Экзамен «ПСИХОФИЗИОЛОГИЯ»

Магнитоэнцефалография и компьютерная томография.

Магнитоэнцефалография (МЭГ) — это измерение магнитных полей, созданных электрической активностью в мозге, проводимое, как правило, вне черепа. Это очень интересный метод для исследования функциональной активации и связей внутри мозга. Пространственное разрешение метода при использовании наиболее современных приборов достигает всего нескольких миллиметров, а временное разрешение, как и у ЭЭГ, составляет миллисекунды. Это позволяет регистрировать распространение активности из одной области в другую.

Принцип МЭГ

Физический принцип МЭГ основан на наблюдении Г. Х. Эрстеда в 1820 г. того, что электрический ток в проводе будет создавать вокруг него окружающее циклическое магнитное поле. Так как импульсы, распространяющиеся в мозге, имеют электрическую природу, образуется большое количество маленьких локальных магнитных полей. Магнитное поле от одного нейрона находится ниже порога регистрации; однако совмещение полей от одной области от примерно 50 000 активных нейронов может дать измеримое магнитное поле.

Давайте для простоты представим единичный электрический провод, который окружен циклическим магнитным полем ортогональным к направлению электрического тока. Если это соотнести с электрическим током в мозге, электрическим диполем, параллельным поверхности черепа, то магнитное поле будет выходить из головы с одной стороны от электрического потока и входить обратно с другой стороны. Изменения в электрическом токе в мозге и магнитном поле вызовут электрические токи в круглых контактах, расположенных параллельно поверхности черепа. Индуцированный ток изменит направление при перемещении электрода с одной стороны на другую сторону тока в мозге. Если, напротив, электрический ток в мозге будет располагаться перпендикулярно поверхности черепа, то магнитное поле не будет образовывать градиента снаружи от черепа, и внешний электрод будет находиться в покое.

Электромагнитные сигналы в мозге — конечный результат ионных токов в дендритах нейронов и внеклеточном пространстве как обратных токов, возникающих во время проведения импульса и синаптической передачи. Потенциал действия не вызывает значимых полей, так как токи в потенциалах действия текут в обратном направлении, взаимно уничтожая магнитные поля.

Компьютерная томография

Одним из самых эффективных методов современной диагностики является компьютерная томография. Компьютерная томография (KT, CT, CAT scan) – метод исследования, при котором, как и при других рентгенологических методах, используются рентгеновские лучи (Х-лучи). Однако, в отличие от обычной рентгенографии, КТ позволяет получить снимок определенного поперечного слоя (среза) человеческого тела. При этом организм можно исследовать слоями шагом в 1 мм. А главное, с помощью КТ можно увидеть структуры, которые не видны на обычных рентгенограммах. При обычном исследовании рентгеновские лучи проходят через тело и оставляют след на пленке, затем изображение на ней расшифровывает врач. Компьютерный томограф позволяет детально осмотреть органы человека по отдельности. В этом отличие его от рентгеновского снимка, представляющего собой проекционное изображение, на котором видны не органы и ткани человека, а лишь их тени, которые накладываются друг на друга. При КТ лучи попадают на специальную матрицу, передающую информацию в компьютер, который обрабатывает полученные данные о поглощении Х-лучей организмом человека и выводит изображение на экран монитора. Таким образом, фиксируются мельчайшие изменения поглощаемости лучей, что, в свою очередь, и позволяет увидеть то, что не видно на обычном рентгеновском снимке. Для усиления «видимости» в организм могут вводиться контрастные вещества, которые, заполняя определенные пространства, упрощают распознавание тех или иных патологических процессов.

При компьютерной томографии исследуются в основном три зоны – голова и шея, грудная и брюшная полости. Нередко прицельно изучается только один орган или структура. Никакой особой подготовки перед процедурой не проводится. При плохой переносимости закрытых пространств пациенту за несколько часов дают успокоительные средства.

Компьютерный томограф представляет собой стол, входящий в куб с большим круглым окном. Внутри окна находится луч и матрица. Происходит исследование следующим образом. Пациент лежит на столе, который очень медленно перемещается внутри вращающегося кольца. На этом кольце с одного края находится рентгеновская трубка, а с другого цепочка очень чувствительных детекторов. Постепенно сканер продвигается вдоль тела человека. После полного оборота излучателя рентгеновских волн и детекторов вокруг остановившегося стола на экране соединенного с ними компьютера возникает срез исследуемого органа. Так срез за срезом собирается информация об этом органе и о его внутреннем содержимом. Как правило, исследование укладывается в 1 час, а для определенных областей, например только головы или только шеи, достаточно нескольких минут. Чуть дольше длится сканирование грудной клетки или органов брюшной полости.

При необходимости используется спиральная компьютерная томография. В этом случае стол и трубка с детектором движутся непрерывно, и в результате рентгеновский излучатель описывает спираль вокруг пациента. Это дает более полную информацию об интересующем органе. Современные компьютерные программы дают возможность получать трехмерные изображения.

Благодаря высокой информативности и безопасности по сравнению с другими рентгеновскими методами КТ получила огромное распространение. Наибольшее значение она имеет для травматологии и нейрохирургии, когда необходимо определить наличие повреждения и его характер, а в онкологии используется для определения степени распространения опухолевого процесса, а также планирования лучевого лечения (для того чтобы воздействовать на опухоль ионизирующим излучением, необходимы ее точные координаты). С помощью КТ можно обнаружить многие патологические состояния: травмы и их последствия, опухоли, поражение лимфатических узлов, расширение сосудов (аневризмы), воспалительные, в том числе гнойные процессы (пневмонию, абсцессы), пороки развития, процессы дистрофического характера и др.

Необходимо отметить, что лучевая нагрузка при компьютерной томографии значительно ниже, чем при обычном рентгеновском исследовании. Это позволяет говорить о большей безопасности метода по сравнению с другими исследованиями, использующими Х-лучи.

9. Окулография и детектор лжи

Окулография. Движения глаз являются важным показателем в психофизиологическом эксперименте. Окулография - это метод регистрации движений глазных яблок. В основе лежит дипольное свойство глазного яблока: роговица имеет положительный заряд относительно сетчатки (корнео-ретинальный потенциал). Электроды накладывают на кожу – два у височных углов глазных щелей и посередине верхнего и нижнего края глазницы одного глаза. При окулографии записываются потенциалы при неподвижном взоре и при поворотах глаз.

С одной стороны, окулографический показатель необходим для выявления артефактов от движений глаз в ЭЭГ, с другой стороны, этот показатель выступает и как самостоятельный предмет исследования, и как составляющая при изучении субъекта в деятельности. Существует восемь основных видов движений глаз. Три движения — тремор (мелкие, частые колебания амплитудой 20-40 угловых секунд), дрейф (медленное, плавное перемещение глаз, прерываемое микроскачками) и микросаккады (быстрые движения продолжительностью) 10-20 мс и амплитудой 2-50 угловых минут) — относят к микродвижениям, направленным на сохранение местоположения глаз в орбите. Из макродвижений, связанных с изменением местоположения глаз в орбите, наибольший интерес в психофизиологическом эксперименте представляют макро-саккады и прослеживающие движения глаз. Макросаккады отражают обычно произвольные быстрые и точные смещения взора с одной точки на другую, например, при рассматривании картины, при быстрых точностных движениях руки и т. д.

Детектор лжи — условное название прибора полиграфа, одновременно регистрирующего комплекс физиологических показателей (КГР, ЭЭГ, АКД и др.) с целью выявить динамику эмоционального напряжения. С человеком, проходящем обследование на полиграфе, проводят собеседование, в ходе которого наряду с нейтральными задают вопросы, составляющие предмет специальной заинтересованности. По характеру физиологических реакций, сопровождающих ответы на разные вопросы, можно судить об эмоциональной реактивности человека и в какой-то мере о степени его искренности в данной ситуации. Поскольку в большинстве случаев специально необученный человек не контролирует свои вегетативные реакции, детектор лжи дает по некоторым оценкам до 71% случаев обнаружения обмана. Следует иметь в виду, однако, что сама процедура собеседования (допроса) может быть настолько неприятна для человека, что возникающие по ходу физиологические сдвиги будут отражать эмоциональную реакцию человека на процедуру. Отличить спровоцированные процедурой тестирования эмоции от эмоций, вызванных целевыми вопросам, невозможно. В то же время человек, обладающий высокой эмоциональной стабильностью, сможет относительно спокойно чувствовать себя в этой ситуации, и его вегетативные реакции не дадут твердых основания для вынесения однозначного суждения. По этой причине к результатам, полученным с помощью детектора лжи, нужно относиться с должной мерой критичности..

История возникновения

Первые предположения о том, что конечный мозг не является сплошной однородной массой, состоящей из нервных клеток, высказал немецкий ученый Ф. Галль на рубеже 18-19 веков. Анатом считал, что нервный аппарат речи расположен в передних долях мозга. Однако исследователя приняли за шарлатана, и все его предположения были отвергнуты. В дальнейшем похожие попытки предпринимали такие умы, как Буйоне, Буйо и Дакс, но их не воспринимали всерьез – различные исследования и доклады теоретиков и врачей не получали должного внимания научного сообщества.

Первым, кто получил признание, был французский невролог Брока. Врач предположил, что центр речи располагается в лобной извилине, а именно в левой (в последующем эта область мозга была названа в честь открывателя). Вторым важным шагом в изучении асимметрии была работа ученика Брока Вернике. Его доклад посвящался нарушению понимания речи при повреждении левых височных долей.

Тем временем российская неврологическая школа строила фундамент для изучения мозга. Первый московский научный неврологический институт был основан А.Я. Кожевниковым. Ученый ставил себе и своим сотрудникам задачу изучить билатеральную организацию психических функций мозга.

В дальнейшем научный вклад привнесла молодая наука – нейрохирургия. Ученые изучали функцию отдельных участков при их повреждении, а точнее: при поражении определенной области мозга, исследователи следили за тем, какая именно функция мозга выпадает.

К середине 20 века нейронаука накопила достаточно сведений и теорий, дающих возможность представлять взаимоотношение между полушариями и их специализацию. В дальнейшем проводились, и проводятся сейчас исследования на тему творчества. Ученых интересует то, какая именно область или какое полушарие отвечает за создание и созидание. В современном представлении функция творчества объясняется как результат совместной работы обоих полушарий.

Левое полушарие

· Операция логическими понятиями. Преимущественно абстрактно-логическое мышление

· Отвечает за поочередную обработку данных – так называемое сукцессивное мышление

· Аналитический тип обработки информации. Люди с доминирующим левым полушарием раскладывают все полученные сведения по полочкам

· Индуктивные операции мышления – от конкретного к общему

· Легкость в чтении схематических изображений, топографических карт

· Рационализация – понимание смысла речи

· Аналитические способности к музыке: строение композиции, ритма, такта, пауз, соотношение нот друг к другу

· Вербальный интеллект. Он эффективен в точных науках

Правое полушарие

· Операция образами

· Одновременный анализ многих каналов. Параллельное мышление. Обрабатывает сразу несколько потоков

· Синтез информации. Объединяют отдельные объекты, явления и образуют общую картину мировосприятия

· Дедукция – от общего к частному

· Конкретное пространство

· Эмоциональное восприятие информации

· Композиторская функция. Эмоциональное ощущение музыки, эффективная работа с запоминанием мелодий и ее воспроизведением

· Образный (невербальный) интеллект. Легко приспосабливаемый в творчестве: дизайнерское дело, изобразительное искусство, музыка, литература

Экзамен «ПСИХОФИЗИОЛОГИЯ»

Задачи и предмет психофизиологии. Психофизиологическая проблема.

Психофизиология — наука, изучающая физиологические механизмы субъективных явлений, состояний и индивидуальных психических различий.

Предметом ее изучения являются физиологические основы психической деятельности и поведения человека. Сложнее определить объект, который изучает психофизиология, поскольку им оказывается та часть физиологии человека, которая непосредственно связана с психическими проявлениями (например, инстинкты, динамические стереотипы) и та часть психических процессов, которые связаны и могут быть объяснены с точки зрения физиологии (стрессовые состояния, эмоции и др.)

Главной задачей П. является причинное объяснение психических явлений путем раскрытия лежащих в их основе нейрофизиологических механизмов. Успехи современной П. связаны с тем, что наряду с традиционными методами в исследовательской практике получили широкое распространение электрофизиологические методы (электроэнцефалография и др.) а также математические способы обработки экспериментальных данных. Значительное влияние на развитие психофизиологии оказала теория нервных сетей, сформулированная У. Мак Каллахом и У. Питсом. Ее экспериментальное обоснование было представлено в их публикации совместно с Дж. Летвиным, X. Матураной под названием «Что говорит глаз мозгу лягушки» (1959). Исследователями впервые был описан особый тип нейронов сетчатки, избирательно реагирующих на некоторые физические свойства зрительных стимулов. Для обозначения этих нейронов они ввели новый термин — детектор. В сетчатке лягушки они открыли несколько групп нейронов-детекторов: движущего угла, контраста, границы и др. Успех этой группы исследователей в значительной мере был обусловлен введением ими новой методики для изучения свойств нейронов. Вместо стандартных точечных раздражителей (пятен света) или включения и выключения диффузного освещения они применили стимулы, встречающиеся в естественной среде обитания лягушки: светлые или темные фигуры разной формы и размера (движущиеся линии, полоски, углы). Кроме того, при регистрации электрической активности отдельных нейронов исследователи отказались от стандартной формы эксперимента с наркозом и обездвиживанием животного.

Психофизиологическая проблема — вопрос об активном системном взаимодействии тела и психики. Существуют различные взгляды на то, как соотносятся тело и психика, однако, данный спор до сих пор не решён окончательно. История научного спора о роли тела и психики в жизни человека, а также их взаимосвязи насчитывает не одно столетие. Начавшись с 17-го века с работ Р.Декарта, этот спор привлек таких выдающихся ученых как Т.Гоббс, Г.Лейбниц, Б.Спиноза, Л. Бюхнер, К. Фогт, Я. Молешотт. В середине 20-го века в спор включились ученики И.П.Павлова, пытавшиеся объяснить самые сложные психические процессы простой суммой условных рефлексов. Рациональное непротиворечивое решение психофизиологической проблемы хорошо сформулировано известным отечественным психологом и психофизиологом Ю. Б. Гиппенрейтер: «Имеется единый материальный процесс, и то, что называется физиологическим и психическим, — это просто две различные стороны единого процесса». Однако, проблема полностью не исчерпана и сейчас споры о первенстве психики или телесности вспыхивают с новой силой.

Трудами И. М. Сеченова, И. П. Павлова, В. М. Бехтерева, А. А. Ухтомского были заложены основные представления о движущих факторах поведения. Значительный вклад в развитие психофизиологии внесли работы Л.С. Выготского, который впервые сформулировал необходимость исследовать проблему соотношения психологических и физиологических систем. Эти идеи развил П.К.Анохин в своей теории функциональных систем, базирующейся на понимании психических и физиологических процессов как сложнейших функциональных систем, объединенных в комплексы, действие которых направлено на достижение полезного, приспособительного результата. Одним из главных составляющих этого сложного процесса является принцип саморегуляции физиологических функций, сформулированный в отечественной физиологии Н.А. Бернштейном. Современные тенденции в психофизиологии заложили в своих работах А. Р. Лурия, И. С. Бериташвили, Л. В. Крушинский, М. Н. Ливанов, В. С. Русинов, Е. Н. Соколов. В процессе изложения материала мы встретим ещё немало имен отечественных и зарубежных ученых, которые подарили свои научные открытия миру и, конечно, нам с Вами, уважаемые коллеги, желающие глубже понять механизмы и рычаги психики человека.

Задачами психофизиологии как учебной дисциплины являются:

· Изучение физиологических механизмов получения, передачи и анализа центральной нервной системой информации о внешней и внутренней средах организма

· Изучение механизмов принятия решений и их реализации на уровне головного мозга и организма в целом

· Знание физиологических основ внимания, мотивации, памяти, мышления, движения

· Знание физиологических основ эмоциональных реакций в обычных и стрессовых ситуациях

· Знание механизмов нарушения физиологических функций, связанных с психикой человека

· Умение использовать наблюдение динамики физиологических параметров для целей психодиагностики

· Умение оказывать корректирующее влияние на психику и поведение пациента, используя знания физиологических коррелятов психических процессов.

· Умение использовать психокоррекцию для положительного влияния на измененные физиологические параметры и состояния организма пациента.