СИГНАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ ЧЕЛОВЕКА Сигнальные системы человека n

СИГНАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ ЧЕЛОВЕКА

Сигнальные системы человека: n n Первая сигнальная система - совокупность сигналов объективной действительности Вторая сигнальная система – речь, слово как «сигнала» реальной действительности (сигнал второго порядка)

Развитие второй сигнальной системы в онтогенезе 1 этап - первые 6 мес. жизни - Н – Н (непосредственный раздражитель – непосредственная реакция) 2 этап – вторая половина 1 года - С – Н (словесный раздражитель – непосредственная реакция) 3 этап - 1, 5 – 2 года жизни - Н – С (непосредственный раздражитель – словесная реакция) 4 этап – от 2 -х до 5 лет - С – С (словесный раздражитель – словесная реакция).

ОСНОВНЫЕ ФУНКЦИИ РЕЧИ 1. 2. 3. КОММУНИКАТИВНАЯ РЕГУЛЯТОРНАЯ ПОНЯТИЙНАЯ

Коммуникативная функция n речи заключается в том, что речь рассматривается как средство общения. Эта сложная деятельность выступает в виде двух самостоятельных, но тесным образом связанных, специфических форм. Одна из них предполагает участие субъекта, формулирующего речевое высказывание и выступает в форме экспрессивной речи. Другая предусматривает наличие субъекта, воспринимающего речевое сообщение — импрессивная форма речи.

Понятийная функция речи заключается в том, что речь является орудием понятийного, абстрактного мышления. С помощью речи осуществляется не только анализ и обобщение поступающей информации, но и формулируются суждения и выводы.

Регуляторная функция речи выражается в осуществлении регуляции деятельности различных органов и систем организма с помощью слова. Словесные раздражители изменяют функцию внутренних органов, интенсивность обменных процессов, они также воздействуют на мышечную систему и на сенсорные системы. Слово, как физиологически активный фактор, оказывает влияние своим непосредственным содержанием. От раздражителей первой сигнальной системы слово отличается тем, что оно является многообъемлющим. Неосторожно произнесенное слово в присутствии больного по поводу его заболевания может значительно ухудшить состояние больного и привести к так называемым “ятрогенным заболеваниям”, т. е. к заболеваниям, которые возникают под влиянием слов и поведения врача.

ОСНОВНЫЕ ФОРМЫ РЕЧИ 1. Акустическая - представлена в виде звуковых сигналов, восприятие которых происходит в результате дробления речевого потока на участки. Такое дробление обеспечивает восприятие фонем. Вместе с тем происходит и интеграция отдельных элементов в речевой поток. Акустическая форма речи является основой для осуществления коммуникативной функции речи. 2. Оптическая - обеспечивает анализ и интеграцию отдельных речевых (буквенных) раздражении и реализует символическую функцию речи. При поражении зрительных отделов коры головного мозга нарушается не только возможность различения букв, но и часто нарушается символическая функция. 3. Кинестезическая - проявляется в работе мышечного аппарата, артикулирующих органов, с помощью которых происходит реализация звукового выражения речи. Мышечное напряжение органов артикуляции даже при отсутствии звукового речевого выражения достаточно высокое. Физиологически это проявляется в работе речевых органов в процессе мышления.

Физиологические основы речи Деятельность второй сигнальной системы обеспечивается функцией речедвигательного, речеслухового и речезрительного анализаторов и лобных отделов мозга. Речедвигательный анализатор воспринимает сигналы от языка, губ, гортани, диафрагмы и осуществляет построение речи и произношение слов. Тонкая регуляция речи связана с пусковой и регуляторной ролью коры, которая получает афферентные импульсы от рецепторов мышц, сухожилий и связок голосового аппарата и дыхательных мышц.

Первичные речевые зоны коры Зона Брока Зона Вернике Центр Вернике (речедвигательный центр). После повреждения этой области человек может хорошо слышать и даже узнавать различные слова, но он теряет способность понимать смысл услышанного. Более того, человек может сохранять способность читать, но не понимает смысла прочитанного. Электрическая стимуляция области Вернике вызывает появление сложных картин: человек может видеть зрительные сцены и вспоминать детство, у него могут быть слуховые галлюцинации в виде специфических музыкальных пьес и даже слов знакомых людей, что подтверждает важную роль центра Вернике в понимании различных форм сенсорного опыта.

Первичные речевые зоны коры Зона Брока Зона Вернике Область Брока детально обрабатывает информацию, полученную из области Вернике. Она координирует процесс вокализации, направляя сигналы в моторную кору, которая вызывают соответствующие движения губ, языка и гортани.

Угловая извилина (зрительный центр речи) обеспечивает перевод прочитанной словесной информации в акустическую форму для передачи в область Вернике. Если функция этого центра нарушена, то человек может понимать произнесённые слова. Человек видит слова и даже знает, что это за слова, но не может объяснить их значение (дислексия, или словесная слепота).

Декодирование речи n n n Главным процессом, обеспечивающим понимание развернутой речи является декодирование поступающей словесной информации в виде акустической или оптической форм. Для декодирования речи, воспринимаемой в акустической форме, важнейшим условием является удержание в речевой памяти всех ее элементов, а в оптической форме — участие сложных поисковых движений глаз (в том числе многократных возвратов к пройденным участкам текста), особенно при чтении трудного для понимания текста. Процессы декодирования речи осуществляются височнотеменно-затылочными отделами левого полушария (у правшей). При поражении этих отделов коры происходит нарушение понимания логико-грамматических конструкций и счетных операций.

Расстройства речи (афазия) возникает при поражениях левого полушария. n Повреждение в области Брока вызывает замедление речи, затруднённое произнесение слов, а при тяжёлом повреждении области Брока речь ограничена 2– 3 словами. n Повреждение в области Вернике не изменяет произнесения слов, и индивидуумы иногда говорят очень много. Однако все, что они произносят — жаргон и неологизмы. Речь малопонятна, утрачивается понимание смысла сказанных или написанных слов (логорея). n В некоторых случаях возникает афазия, когда пострадавший может говорить относительно хорошо и может понимать на слух смысл произнесённого слова, но не может соединять части слов вместе или вспоминать слова. Это проводящая афазия, потому что поражаются пути между зонами Вернике и Брока. n Поражение угловой извилины в левом полушарии (области Вернике или Брока интактны) не вызывает трудностей с речью или пониманием произносимых слов, но нарушается понимание печатной речи или рисунков из-за того, что страдает обработка и передача информации в область Вернике (безликая афазия).

Распознавание лиц левым и правым полушариями больного с расщепленным мозгом n n Если предъявлять «составные портреты» , каждое полушарие как бы дополняет проецируемую в него половину лица до целостного изображения, информация о котором в другое полушарие не поступает. Если требуется описать увиденное словами, то, как и следовало ожидать, левое полушарие справляется с такой задачей гораздо лучше. Однако при использовании невербальных признаков обнаруживаются преимущества правого полушария. К таким «неречевым» тестам относится, например, распознавание сложных геометрических фигур, которые нельзя описать словами

Типы ВНД человека в зависимости от соотношения I и II сигнальных систем I II II художественный средний II мыслительный

СОН

Сон - физиологическое состояние неподвижности с ослабленным тонусом мышц и резко ограниченным сенсорным контактом с внешней средой

Сон – это состояние, характеризующееся: 1. отсутствием моторной активности, 2. пониженным уровнем сознания (у человека), 3. внешним покоем, 4. характерной позой (которая генетически детерминирована), 5. сенсорной изоляцией, 6. определённым функциональным состоянием мозга и внутренних систем, которые резко отличаются от состояния при бодрствовании.

Функции сна: 1. 2. 3. 4. 5. покой и отдых, восстановление сил организма, переработка дневной информации и перевод её в долговременную память, поддержание творческой активности личности, оценивание уровня адаптационных процессов и регуляция их интенсивности

Изменение систем во время сна Гормональная система Уровень АКТГ и кортизола уменьшается в первые часы ночного сна, к концу сна - увеличиваются до максимума, когда наиболее выражена парадоксальная фаза. Гормон роста требует ФМС, затем он опускается до минимума (к концу фазы сна). Если сон наступает днем, то и гормон роста имеет всплеск. Если фазу сна сдвинуть на 12 часов, то фаза гормона роста отодвигается. Пролактин секретируется эпизодически и достигает пика в конце второго часа нормального периода сна. После пробуждения синтез пролактина уменьшается и спустя 3 -5 часов достигает минимума). Дневной сон – всплеск пролактина.

Вегетативная НС В фазу медленного сна преобладает ПСНС, в фазу быстрого сна – попеременное чередование ПСНС и СНС (вегетативные бури). Обмен веществ В целом в организме обмен веществ уменьшается, но в мозге преобладают синтетические процессы, особенно в парадоксальную стадию (ФМС) Общая потребность в О 2 максимально выражена в парадоксальную фазу сна, а минимальная – в 3 -4 стадию ФМС Усиление кровотока во время фазы парадоксального сна, а в ФМС кровоток прогрессивнее падает от 1 до 4 стадии.

Температура С переходом ко сну температура падает, особенно в предутренние часы. Во время дневного сна уменьшения температуры не наблюдается. В ФМС терморегуляторные процессы не нарушены, а в ФБС наблюдаются перепады (вегетативные бури). ЖКТ Угнетаются глотательные движения, моторика пищевода, кишечника. У язвенника во сне увеличивается секреция желез, а у здоровых понижается. Возникает рефлюкс-эзофагит.

Частота пульса Минимальна в 4 стадию ФМС, а в ФБС пульс то учащается, то замедляется. Дыхание Возбудимость дыхательного центра во сне падает, но в фазу медленного сна возбудимость еще регулируется, а в фазу быстрого сна уже не регулируется, т. к. одновременно с понижением возбудимости дыхательного центра в ФБС угнетаются мотонейроны, иннервирующие диафрагму Поэтому в ФБС наблюдается остановка дыхания на 7 -8 - секунд даже до 2 минут.

Виды сна Ежесуточный естественный 1. 1. 2. 3. 4. 5. Монофазный и полифазный сон Медленный или ортодоксальный сон Быстрый или парадоксальный сон Сезонный Патологический Наркотический Гипнотический

ФАЗЫ СНА 1. Стадия дремоты - постепенное замещение альфа-ритма низкоамплитудными тета-волнами 2. Стадия сонных веретен - между двух-трехфазными медленными колебаниями возникают сонные веретена высокой амплитуды и частоты (12 -16 гц) 3. Стадия появления дельта-волн - до 50% ритмики периодически занимают дельта-волны 4. Стадия глубокого дельта-сна -более 50% ритмики занимают дельта-волны 5. Парадоксальный сон - десинхронизация ритмики каждые 90 -100 мин

Стадии засыпания

Различают медленный (медленно– волновой) сон и быстрый (парадоксальный) сон, или сон с быстрыми движениями глаз (REM–сон, от Rapid Eye Movement). Парадоксальным быстрый сон называется потому, что в условиях мышечной атонии наблюдаются быстрые движения глаз и нерегулярные мышечные сокращения конечностей и туловища).

n Большую часть времени занимает медленный сон. Он может быть глубоким, успокаивающим сном, который испытывает человек в течение первого часа сна после многочасового бодрствования.

n Быстрый сон наблюдается эпизодически в течение медленного сна и занимает у молодых людей около 25% общего времени сна. Каждый период быстрого сна нормально повторяется через 90 минут. Быстрый сон не является успокаивающим, поскольку он связан с яркими сновидениями.

Признаки быстрого сна: 1. Реакция десинхронизации на ЭЭГ 2. Быстрые движения глазных яблок 3. Падение тонуса мускулатуры 4. Возрастание порогов корковых нейронов - глубокий сон

Центры сна Синхронизирующие (сомногенные) структуры - структуры вокруг сильвиевого водопровода и задней стенки IV желудочка, - медиальный таламус, - хвостатое ядро, - базальные отделы переднего мозга Десинхронизирующие (пробуждающие) структуры - РФ заднего и среднего мозга, - ядра моста - голубое пятно и ядро шва, - неспецифические ядра таламуса

Функциональные соотношения структур мозга во сне и при бодрствовании торможение активность

Биохимия сна Концентрация серотонина в крови во время сна ниже, чем во время бодрствования. 2. Некоторые агонисты серотонина подавляют сон, а его антагонисты (например, ритансерин) увеличивают продолжительность медленного сна. 3. Из медиальной преоптической области гипоталамуса выделен Пг. D 2, увеличивающий продолжительность медленного и быстрого сна. В то же время Пг. E 2, экстрагированный из этих же отделов гипоталамуса, вызывает бессонницу. 4. В спинномозговой жидкости и моче животных, лишённых сна в течение нескольких дней, обнаружено вещество мюрамил, которое вызывает сон у другого животного при введении этого вещества в мозговые желудочки. 5. Из крови спящих животных были выделены нанопептиды, оказывающие такой же гипногенный эффект. Можно полагать, что продолжительное бодрствование вызывает прогрессивное накопление факторов сна в стволе мозга и спинномозговой жидкости, что и приводит к возникновению сна. 1.

Теории назначения сна 1. Теория З. Фрейда - углубление во внутренний мир, биологическая цель - отдых 2. Энергетическая - сон необходим для восстановления энергии 3. Информационная - необходимость обработки информации, полученной в течение бодрствования

Теории возникновения сна 1. Сосудистая. Одни ученые связывали наступление сна с уменьшением кровотока в мозге, другие с его усиленным кровенаполнением. 2. Гистологическая. Чувствительные нейроны во время сна втягивают свои окончания, предотвращая воздействие внешнего мира на организм. 3. Гуморальные теории сна: Лежандр и Пьерон: сон возникает в результате накопления токсических продуктов обмена, накопившихся вследствие утомления Монье: во время сна в мозге увеличивается концентрация АХ, ГАМК, серотонина. Гуморальным теориям противоречат опыты с сиамскими близнецами (разные ЦНС и общий кровоток).

4. Нервные теории сна. Гесс: в ядрах гипоталамуса существует центр сна. Поражение гипоталамуса – увеличение сонливости. Павлов: Сон – следствие иррадиации торможения, распространяющееся по коре. Сон – особый вид торможения, сходный с условным торможением, во время которого происходит восстановление затраченных нейронами ресурсов. Анохин: лобные доли коры, заторможенные во сне, высвобождают гипоталамус от своего тормозного воздействия. Гипоталамус, активный в течение сна, блокирует прохождение импульса через таламус, т. е. возникает функциональная деафферентация коры.

5. Структурные теории сна Структуры, ответственные за ФМС, находятся главным образом в продолговатом мозге и мосте. Поведенческие и ЭЭГ- проявления связаны с активацией структур моста: зона голубого пятна, ретикулярные и вестибулярные ядра. В ФБС – в гипоталамусе возникает -ритм, что связано с вегетативными сдвигами и движениями глаз (Ониани). Жуве: моноаминная регуляция стадий сна: ФМС регулируется серотонин-эргической системой ядер шва в продолговатом мозге. Катехоламин-эргические нейроны голубого пятна и ретикулярной формации среднего мозга – антагонистическая система, ответственная за ФБС и бодрствование. Демин: ФМС связано с увеличением синтетических процессов, главным образом в глиальных клетках определенных структур мозга. Активные конформационные изменения мембраны предназначены для ликвидации усталости синаптического проведения.

Цикл «сон-бодрствование» . Переход к бодрствованию: n С прекращением деятельности сомногенных центров активирующие системы среднего мозга и моста становятся спонтанно активными. n Возбуждающие сигналы от них поступают к коре и в периферическую нервную систему. n От этих структур по механизму положительной обратной связи к ретикулярным активирующим ядрам поступают сигналы, возбуждая их ещё более. n Т. о. наступившее бодрствование – самоподдерживающийся процесс за счет положительной обратной связи.

Переход ко сну: n После многочасовой активности мозга нейронная активность ретикулярной возбуждающей системы достигает определённой степени утомления. n Соответственно положительная обратная связь между ядрами среднего мозга и корой постепенно исчезает, и влияния центров сна становятся преобладающими. n Это приводит к быстрому переходу от состояния бодрствования к состоянию сна. n Во время сна возбуждающие нейроны ретикулярной формации постепенно становятся возбудимыми в результате продолжительного отдыха. n В то же время нейроны центров сна утомляются и происходит переход к новому циклу бодрствования.

Расстройства сна Инсомния (бессонница) — субъективно определяемая недостаточность сна или плохо восстанавливающий сон, несмотря на адекватные условия для сна. Это происходит время от времени почти у всех взрослых людей. Возникновение упорной инсомнии может быть следствием психических или медицинских обстоятельств. Инсомния может быть временно облегчена применением снотворных препаратов. Снохождение (сомнамбулизм), недержание мочи (ночной энурез) и ночные кошмары наблюдаются во время медленного сна или во время пробуждения от медленного сна. Эти явления не связаны с быстрым сном. Эпизоды снохождения чаще встречаются у детей и в основном наблюдаются у мальчиков. Они продолжаются несколько минут. Сомнамбулы ходят с открытыми глазами и избегают препятствий. После пробуждения они не могу рассказать о случившемся эпизоде.

Нарколепсия — заболевание, которое проявляется в непреодолимом приступообразном желании спать. Засыпая, субъект продолжает начатое действие (ходьбу, езду на велосипеде и т. д. ). Было показано, что в некоторых случаях нарколепсия начинается с неожиданного появления быстрого сна. У нормальных индивидуумов быстрый сон никогда не начинается без предварительного возникновения медленного сна. Причина нарколепсии — нарушение сигнального пути, в от орексинергических нейронов латерального гипоталамуса к ядрам, контролирующими сон.

Апноэ во сне возникает вследствие обструкции верхних дыхательных путей во время вдоха. Свободная проходимость верхних дыхательных путей зависит от активности мышц–дилататоров. Во время сна тонус этих мышц может уменьшаться настолько, что они теряют способность удерживать открытым просвет верхних дыхательных путей. Попытки преодолеть обструкцию приводят к пробуждению спящего человека. Когда это состояние повторяется (особенно у пожилых пациентов), то потеря сна вызывает утомление и нарушение внимания во время дневной деятельности. Эпизоды апноэ могут прекратиться, если пациент не спит на спине и избегает употребления снотворных препаратов и алкоголя.