выполнения.
Слайд 47Совместная работа всех трех функциональных блоков мозга составляет необходимое условие
осуществления любой психической деятельности человека
Слайд 49Давид Векслер (1896 -1981)
американский психолог, психодиагност и психиатр, создатель всемирно
известных тестов интеллекта для взрослых и детей :
"интеллект — это
глобальная способность разумно действовать, рационально мыслить и хорошо справляться с жизненными обстоятельствами"
Слайд 50ИНТЕЛЛЕКТ = РЕЧЬ + АБСТРАКТНОЕ МЫШЛЕНИЕ
Слайд 51Нейрофизиологические механизмы восстановления и компенсации утраченных функций
Слайд 52Пластичность нервных центров,
понятие нервного центра (НЦ)
Нервные центры (НЦ) – отделы
головного мозга для анализа и синтеза информации
При разрушении НЦ –
выпадают функции
НЦ всегда взаимодействуют с другими структурами ГМ
Слайд 53Свойства нервных центров (НЦ)
Одностороннее проведение возбуждения
Замедление проведения возбуждения (латентный период)
Рефлекторный
ответ зависит от силы и продолжительности раздражения
Суммация возбуждения
Трансформация ритма в
НЦ
Утомление НЦ
НЦ чувствительны к недостатку О2
НЦ чувствительны к токсинам
НЦ всегда находятся в тонусе (получают импульсы от др. НЦ)
Слайд 54Пластичность нервных центров -
Способность НЦ к перестройке функциональных свойств
Основа
восстановления и компенсации утраченных функций
Слайд 55Свойства пластичности НЦ:
Пост-тетаническая потенциация
Доминанта
Образование временных связей
Слайд 561.Посттетаническая потенциация -
длительное облегчение синаптической проводимости, обусловленное повторной стимуляцией
возбуждающих синапсов
Слайд 571.Посттетаническая потенциация
Причина ПП – накопление Са++ в пресинаптических окончаниях, которые
входят в нейрон во время ПД и накапливаются = увеличивается
высвобождение медиатора
Слайд 58Медиатор -
- химическое вещество, синтез – на тигроиде нейрона,
накопление – в везикулах ПрСМ, выделение – в синаптическую щель
Слайд 591.Посттетаническая потенциация
При частом использовании синапса – ускоряется синтез медиатора, налаживается
и укрепляется межнейронная связь
Слайд 60Главный принцип восстановительного этапа – АКТИВНО РАБОТАТЬ !
Слайд 612.Доминанта
Повторные явления облегчения переводят НЦ из обычного состояния в доминантное
Слайд 622.Доминанта
Господствующий очаг возбуждения, подчиняет функции других НЦ
Слайд 633.Образование временных связей
Условно-рефлекторные связи на любой раздражитель
ВС – связь межу
корковым центром БУ и корковым центром УР
Слайд 643.Образование временных связей
Для выздоровления:
- Мотивация
- Специальные упражнения
- Неслыханное упорство
Слайд 66Норман Дойдж
«Пластичность мозга», ЭКСМО, 2010 г. – 540 с.
Слайд 67«Мозг онлайн»
Г.Смол, Г.Ворган, М.:«Колибри», 2011
Авторы книги Гэри Смолл и Гиги
Ворган — психиатры и нейрофизиологи — пытаются выяснить, как изменились
наши мозги с появлением новых технологий
Слайд 68
Все из головы
Каждый раз, когда наш мозг получает сенсорный
сигнал или новую информацию, он ведет себя как фотопленка, на
которую попало изображение.
Свет, пройдя через объектив, вызывает химическую реакцию, которая изменяет пленку.
Так появляется фотография.
Слайд 69Когда вы смотрите на экран компьютера или читаете эту книгу,
свет
от страницы или экрана проходит сквозь хрусталик глаза и запускает
разные химические и электрические процессы в сетчатке.
Это тонкая внутренняя оболочка глаза, где хрусталик формирует изображение, которое по оптическому нерву уходит дальше, вглубь мозга.
Из оптического нерва сигнал, который переносят молекулы-нейротрансмиттеры, передается другим нейронам, путешествует по сложной сети их аксонов и дендритов, и, наконец, в вашем сознании формируется образ того, что же изображено на экране или странице книги.
Слайд 70Изображение, воспринятое мозгом, может вызвать бурю эмоций:
Может поднять из глубины
подавленные воспоминания.
Или запустить простое автоматическое действие, к примеру мы
перелистнем страницу книги или мышью промотаем текст на экране.
Слайд 71Окружающий мир каждое мгновение заставляет мозг
запускать каскады химических и электрических
реакций, определяющих самую нашу суть — наши мысли, чувства, фантазии.
Любой
стимул, даже самый слабый и недолгий, будь то нажатие на кнопку гаджета или поворот на дорожке, по которой вы утром бегаете трусцой, при частых повторениях оставляет постоянный след в мозге — свою цепочку нейронных связей.
Слайд 72Число нейронов и связей между ними огромно,
устройство всей этой системы
поражает своей сложностью.
Чтобы развиться до нынешнего состояния, мозгу потребовались
миллионы лет.
Но для эволюции, которая происходит под влиянием современных технологий и которую мы наблюдаем сейчас, оказалось достаточно одного поколения!
Можно сказать, что мозг значительно изменился за считаные десятилетия.
Слайд 73
Когда мозг подключен к Google
Мы знаем, что нейронные сети
нашего мозга ежесекундно откликаются на всевозможные сигналы органов чувств и
что многие часы перед компьютером — блуждание по веб-страницам, переписка по электронной почте, видеоконференции, сидение в чатах, покупки в интернет-магазинах — подвергают мозг современного человека постоянной цифровой стимуляции.
Слайд 74
Когда мозг подключен к Google
Исследовательская группа в Калифорнийском университете
в Лос-Анджелесе (UCLA) решила выяснить, каким образом эти занятия влияют
на нейроны, быстро ли возникают новые цепочки нейронных связей и нельзя ли отследить перемены в мозгу по горячим следам.
За помощью автор обратился к Сюзанне Букхаймер и Тине Муди из UCLA, специалистам по нейропсихологии и сканированию мозга.
Была выдвинута гипотеза, что поиск в интернете и другие виды времяпрепровождения в Сети довольно быстро вызывают изменения в нервной системе и приборы способны их зафиксировать.
В первую очередь это касается людей, которые не сталкивались с компьютером прежде.
Слайд 75Для проверки гипотезы было решено при помощи магнитно-резонансного томографа проследить
за активностью мозга
в ходе решения самой обычной задачи, которая встает
перед интернет-пользователем,— поиска достоверной информации в Google.
Первым делом предстояло найти добровольцев, которые были бы с компьютером на вы.
Согласно обзорам Pew Internet Project, интернетом регулярно пользуются около 90 процентов молодежи и меньше 50 процентов стариков.
Отсюда сделано два вывода.
Во-первых, люди, малознакомые с интернетом, существуют.
Во-вторых, их заметно больше среди пожилых людей.
Отыскать добровольцев, никогда не пользовавшихся компьютером, оказалось нелегко.
В конце концов нашли трех человек (младшему было за 50, старшему — за 60), готовых познакомиться с компьютером.
Слайд 76У компьютерно грамотных добровольцев
дорсолатеральный фронтальный кортекс демонстрировал активность уже в
первом эксперименте, и тот же уровень активности наблюдался после пяти
дней поиска.
Это означает, что у типичного грамотного пользователя нейронные сети обучаются на самых ранних стадиях знакомства с компьютером и потом их натренированность мало меняется.
Однако тут возникли новые вопросы, на которые мы не были готовы ответить сразу.
Если всего лишь час в сутки, проведенный за компьютером, так сказывается на нашем мозге, то что с ним случится, если сидеть за компьютером дольше?
Слайд 77
Истощение техномозга
Хай-тек-революция, революция высоких технологий, погрузила нас в состояние
непрерывного рассеянного внимания.
Линда Стоун, топ-менеджер компании, занимающейся разработкой программ,
описывает это состояние как постоянную загруженность — когда вы следите за всем сразу, но ни на чем не сосредоточиваетесь.
Непрерывное рассеянное внимание отличается от многозадачности, когда у каждого занятия есть ясная цель и мы пытаемся улучшить собственную эффективность и производительность.
Тут, напротив, ни одна мысль не занимает наше сознание целиком, и так все время.
При этом мы ежесекундно проверяем, не открылась ли возможность выйти с кем-нибудь на связь.
Мы увлекаемся виртуальной перепиской при помощи SMS и следим за тем, не появится ли кто-нибудь еще из нашего контакт-листа в Сети.
Все, вообще все происходит в области периферийного внимания.
Когда мы видим всех своих приятелей онлайн, нам кажется, что мы поддерживаем с ними тесную связь.
При этом есть риск забыть, что значит дружба в реальном мире.
Дружеские отношения вытесняются суррогатом: теперь чувство одиночества посещает нас, когда все гаджеты выключены и мы общаемся с людьми один на один.
Многие люди признаются, что для них быть вычеркнутыми из чьего-нибудь контакт-листа — повод обидеться всерьез.
Слайд 78Мозг в режиме непрерывного рассеянного внимания испытывает постоянный стресс.
Больше
нет времени поразмышлять, оглядеться по сторонам и принять взвешенное решение.
Вы постоянно ждете новых сообщений, что кто-то добавил вас в друзья, порцию новостей, крупинки информации.
Но стоит привыкнуть, и вы начнете испытывать удовольствие от непрерывной связи со всем миром.
Она подпитывает вас и повышает самооценку.
И от этого невозможно отказаться.
Слайд 79Томографические исследования говорят,
что повышенная самооценка может быть связана с размерами
гиппокампа — структуры, похожей на пару подков, в медиальном височном отделе
мозга.
Гиппокамп позволяет нам усваивать и запоминать новую информацию.
Слайд 80Томографические исследования говорят,
Доктор Соня Люпьен вместе со своими коллегами из
Университета Макгилла изучала размер гиппокампа у здоровых добровольцев (среди которых
были и молодые, и пожилые люди).
Независимо от возраста уровень самооценки заметно коррелировал с размерами этой структуры в мозге.
Также обнаружилось, что чем сильнее у человека чувство контроля над собственной жизнью, тем гиппокамп больше.
Слайд 81Томографические исследования говорят,
Бывают случаи, когда чувства уверенности и контроля над
ситуацией, свойственные режиму непрерывного рассеянного внимания, внезапно нас покидают.
Дело
в том, что мозг не рассчитан на длительное отслеживание приходящей отовсюду информации.
В конце концов длительное и глубокое погружение в цифровой мир вызовет особый вид переутомления.
Многие из тех, кто проводил за работой в интернете нескончаемые часы без перерыва, признаются, что в какой-то момент начинают часто ошибаться.
Перед тем как выйти из Сети, они ощущали опустошенность, утомление, раздраженность и расстройство, словом, чувствовали себя в "цифровом тумане".
Слайд 82Томографические исследования говорят,
Многие из тех, кто проводил за работой в
интернете нескончаемые часы без перерыва, признаются, что в какой-то момент
начинают часто ошибаться.
Перед тем как выйти из Сети, они ощущали опустошенность, утомление, раздраженность и расстройство, словом, чувствовали себя в "цифровом тумане".
Слайд 83Эта новая форма стресса, которая называется техногенным истощением мозга, угрожает
перерасти в эпидемию.
При таком стрессе наш мозг инстинктивно шлет
надпочечникам сигнал к выбросу кортизола и адреналина.
Уже скоро эти гормоны стресса добавляют нам энергии и улучшают память, но со временем затрудняют работу сознания, вызывают депрессию и начинают мешать работе гиппокампа, миндалевидных желез и префронтального кортекса — участков мозга, управляющих нашим настроением и мыслительным процессом.
Регулярное и продолжительное техногенное истощение мозга может сказаться даже на его анатомическом устройстве.
Слайд 84
Новый, улучшенный мозг
Почти все "цифровые иммигранты" в конце концов
становятся компьютерно грамотными, что в некоторой степени сокращает разрыв в
устройстве мозга.
Пройдет еще несколько десятилетий, и трудоспособное население будет состоять в основном из "цифровых от рождения".
Таким образом, разрыв, обусловленный разным устройством мозга, потеряет актуальность.
Разумеется, люди всегда будут встречаться с друзьями, ходить на свидания, заводить друзей, являться на собеседование с работодателем, словом, общаться лицом к лицу привычным нам способом.
И те, у кого эти социальные навыки окажутся лучше развиты, будут обладать важным адаптивным преимуществом.
Научные исследования наших дней свидетельствуют, что контакт с хай-тек, который начинается в раннем возрасте и длится долгое время, имеет для юного мозга необратимые последствия.
Слайд 85Пусть мозг у "цифровых от рождения"
и настроен на стремительный киберпоиск,
другие нервные механизмы, которые управляют более традиционными способами обучения, у
них недостаточно развиты и постепенно сдают позиции.
Нейронные пути, контролирующие коммуникацию и взаимодействие с другими людьми, утрачиваются по мере того, как атрофируются навыки общения лицом к лицу.
Исследовательская группа в UCLA и другие ученые продемонстрировали, что мы способны целенаправленно перестраивать нервные связи в мозге и возвращать к жизни эти угасающие нейронные маршруты, даже если новые "техногенные" нейронные сети и вывели нас на небывалый уровень возможностей.
Слайд 86"Цифровая эволюция"
мозга все сильнее изолирует отдельную личность от общества, а
внезапное зарождение новых отношений между людьми становится большой редкостью.
Слайд 87С распространением цифровой культуры IQ среднего индивидуума стремительно растет,
и вместе с
тем растет способность человека к решению сразу нескольких задач, причем
решению без ошибок.
Нейрофизиолог Пол Кирни из новозеландского Унитека пришел к выводу, что некоторые компьютерные игры развивают когнитивные способности и навык многозадачности.
Он обнаружил, что добровольцы, которые уделяли играм по 8 часов в неделю, увеличили эту свою способность в два с половиной раза.
Другой исследователь, из Университета Рочестера, доказал: игры заодно развивают и периферийное зрение.
По мере того как мозг современного человека развивается, растет внимательность, сознание реагирует на сигналы все быстрей, и вообще со многими задачами наше мышление справляется эффективнее, чем прежде.
Несомненно, у следующих поколений мозг продвинется в этом направлении еще дальше, так что когда-нибудь людям придется заново определять понятие интеллекта и иначе к нему относиться.