Кафедра физиологии им. проф. А. Т. Пшоника Вводная лекция по дисциплине «ПСИХОФИЗИОЛОГИЯ» Лекция № 1 для студентов 2 курса специальности 030401 – Клиническая психология. Доц. кафедры физиологии им. проф. А. Т. Пшоника, к. м. н. Толмачева Т. В. Красноярск 2012 г.
План лекции: 1. Предмет и задачи психофизиологии, ее связи с другими дисциплинами; 2. Методы психофизиологии; 3. Основные психофизиологические понятия.
Физиология (греч. physiologia; от physis - природа и logos - учение) - наука о процессах жизнедеятельности целостного организма и механизмах ее регуляции для оптимального приспособления к меняющимся условиям окружающей среды
«Физиология – наука, способная объяснить человеку, чем занимаются его внутренние органы, пока он живет" Г. Ратнер.
ПСИХОФИЗИОЛОГИЯ - наука о мозге, изучающий физиологические основы психических процессов (мотивов и потребностей, ощущений и восприятий, внимания, памяти и мышления); -наука , изучающая нейрофизиологические механизмы психических процессов, состояний и поведения; - междисциплинарная область знаний о физиологических механизмах психической деятельности, ее влиянии на соматические процессы, а также вегетативном обеспечении психики; -это наука о нервных механизмах психики.
Цель «Психофизиологии» : овладение знаниями физиологических основ высших психических функций и функциональных состояний человека, возможности оценивать их с помощью известных методов и интерпретировать полученные результаты.
Психофизиология изучает нервные механизмы сложного поведения мыслительной активности человека, относящиеся к его психической деятельности. Психика – это специфическое свойство высокоорганизованной материи – головного мозга, заключающееся в отражении предметов и явлений существующего вне нас и независимо от нас материального мира.
Психические и непсихические процессы
Психические и непсихические процессы
Формы психической деятельности: ь Сознание; ь Самосознание; ь Мышление; ь Познавательная деятельность и др.
Разделы психофизиологии: ь Восприятие; ь Речь; ь Уровень психической активности; ь Мышление; ь Эмоции; ь Внимание; ь Научение; ь Память; ь Темперамент; ь Поведение; ь Сознание; ь Психосоматические взаимодействия.
Взаимосвязь психофизиологии с другими дисциплинами Психология Физиология Психофизиоло гия
Методы физиологии: • Наблюдение; • Эксперимент; Острый позволяет в короткое время изучить какой-либо регуляторный механизм, срабатывающий в экстремальных для подопытного организма ситуациях Хронический позволяет длительное время исследовать механизмы регуляции в условиях нормального взаимодействия организма и среды
Методы психофизиологии ü Электроэнцефалография ü Реоэнцефалография ü Компьютерная рентгеновская томография ü Позитронно-эмиссионная томография ü Магниторезонансная томография ü Регистрация вегетативных функций
Электроэнцефалография (ЭЭГ): основана на регистрации электрических потенциалов от кожи головы человека, возникающих как результат электрической активности нейронов мозга, совершенно безвреден, относительно не дорог, дает очень хорошее временное разрешение (порядка миллисекунд), однако не всегда позволяет однозначно связать наблюдаемые явления с анатомическим образованиями мозга. В ЭЭГ суммируется активность множества клеток мозга (нейронов) таким же образом, как в шуме стадиона суммируются крики отдельных болельщиков. Магнитоэнцефалография (МЭГ), основана на регистрации магнитного поля, возникающего как следствие переменных электрических токов в мозге; череп и кожа головы вносят меньшие искажения в МЭГ, чем ЭЭГ, поэтому МЭГ позволяет более точно локализовать источники активности в мозге.
Электроэнцефалография Электроды для энцефалографии на голове испытуемого
Ритмы ЭЭГ человека α – ритм имеет частоту 8 -12 Гц, амплитуду от 50 до 70 мк. В. Он преобладает у 85 -95% здоровых людей старше девятилетнего возраста (кроме слепорожденных) в состоянии спокойного бодрствования с закрытыми глазами и наблюдается преимущественно в затылочных и теменных областях. β - ритм имеет частоту от 14 до 30 Гц и низкую амплитуду – от 25 до 30 мк. В. Он сменяет ά - ритм при сенсорной стимуляции и при эмоциональном возбуждении. β– ритм наиболее выражен в прецентральных и фронтальных областях и отражает высокий уровень функциональной активности головного мозга. θ – ритм имеет частоту от 3, 5 до 7, 5 Гц, амплитуду до от 5 до 200 мк. В. У бодрствующего человека θ – ритм регистрируется обычно в передних областях мозга при длительном эмоциональном напряжении и почти всегда регистрируется в процессе развития фаз медленноволнового сна. δ – ритм имеет частоту 0, 5 -3, 5 Гц, амплитуду от 20 до 300 мк. В. Стабильно фиксируется во время глубокого медленноволнового сна.
Современный электроэнцефалограф
Энцефалограмма
Магнитоэнцефалография - исследовательский метод получения изображения мозга (картирования), для чего используются магнитные, а не электрические поля (как при ЭЭГ). МЭГ определяет направление аномальной электрической активности мозга. Магнитоэнцефалограф
Метод регистрации импульсной активности нервных клеток Металлический микроэлектрод в зрительной коре обезьяны.
Метод вызванных потенциалов Вызванные потенциалы (ВП) – это колебания потенциала ЭЭГ, возникающие в ответ на сенсорные стимулы. Поскольку на одиночных записях ВП обычно слабо выделяются на фоне спонтанных колебаний ЭЭГ, их выделяют методом синхронного (когерентного) усреднения нескольких десятков записей ЭЭГ.
Томографические методы Томография – основана на получении отображения срезов мозга с помощью специальных техник. Идея этого метода была предложена Дж. Родоном (1927), который показал, что структуру объекта можно восстановить по совокупности его проекций, а сам объект может быть описан множеством своих проекций.
Основные методы трехмерной визуализации мозга: Компьютерная томография – реконструкция трехмерной анатомической структуры на основе серии рентгеновских снимков. Не позволяет наблюдать активность мозга. ЯМР-томография (магниторезонансная томография, МРТ) – основана на явлении ядерного магнитного резонанса. Ее разновидность – так называемая функциональная ЯМР (ф. ЯМР или ф. МРТ) – позволяет наблюдать активность мозга ПЭТ-томография (позитрон-эмисионная томография) – основана на регистрации излучения от слаборадиоактивного вещества, которое вводится в кровь. Позволяет увидеть скорость потребления глюкозы и соответственно обнаружить наиболее активные участки мозга Все три метода дают трехмерное изображение живого мозга и относительно безвредны, но они не позволяют наблюдать быстрые процессы (сканирование занимает не меньше нескольких минут) и очень дороги.
ЯМР томография
ЯМР томография
ПЭТ томография
В ф. ЯМР и ПЭТ томографии применяется вычитание уровня активности в контрольной ситуации из уровня активности в экспериментальной ситуации. Далее полученный результат усредняется по реализациям эксперимента и по испытуемым.
Реоэнцефалография представляет собой метод исследования кровообращения головного мозга человека, основанный на регистрации изменений сопротивления ткани мозга переменному току высокой частоты в зависимости от кровенаполнения и позволяет косвенно судить о величине общего кровенаполнения мозга, тонусе, эластичности его сосудов и состоянии венозного оттока.
Эхоэнцефалография Метод основан на свойстве ультразвука, по-разному отражаться от структур мозга, цереброспинальной жидкости, костей черепа, патологических образований.
Полиграфия включает в себя одновременную регистрацию от испытуемого нескольких физиологических параметров, в том числе: ь ЭЭГ – электроэнцефалограмма ь КГР – кожно-гальваническая реакция (проводимость кожи, зависящая от ее влажности – очень чувствительный параметр, демонстрирующий эмоциональное напряжение) ь ЭКГ – электрокардиограмма (электрическая активность сердца) ь ЭМГ – электромиограмма (электрическая активность мышц) ь Окулограмма (движения глаз) ь Пневмограмма (дыхание) Полиграфическая методика лежит в основе «детектора лжи»
Образец многоканальной полиграфической записи физиологических функций испытуемого при прослушивании (а) и воспроизведении (б) списка слов. 1, 2 – ЭЭГ, отведения О 1 и О 2 левого и правого полушария соответственно, 3, 4 – КГР левой и правой руки; 5 – фонограмма, 6 – ЭКГ, 7 – отметка программы опыта
Электроокулография - метод регистрации электрической активности, возникающей при движении глаз Пример окулографической регистрации при разглядывания человеком изображения
Свободное рассматривание Оценить материальное положение семьи Определить возраст Чем занималась семья до прихода… Запомнить одежду Запомнить предметы и людей в комнате Окулографическая регистрация рассматривания испытуемым Сколько картины при выполнении времени отсутствовал…различных заданий (по Ярбусу)
Определения: ь Функция - специфическое проявление жизнедеятельности биологической системы, имеющее приспособительное значение (соматические и вегетативные). ь Физиологический акт - сложный процесс, который осуществляется с участием различных систем организма. ь Регуляция функций – направленное изменение интенсивности работы органов, тканей, клеток для достижения полезного результата согласно протребностям организма в различных условиях его жизнедеятельности.
Типы регуляции: ь Регуляция по отклонению; ь Регуляция по опережению.
Механизмы регуляции ь Нервный (пусковое и модулирующее влияние нервной системы на органы и системы, за счет изменения электрофизиологических процессов, изменения интенсивности биохимических процессов, или изменения кровоснабжения органа); ь Гуморальный (за счет влияния гормонов, медиаторов, биологическиактивных веществ, метаболитов на рецепторы); ь Миогенный;
Особенности нервного и гуморального механизмов регуляции функций организма ь Нервная система является ведущей; ь Различная скорость и способы связи (нервный импульс и химическое вещество); ь Различная площадь воздействия;
Функции нервной системы: ь Низшие: регуляция работы органов и систем организма; ь Высшие: лежат в основе психической деятельности человека, формировании свойств личности: темперамента, характера, способностей, потребностей и интересов. 1. Взаимосвязь организма с окружающей средой; 2. Взаимосвязь и интеграцию систем организма; 3. Трофическая функция.
История развития физиологии • • • врачи и ученые Древней Греции (Аристотель, Гиппократ), Древнего Рима (Гален), Древнего Китая (Хуанди, Бянь Цяо); Эпоха Возрождения - Леонардо да Винчи и Андреаса Везалия – изучение анатомического строения тела Начало XVII века - Вильям Гарвей (открытие кругов кровообращения), Марчелло Мальпиги (исследование капилляров), Рене Декарт (формулирование понятия о рефлексе), Джакомо Борелли (учение о механике движения) В. ГАРВЕЙ, 1578 - 1657.
История развития физиологии • XIX век - Клод Бернар (представление о гомеостазе, изучение роли НС), Дюбуа-Реймон (электрофизиология), Шеррингтон (физиология СМ), Кэннон (физиология ВНС). • XX век - Сеченов, Павлов, Боткин, Бехтерев, Введенский, Ухтомский – изучение ЦНС и ВНД; • Орбели (эволюционная и возрастная физиология ), Быков (исследование коры ГМ), Черниговской, Анохин (учение о ФС) и др.
Академик Анохин: ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СИСТЕМА – СОВОКУПНОСТЬ РАЗНОРОДНЫХ ОРГАНОВ И ТКАНЕЙ, ОБЪЕДИНЕННЫХ НА ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ ОСНОВЕ ДЛЯ ДОСТИЖЕНИЯ КАКОГО-ЛИБО ПОЛЕЗНОГО РЕЗУЛЬТАТА Компоненты ФС: 1 - полезный результат (системообразующий фактор), 2 - рецепторы, 3 - нервный центр, 4 - исполнительные механизмы, 5 - пути обратной связи для сообщения результата действия.
ОБЩАЯ СХЕМА ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ ВНЕШНИЕ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЕ МЕХАНИЗМЫ ПОЛЕЗНЫЙ РЕЗУЛЬТАТ РЕЦЕПТОРЫ АППАРАТЫ УПРАВЛЕНИЯ РЕЗУЛЬТА Т ВНУТРЕННИЕ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЕ МЕХАНИЗМЫ РЕЦЕ ПТОР Ы РЕЗУ ЛЬТА ТА
Виды «полезных» результатов ФС ь Гомеостатические ФС поддерживают оптимальные физиологические показатели, обеспечивающие жизнедеятельность организма в разных условиях (концентрация питательных веществ, БАВ, гормонов, р. Н, р. СО 2, АД и др. ); ь Поведенческие ФС обеспечивают достижение полезного результата в виде удовлетворения потребностей (ФС питания, оборонительная ФС); ь Ассоциативные - объединение животных или людей в группы во имя ее потребностей; ь Социальные – учебная, производственная деятельность и др.
Функциональные блоки мозга
Нейрон - структурно-функциональная единица нервной системы. Дендрит Аксон Функция : получение сенсорной информации и проведение ее к телу клетки; Функция: проведение нервного импульса от тела клетки к рабочему органу или соседней нервной клетке; Тело (перикарион) Функция: сбор, анализ поступающей информации, синтез медиатора и АТФ; Аксональный холмик Функция: генерация нервного импульса;
Свойства нейрона: ь Возбудимость - свойство тканей отвечать на действие раздражителя изменением ее ионной проницаемости и формированием возбуждения; ь Проводимость- способность ткани проводить возбуждение по всей своей длине;
Формирование нервного импульса и его проведение Строение биологических мембран
Проведение нервного импульса по нейрону
Си напс (греч. — обнимать, обхватывать, пожимать руку) — место контакта между двумя нейронами или между нейроном и получающей сигнал эффекторной клеткой. ь Пресинаптическая мембрана; ь Синаптическая щель; ь Постсинаптическая мембрана.
Рефлекс - это ответная реакция организма на действие какого-либо раздражителя, которая осуществляется с обязательным участием ЦНС. Рефлекторная дуга - путь, по которому идут импульсы при осуществлении того или иного рефлекса. ь Рецептор (нервные окончания чувствительного нейрона или сенсорные клетки); ь Чувствительный нейрон, тело которого находится в спинномозговом узле, а аксон образует синапс с вставочным или двигательным нейроном; ь Вставочный нейрон; ь Двигательный нейрон, аксон которого направляется к рабочему органу; ь Рабочий орган - мышца или железа.
Основные принципы 1. Принцип детерминизма (причинности) - «нет действия без причины» . Всякая деятельность организма причинно обусловлена закономерным ответом на конкретные внешние воздействия. Этот принцип может быть разделен на две части - принцип внутренней детерминации (обуславливает относительную гомеостатическую устойчивость организма) и принцип внешней детерминации (внешние раздражители способствуют формированию новых условных рефлексов).
Основные принципы 2. Принцип структурности — каждый физиологический акт приурочен к определенной структуре ЦНС. Врожденные рефлексы имеют жесткую рефлекторную дугу и нервный центр, которые регулируют безусловно-рефлекторную деятельность; В процессе формирования условных рефлексов лежит образование новых временных связей между структурами ЦНС и эти связи могут динамически меняться в процессе жизни.
Основные принципы 3. Принцип единства процессов анализа и синтеза раздражителей внешней и внутренней среды. В мозге происходит анализ и синтез, как поступающей информации, так и ответных реакций. В результате организм извлекает из среды полезную информацию, перерабатывает, фиксирует ее в памяти и формирует ответные действия в соответствии с обстоятельствами и потребностями.
Свойства врожденных форм поведения: ь Врожденные формы поведения обусловлены генетически, в их основе лежит жесткая рефлекторная дуга; ь Безусловные формы поведения являются видовыми; ь Безусловные формы поведения постоянны; ь Безусловные формы поведения замыкаются на уровне низших отделов ЦНС (спинной мозг, ствол мозга и др. ).
Свойства приобретенных форм поведения: ь Формируются в процессе взаимодействия с окружающей средой; ь Индивидуальны; ь Непостоянны; ь Связаны с функцией высших отделов ЦНС, прежде всего корковых нейронов. Значение: помогают адаптироваться в постоянно изменяющихся условиях окружающей среды.
«Вероятно, придет день, когда биолог, и не только он, но и физиолог, протянут руку психологу и встретятся с ним в туннеле, который они взялись копать с разных сторон горы неизведанного» . Карл-Густав Юнг
Благодарю за внимание!
