Нейроанатомия функциональных состояний

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Функциональное состояние в структуре поведения

2. Нейроанатомия функциональных состояний

3. Стресс

Заключение

Список использованных источников

Введение

В настоящее время известны многочисленные попытки объяснить принципы деятельности механизмов управления и классифицировать функциональные состояния. Согласно современным представлениям, ключевым звеном в структуре общего функционального состояния организма является состояние центральной нервной системы. При этом состояние нервной системы рассматривается как результат взаимодействия неспецифической генерализированной активности, источником которой является ретикулярная формация, и специфической активности, имеющей ряд локальных источников. Последние определяют уровень внимания и восприятия, понятийного мышления, моторной активности, мотивации и эмоций. Под специфической активностью понимается свойственная конкретной системе организма реакция на определенный внешний или внутренний стимул. Особое положение нервной системы как управляющей и обеспечивающей целостность всего организма определяется ее свойствами и особенностями, и в первую очередь структурной целостностью мозга. Эта целостность проявляется прежде всего в способности мозговых структур при необходимости брать на себя функции поврежденных отделов. Другой важной особенностью центральной нервной системы является наличие жестко фиксированных и относительно независимых от среды программ, обслуживающих биоритмы.

Можно предположить, что набор функциональных состояний у всех людей принципиально одинаков, поскольку задан генетически. Однако имеются существенные индивидуальные различия в выраженности и динамике одних и тех же состояний, а также в закономерностях их взаимных переходов. Различия в отношении к происходящему являются причиной того, что в одних и тех же условиях деятельности люди находятся в различных функциональных состояниях.

1. Функциональное состояние в структуре поведения

ретикулярный нейроанатомия адаптация стресс

Понятие функционального состояния (ФС) широко используется в психологии, физиологии, эргономике и т. д. Это объясняется тем, что в самых различных сферах деятельности человека успешность его труда, обучения, творчества, физическое и психическое здоровье в значительной мере зависят от его ФС.

Отношения ФС и эффективности выполняемой работы принято описывать в виде куполообразной кривой. Тем самым вводится понятие оптимального функционального состояния, при котором человек достигает наиболее высоких результатов. Поэтому управление ФС является одним из важных резервов, который может быть использован для повышения эффективности деятельности человека на производстве, в школе, в вузе и в других сферах общественной практики. Оптимизация ФС является непременным условием формирования здорового образа жизни.

Однако на сегодняшний день, несмотря на очевидность практической значимости проблемы ФС, методы диагностики и оптимизации ФС остаются недостаточно изученными. В значительной мере такая ситуация обусловлена неразработанностью теории ФС и отсутствием четкого понятийного аппарата. Это касается и самого понятия ФС.

Наиболее часто ФС определяют как фоновую активность ЦНС, в условиях которой осуществляется та или иная деятельность. При этом И.П. Павлов говорил о тонусе коры больших полушарий или ее возбудимости. Позже работами П.К. Купалова показано, что изменения ФС отражаются не только в возбудимости головного мозга, но и в его реактивности и лабильности.

Очевидно, что такое определение ФС носит самый общий характер и требует конкретизации. Шаги, сделанные исследователями в этом направлении, привели к выводу, что существует большой набор физиологических реакций организма, в которых отражаются сдвиги фоновой активности ЦНС. Это ЧСС, АД, частота и глубина дыхания, скоростные характеристики двигательных реакций, изменения ЭЭГ и т. д.

Все это побудило исследователей, уточняя определение ФС, обратиться к описанию тех поведенческих реакций, в которых проявляются его изменения. Наиболее широкое распространение при этом получили два подхода.

При первом ФС определяется через комплекс взаимосвязанных физиологических реакций. Иначе говоря, изменения ФС -- это смена одного комплекса реакций другим. В свете таких представлений диагностика и идентификация ФС рассматриваются как решение задачи распознавания многомерного вектора, компонентами которого являются различные физиологические показатели или реакции. Поиск и нахождение все новых и новых реакций и их комбинаций, в которых отражается динамика ФС, имеет под собой разумную основу, так как, по-видимому, существуют уникальные комбинации реакций, соответствующие определенным ФС. Кроме того, с увеличением числа регистрируемых физиологических параметров достигается более дробное представление о тех процессах, которые характеризуют изучаемое конкретное ФС. Однако определение ФС через перечень различных реакций, найденных эмпирическим путем, имеет свои ограничения, так как остается невыясненным их отношение к реальным механизмам формирования функциональных состояний [3, c. 246].

Второй подход наиболее популярен в эргономике, среди инженерных психологов. Он основывается на данных зависимости эффективности условно рефлекторной деятельности животных, работоспособности и результатов деятельности человека от ФС. При этом ФС оценивается не столько по физиологическим реакциям, сколько по результатам трудовой деятельности человека, которые рассматриваются как наиболее интегральный показатель ФС. Снижение эффективности выполняемой работы расценивается как признак ухудшения ФС. Дальнейшее развитие этого подхода выразилось в создании психометрических тестов, включающих решение различных когнитивных задач.

Конечно, располагая данными о количестве и характере допущенных ошибок, о сбое в работе, можно судить о степени выраженности тех или иных экстремальных состояний, возникающих в результате утомления, монотонии и т. п. Такой способ оценки ФС безусловно полезен для практики, так как для конкретных видов трудовой деятельности позволяет решать многие задачи повышения эффективности труда и предотвращать развитие у человека нежелательных, недопустимых ФС. Вместе с тем этот метод в основном лишен прогностической силы, так как он способен выявлять только наиболее явные, грубые изменения в ФС [3, c. 248].

Определение ФС через комплексы поведенческих, физиологических реакций или успешность производственных операций, выполняемых человеком, в лучшем случае дает возможность обнаружить изменения в состоянии, но ничего не говорит о том, что есть само функциональное состояние, так как не касается нейрофизиологических механизмов регуляции ФС.

При таком подходе, отмечает Е.П. Ильин, происходит подмена определения сущности состояния описанием сдвигов, происходящих при его изменении. Одновременно предполагается молчаливое отрицание наличия самостоятельного нейрофизиологического механизма с функцией регуляции ФС. Однако такое представление противоречит многочисленным нейрофизиологическим данным.

Исследование модулирующих систем мозга: ретикулярной формации с ее активирующими и инактивирующими отделами, а также лимбической системы, от которой зависит мотивационное возбуждение, дает основание выделять их в особую функциональную систему, которая имеет несколько уровней реагирования: физиологический, поведенческий и психологический (субъективный). Выражением активности этой функциональной системы и является ФС. Функциональное состояние -- психофизиологическое явление со своими закономерностями, которые заложены в архитектуре особой функциональной системы. Такой взгляд на ФС подчеркивает важность изучения собственных механизмов регуляции ФС. Только на основе знания о реальных процессах управления ФС можно создавать адекватные методы диагностики ФС, как наиболее отвечающие его основным закономерностям.

Определение ФС через поведенческие реакции приводит к отождествлению ФС с понятием уровня бодрствования. Предложение отделить понятие «уровня бодрствования» от понятия «уровень активности» нервных центров (функционального состояния) впервые было высказано В. Блоком. Уровень бодрствования рассматривается им как поведенческое проявление различных уровней функционального состояния. Он допустил, что между сном и крайним возбуждением существует непрерывный ряд изменений уровня бодрствования, с которым монотонно связаны изменения в уровне активации нервных центров [3, c. 249].

Идея о том, что уровень активации нервных центров обусловливает уровень бодрствования, легла в основу и схемы Дж. Моруцци. Согласно его представлениям разные формы инстинктивного поведения, включая сон, могут быть размещены на шкале уровней бодрствования. Каждому типу инстинктивного поведения соответствует определенный уровень ретикулярной активации. В отличие от В. Блока субъективные переживания рассматриваются Дж. Моруцци как составная часть каждого инстинктивного поведения и размещаются на шкале уровней бодрствования. В схемах В. Блока и Дж. Моруцци ни для функционального состояния, ни для уровня бодрствования не вводится количественной меры.

В последнее время существенно уточняются функции модулирующих систем и, следовательно, механизмов регуляции ФС. При этом выявлена их большая значимость для поведения, чем это представлялось ранее. Взгляд на ФС лишь как на фактор, ухудшающий или улучшающий выполнение деятельности, сменился представлением о его более фундаментальной роли в поведении.

Так, показано, что снижение уровня активации нервной системы у крыс, в частности за счет истощения в ЦНС дофамина (ДА), полностью нарушает как приобретенные при жизни навыки, так и врожденное мотивированное поведение. Если такую крысу бросить в бассейн с водой, то она погибает, так как не может плыть. Однако если ее ущипнуть за хвост или охладить воду в бассейне, что действует стимулирующим образом на животное, то крыса плывет и спасается. Таким образом, сохранность нервных связей, определяющих паттерн конкретного поведения, еще не гарантирует его реализацию.

Другой пример может быть взят из работ, в которых изучались природные и приобретенные свойства у нейронов-детекторов. Известно, что свойства детекторов зрительной коры, хотя в основном генетически детерминированы, но тем не менее окончательно они формируются в сенситивный период и сильно зависят от стимульного окружения, в котором содержится новорожденное животное. Так, у котят, воспитанных в окружении вертикальных линий (в вертикальной среде), нейроны зрительной коры реагируют преимущественно на вертикально-ориентированные полосы, тогда как большая часть зрительных нейронов котят, воспитанных в горизонтальной среде, реагирует на горизонтальные линии. Особенности зрительного воспитания впоследствии сказываются и на поведении. Воспитание в горизонтальной среде вызывает у котенка трудности при передвижении между ножками стула. Котята, содержащиеся в вертикальной среде, затрудняются при хождении по ступенькам лестницы. В опытах В. Зингера у котят в сенситивный период изменяли бинокулярную стимуляцию глаз. Для этого один глаз закрывали или изменяли его положение в орбите (искусственное косоглазие). В результате у нейронов-детекторов зрительной коры формировались аномальные связи: детекторы теряли свойство бинокулярности. Далее было показано, что модификация свойств у детекторов в сенситивный период под влиянием сенсорной среды возможна лишь при сохранении модулирующего, активирующего входа к ним от ретикулярной формации среднего мозга и таламической неспецифической системы. Если устранить эти неспецифические, активирующие влияния, например разрушением ретикулярного ядра таламуса, что сопровождалось потерей ориентировочной реакции на стимул, то процесс формирования детекторов в сенситивный период приостанавливался в том полушарии, связи которого с ретикулярным ядром таламуса разрушались, и сохранялся в другом полушарии, которое продолжало получать модулирующие, неспецифические воздействия от своего ретикулярного ядра. Таким образом, для нормального формирования в сенситивном периоде свойств у нейронов-детекторов необходимы ориентировочные реакции, которые предполагают активацию от модулирующей неспецифической системы мозга.

Модулирующие влияния в ЦНС играют не менее важную роль для процесса обучения, чем, скажем, подкрепление условного раздражителя безусловным. Показано, что примерно у 40% нейронов гиппокампа кролика можно выработать условные рефлексы при сочетании звукового стимула с электрокожным раздражителем. При этом параллельно со становлением условного рефлекса идет процесс формирования другой условно рефлекторной связи, специально изменяющей состояние данного нейрона, что выражается в росте его фоновой активности -- частоты спайков («ассоциативный тонический ответ») [2, c. 123]. Если по каким-либо причинам условно рефлекторное изменение состояния данного нейрона не возникает, то и вырабатываемый у него условный рефлекс не обнаруживается. Это дало основание для заключения, что ассоциативный процесс включает в себя формирование состояния, качественно специфического для каждой временной связи. Данное явление -- один из ведущих механизмов формирования условно рефлекторного поведения. Деятельность не существует отдельно от состояния и выступает как единое целое с ним. Таким образом, существует два механизма условно рефлекторной деятельности: 1) настроечный, регулирующий состояние мозга и создающий определенный уровень возбудимости и работоспособности нервных центров и 2) запускающий, который инициирует ту или иную условную реакцию. Б.И. Котляр вводит принцип функционального полиморфизма мозга, согласно которому состояние мозга соответствует виду деятельности и каждому состоянию соответствует качественная специфичность структуры церебральной нервной сети. Таким образом, механизм регуляции ФС является базальным механизмом интегративной деятельности мозга. От того, как функционирует модулирующая система мозга, зависит и обучение, и осуществление врожденного поведения [3, c. 249].

ФС в отношении поведения выполняет прежде всего операционную функцию. Оно включено в состав целенаправленного поведения как средство для его успешного осуществления. Вместе с тем ФС может выступать в качестве цели поведения. Это особенно очевидно выступает при рассмотрении ориентировочно-исследовательской деятельности и поведения регуляции цикла бодрствование--сон.

Дефицит активации организма, особенно в условиях сенсорной депривации, побуждает человека и животных к ориентировочно-исследовательскому поведению. Многочисленные наблюдения свидетельствуют о стремлении животных к новому, к исследованию незнакомых пространств, к манипулированию сложными устройствами. О существовании самостоятельной потребности в новизне свидетельствует и то обстоятельство, что на ориентировочном подкреплении возможно обучение: выработка сложных инструментальных рефлексов у крыс, тонкой дифференцировки стимулов у обезьян и др.

Другим типом поведения, в котором ФС выступает в качестве цели поведения, является сон. Согласно Дж. Моруцци, переход ко сну представляет определенный вид мотивированного поведения (инстинкта), в котором можно выделить подготовительные действия, завершающие акты и цель поведения. Цикл бодрствования -- сон, с точки зрения Т.Н. Ониани [2, c. 126], отражает циклическое чередование мотивации сна и мотивации бодрствования. В его основе работа гомеостатического механизма, реализуемого в смене и чередовании двух форм поведения, принципиальное отличие которых выражается в различии функциональных состояний: сна и бодрствования.

Конкретное ФС человека и животного всегда зависит от целого ряда факторов. Это прежде всего мотивация, то, ради чего выполняется конкретная деятельность. Чем значимее мотивы, тем выше уровень ФС. Содержание самого труда -- наиболее важный регулятор ФС. Уже в самом задании заложены определенные требования к специфике и уровню ФС. Общий уровень сенсорной нагрузки от сенсорного пресыщения до сенсорной депривации также изменяет ФС. Конкретное ФС зависит от исходного уровня активности нервной системы, сохраняющей след от предшествующей деятельности субъекта. Наконец, специфика и уровень ФС существенно зависят от индивидуальных особенностей субъекта, в частности от таких его свойств, как сила--слабость нервной системы, экст-роверсия--интроверсия, тревожность и т. д. Так, индивиды с сильной нервной системой менее устойчивы к монотонии и раньше слабых показывают падение уровня активности нервной системы.

2. Нейроанатомия функциональных состояний

Открытие исследователем из Лос-Анжелеса Г. Мэгуном и итальянским ученым Дж. Моруцци в 1949 г. ретикулярной активирующей системы мозга имело решающее значение для понимания механизмов регуляции функциональных состояний. Они показали, что электрическая стимуляция срединной части ствола мозга (ретикулярной системы) во время сна животного пробуждает его и поддерживает бодрствование.

По существу, изучение восходящей активирующей системы было начато еще раньше, уже классическими опытами Ф. Бремера с перерезками ствола мозга, результаты которых были опубликованы в 1935 г. Делая перерезки на уровне среднего мозга, он получил препарат. Его электрическая активность такая же, как у нормального спящего животного: в ЭЭГ постоянно возникают так называемые сонные веретена -- регулярные высокоамплитудные колебания с частотой 8--12/с. При этом зрачок у животного сужен, что также типично для нормального сна.

Другой препарат Ф. Бремер получил в результате рассечения ствола мозга на уровне его соединения со спинным. Он имел ЭЭГ и реакции зрачка такие же, как и у нормального животного. Для него было характерно чередование «сна» и «бодрствования» (по показателям ЭЭГ и диаметра зрачка). Оба препарата различались тем, что у сенсорными раздражениями можно было вызвать лишь краткие периоды пробуждения, тогда как у аналогичная стимуляция вызывала длительное пробуждение. Таким образом, у нормального животного и у, по-видимому, существует центральный механизм поддержания бодрствования во время интервалов между раздражениями, но эта система отсутствует у препарата. Именно этому центральному механизму в экспериментах Дж. Моруцци и Г. Мэгуна было найдено место [3, c. 249].

Рис. 1 Схема ствола мозга кошки, показывающая места перерезки при создании препаратов; 1 -- мозжечок, 2 -- мозолистое тело, 3 -- кора, 4 -- таламус, 5 -- варолиев мост

Их открытия хорошо объясняли эксперименты Бремера: источником ЭЭГ-активации являются не только сенсорные пути, но и ретикулярная формация среднего мозга.

Не менее важен для регуляции сна и бодрствования задний гипоталамус. Как показали исследования, он обусловливает поведенческую активацию, а ретикулярная формация более важна для. реакции пробуждения, отражающейся в изменении ЭЭГ. У человека она возникает в виде блокады альфаритма (8-13/с) и/или усиления бета-активности (14-30/с). У животных ЭЭГ-реакция пробуждения обычно представлена усилением гиппокампального тега-ритма или общей де-синхронизацией ЭЭГ, Повреждение заднего гипаталамуса приводит к сонливости в поведении, тогда как в ЭЭГ регистрируется высокочастотная, низкоамплитудная активность бодрствования. Наоборот, кошки с повреждениями в ретикулярной формации по поведению были не сонными: они следили за зрительными стимулами, тогда как у них в ЭЭГ доминировали медленные волны сна. Т. е. возможна диссоциация поведенческой и ЭЭГ-активации, что указывает на существование двух относительно самостоятельных механизмов регуляции функционального состояния.

Способность ретикулярной формации регулировать сенсорные пороги впервые экспериментально была изучена Д, Линдсли. В опытах на кошках и обезьянах он наблюдал, что электрическая ритмическая стимуляция ретикулярной формации (100-300/с) сопровождалась снижением порогов дискретности. После ретикулярной стимуляции в зрительной коре на каждую вспышку света, следующую с интервалом в 50 мс, возникает по отдельно вызванному потенциалу, тогда как до раздражения обе вспышки воспринимались слитно: на две вспышки возникал один вызванный потенциал. В опытах Дт. Фустера, выполненных в той же лаборатории, облегчение процесса восприятия под влиянием электрической стимуляции ретикулярной формации было исследовано при распознавании обезьянами двух конусовидных предметов, различающихся ребристой и гладкой поверхностью. Предварительно у обезьян вырабатывался инструментальный рефлекс выбора одного из предметов, который всегда подкреплялся пищей. Выбирая предмет, обезьяна должна была протянуть руку в отверстие, над которым с помощью тахистоскопа экспонировалось его изображение. При выработке рефлекса время экспозиции было достаточным для рассмотрения фигур. В основной же серии эксперимента, после того как инструментальный условный рефлекс был уже выработан, определялось минимальное время экспозиции, при котором возможно зрительное различение. Этот опыт повторялся с ретикулярной стимуляцией и без нее. Электрическая стимуляция ретикулярной формации значительно увеличивала процент правильных реакций выбора и укорачивала время двигательной реакции. Если бы только сократилось время реакции, можно было бы предполагать, что главный эффект ретикулярной формации в увеличении тонуса мышц через нисходящие пути. Однако значительное увеличение числа правильных выборов, особенно на короткие экспозиции (1 мс), свидетельствует о росте кортикальной активации и улучшении селективного внимания, которое обусловлено восходящими активирующими влияниями.

Не менее важная роль в регуляции активности мозга принадлежит таламусу. Эта структура поражает своей склонностью к генерации ритмической электрической активности. В ответ на одиночное электрическое раздражение специфического, ассоциативного или неспецифического ядра таламуса в нем возникает ритмический разряд последействия в виде серии волн затухающей амплитуды одной частоты (8--12/с).

Кроме того, в таламусе чаще, чем в других структурах мозга, спонтанно возникают медленные волны («сонные» веретена), которые сходны с корковыми веретенами (16-18/с).

Повторная электрическая стимуляция неспецифических ядер таламуса на частоте около 8--12/с вызывает в коре реакцию рекрутинга, которая воспроизводит частоту стимуляции и очень похожа на веретена, спонтанно возникающие в коре. На этом основании Р. Морисон и Ф. Демпси, первыми открывшие рекрутирующий ответ, предположили существование в срединной части таламуса генерального пейсмекера или ритмического осциллятора, распространяющего синхронизированные влияния на обширные области коры в виде медленных волн ЭЭГ [3, c. 250].

Между ретикулярной активирующей системой и таламической системой выявлены реципрокные отношения: первая обусловливает пробуждение и активацию, вторая -- подавление кортикальной возбудимости и сон.

Однако представление о функции таламуса только как тормозной было отвергнуто экспериментами Г. Джаспера. В 1955 г. появилась его теория о диффузно-проекционной таламической системе, согласно которой неспецифические структуры таламуса могут влиять на кору не только тормозно, но и активирующе. Реакции активации коры, вызываемые с таламуса, локальны и имеют более короткую продолжительность по сравнению с ЭЭГ-активацией, обусловленной активирующей системой ствола мозга. Они также более устойчивы к угашению, чем генерализованная ЭЭГ-активация.

Таким образом, ЭЭГ-реакции активации, вызываемые активизирующей системой ствола мозга и неспецифической системой таламуса, различаются как генерализованные и локальные, тонические и фазические, быстро и медленно угасающие. Эти особенности позволяют связывать функцию активирующей системы ствола мозга с поддержанием определенного уровня активности в нервной системе, а таламическую неспецифическую систему с селективным вниманием и локальным ориентировочным рефлексом.

Существование в неспецифическом таламусе двух систем: активирующей и тормозной -- было экспериментально подтверждено также работами М. Монье с сотрудниками. По их данным, стимуляция неспецифического таламуса низкой частотой (3-25/с) при слабых интенсивностях и больших длительностях электрического импульса возбуждает тормозную систему таламуса, увеличивая в ЭЭГ процент дельта-волн и веретен, тогда как высокочастотная стимуляция импульсами меньшей длительности и большей интенсивности возбуждает активирующую систему таламуса. У одного и того же нейрона моторной коры низкочастотная стимуляция таламуса снижает, а высокочастотная увеличивает частоту его разрядов.

Исследование нейронных механизмов модулирующей функции таламуса показало существование в нем нейронных пейсмекеров ритмической активности. Они были найдены в специфических ядрах таламуса [2, c. 129] в неспецифическом таламусе. Эти нейроны в условиях покоя имеют тенденцию разряжаться последовательностью пачек спайков, их появление коррелирует с возникновением в ЭЭГ сонных веретен и медленных волн. Пачечные разряды нейронов таламуса фазовоспецифичны, они привязаны к определенным фазам медленных волн ЭЭГ (ВП и реакции перестройки биотоков мозга на мелькающий свет). Сенсорные раздражения (звуковые, кожные и др.) вызывают в таламусе реакцию десинхронизации в виде разрушения пачек спайков. Нейронной реакции десинхронизации соответствует появление ЭЭГ-реакции активации. Нейроны неспецифического таламуса, демонстрирующие реакции синхронизации и десинхронизации и контролирующие ЭЭГ-активностъ, обладают свойством, авторитмичности. Они обнаруживают эффект резонанса, который может быть выявлен мелькающим световым раздражителем. Таламический пейсмекерритмической активности -- сетевой пейсмекер, включающий интернейроны с обратными отрицательными и положительными связями.

Таламические структуры мозга оказывают на кору двойное влияние. В режиме пачечной активности они тормозят ее, вызывая синхронизацию ЭЭГ. При одиночных спайковых разрядах кора испытывает активирующее воздействие, выражающееся в десинхронизации ЭЭГ. Передача эстафеты активирующих влияний с уровня ретикулярной формации ствола мозга на уровень таламический означает переход от генерализованной активации коры к локальной.

Один из классических синдромов повреждения фронтальной коры -- появление у животных двигательной гиперактивности. Предполагают, что возбуждения ретикулярной формации активируют фронтальную кору, которая в свою очередь через отрицательную обратную связь снижает активность ретикулярной формации. С именем Дж. Моруцци связано открытие в средней части варолиева моста тормозной системы, способной вызывать сон (синхронизирующего центра Моруцци). Им показано, что перерезка ствола мозга на уровне середины моста приводит к устойчивой ЭЭГ-де-синхронизации в коре и, как можно судить по ограниченным двигательным реакциям такого препарата, к его постоянному бодрствованию. Сенсорный поток у такого препарата не больше, чем у, который все время спит. Следовательно, при перерезке варолиева моста исчезновение сна связано с устранением некоторых тормозных синхронизирующих влияний, обычно поступающих из ретикулярной системы моста. Одностороннее разрушение в середине моста вызывает появление десинхронизированной ЭЭГ только на стороне поражения. Раздельное фармакологическое выключение ростральных и каудальных частей ствола мозга также подтверждает существование синхронизирующего центра в его каудальной части. Введение барбитурата (теопентала), который блокирует нейроны ретикулярной формации, в сонную артерию, снабжающую кровью средний мозг и вышележащие структуры, вызывало синхронизацию ЭЭГ, что соответствовало отключению активизирующей ретикулярной системы. Введение того же вещества через позвоночную артерию, поставляющую кровь в заднюю часть моста и продолговатый мозг, вызывало десинхронизацию ЭЭГ. Этот эффект соответствует выключению тормозной синхронизирующей системы.

П. Дели, М. Бонвале выявили существование бульварного тормозного механизма, синхронизирующего ЭЭГ и оказывающего физическое торможение. Благодаря этому механизму в процессе угашения ориентировочного рефлекса укорачивается ЭЭГ-реакция активации.

В 1967 г. М. Жуве в стволе мозга была открыта новая структура, играющая критическую роль в развитии медленного сна, -- ядра шва, которая захватывает срединную часть продолговатого мозга, моста и среднего мозга. Ее разрушение устраняло синхронизацию ЭЭГ и медленный сон. С помощью специальной методики флуоресценции гистохимики в Швеции показали, что нейроны ядер шва синтезируют серотонин и направляют его через свои аксоны к ретикулярной формации, гипоталамусу, лимбической системе. Серотонин -- тормозный медиатор моноаминергической системы мозга. Блокада синтеза серотонина устраняет у кошки медленный сон, у которой сохраняется лишь парадоксальный сон и бодрствование, удлиненное за счет медленного сна.

Предполагают, что тормозная функция фронтальной коры реализуется через систему ядер шва. С ядрами шва и фронтальной корой тесно взаимодействует и преоптическая область гипоталамуса, вызывающая синхронизацию ЭЭГ и поведенческий сон. Преоптическая область имеет мощные проекции к орбитальной коре и ядрам шва.

В латеральной части покрышки ствола мозга обнаружено скопление нейронов, синтезирующих норадреналин (синее пятно). Стимуляция синего пятна вызывает торможение нейронной активности во многих структурах мозга при росте двигательного возбуждения животного и ЭЭГ-десинхронизации. Полагают, что активирующее влияние синего пятна осуществляется через механизм торможения тормозных интернейронов. Ядра шва и синее пятно действуют как антагонисты. Их активация противоположно влияет на фоновую ЭЭГ. Обе системы находятся в реципрокных отношениях: разрушение одной из них усиливает метаболическую активность другой (процессы синтеза норадреналина или серотонина).

Рядом с синим пятном существует группа гиганте кихретикулярных нейронов, которые направляют свои аксоны вверх и вниз к различным структурам мозга. Это тоже критическая структура для развития парадоксального сна. В бодрствовании и МС эти нейроны не активны, они редко разряжаются спайками. Но они первыми реагируют на наступление ПС. Их активность драматически возрастает и остается на этом уровне в течение всего периода ПС. Во время ПС кроме тонической активности у них можно видеть взрывы спайков, которые непосредственно предшествуют быстрым движениям глаз.

По мнению Г. Шеперда [2, c. 127], управление сном и бодрствованием осуществляется группой структур, которые образуют распределенную систему в мозге. Важнейшую роль в этой системе играют три стволовых центра, в каждом из которых действует особый медиатор. Состояние бодрствования связано с активностью норадренергических волокон (синее пятно), а глубокий медленный сон -- с активностью серотонинергических волокон (дорзальные ядра шва). Интересную гипотезу, объясняющую взаимодействие этих центров в 1977 г. выдвинули исследователи из Гарвардского университета А. Хобсон и Р. Мак-Карли. Они считают, что чередование бодрствования и сна задается холинергическими гигантскими ретикулярными нейронами гигантоклеточного ядра моста, которые характеризуются самовозбуждающимися связями. Возбуждаясь, эти нейрону посылают импульсы к синему пятну и дорзальным ядрам шва. Во время бодрствования их активность подавлена за счет тормозных влияний из синего пятна. Под влиянием гигантоклеточного ядра моста находятся многие структуры мозга, которые и обусловливают различные тонические и фазические проявления ПС.

3. Стресс

В современной литературе термином «стресс» обозначают широкий круг явлений от неблагоприятных воздействий на организм до благоприятных и неблагоприятных реакций организма как при сильных, экстремальных, так и обычных для него воздействиях. Сам автор концепции стресса Ганс Селье выделяет «стресс» от «дистресса» 1. Его понятие стресса тождественно изменению функционального состояния, отвечающего задаче, решаемой организмом. По мнению Г. Селье, «полная свобода от стресса означает смерть». Даже в состоянии полного расслабления спящий человек испытывает некоторый стресс. Дистресс же -- это тот стресс, который неприятен и наносит вред организму.

Такое понимание разделяется исследователями, которые различают стресс в узком смысле слова как проявление адаптационной активности организма при сильных, экстремальных для него воздействиях от стресса в широком смысле слова, когда адаптационная активность возникает при действии любых значимых для организма факторов [13].

Сейчас слово «стресс» чаще понимают в узком смысле слова. Т. е. стресс -- это напряжение, которое возрастает.

Дистресс (англ.) -- горе, несчастье, недомогание, истощение, нужда. Стресс (англ.) -- давление, нажим, напряжение пикает при появлении угрожающих или неприятных факторов в жизненной ситуации. Сейчас принято говорить о стрессе как об особом функциональном состоянии, которым организм реагирует на экстремальное воздействие, несущее в себе угрозу физическому благополучию, существованию человека или его психическому статусу. Таким образом, стресс возникает как реакция организма, охватывающая комплекс изменений на поведенческом, вегетативном, гуморальном, биохимическом уровнях, а также на психическом, включая субъективные эмоциональные переживания.

Стресс характеризуется динамикой и имеет логику своего развития. Последствия для организма в результате развития стресса могут быть самые разные. В том случае, когда человек справляется со стрессорным воздействием, в динамике развития стресса отражается течение адаптивных функций. При длительном или постоянном стрессе могут возникнуть нарушения функционирования адаптивных механизмов и появиться необратимые изменения: сердечно-сосудистая патология, заболевание желудочно-кишечного тракта и т. п.

Биологическая функция стресса -- адаптация. Он предназначен для защиты организма от угрожающих, разрушающих воздействий самого разного толка: физических, психических. Поэтому появление стресса означает, что человек включается в определенный тип деятельности, направленной на противостояние опасным воздействиям, которым он подвергается. Этому типу деятельности соответствует особое ФС и комплекс различных физиологических и психологических реакций. По мере того как стресс развивается, меняются ФС и реакции организма. Таким образом, стресс -- нормальное явление в здоровом организме. Он способствует мобилизации индивидуальных ресурсов для преодоления возникших трудностей. Это защитный механизм биологической системы.

Воздействия, вызывающие стресс, называются стрессорами. Различают физиологические и психологические стрессоры. Физиологические стрессоры оказывают непосредственное действие на ткани тела. К ним относятся болевые воздействия, холод, высокая температура, чрезмерная физическая нагрузка и др. Психологические стрессоры -- это стимулы, которые сигнализируют о биологической или социальной значимости событий. Это сигналы угрозы, опасности, переживания, обиды, необходимость решения сложной задачи.

В соответствии с двумя видами стрессоров различают физиологический стресс и психологический. Последний подразделяют на информационный и эмоциональный.

Информационный стресс возникает в ситуации информационных перегрузок, когда человек не справляется с задачей, не успевает принимать верные решения в требуемом темпе при высокой ответственности за последствия принятых решений. Анализируя тексты, решая те или другие задачи, человек перерабатывает информацию. Завершается этот процесс принятием решения. Объем перерабатываемой информации, ее сложность, необходимость часто принимать решения -- все это и составляет информационную нагрузку. Если она превосходит возможности человека при его высокой заинтересованности в выполнении данной работы, то говорят об информационной перегрузке.

Эмоциональный стресс как частный случай психологического стресса вызывается сигнальными раздражителями. Он появляется в ситуации угрозы, обидь, и др., а также в условиях так называемых конфликтных ситуаций, в которых животное и человек длительное время не могут удовлетворить свои биологические или социальные потребности. Универсальными психологическими стрессорами, вызывающими эмоциональный стресс у человека, являются словесные раздражители. Они способны оказывать особенно сильное и продолжительное действие (длительно действующие стрессоры).

Начало создания концепции стресса связано с именем канадского ученого Г. Селье. Еще студентом медицинского факультета Пражского университета, работая в университетской клинике инфекционных болезней, Г. Селье обратил внимание на то, что первые проявления разнообразных инфекций совершенно одинаковы. Начальные симптомы во всех случаях одни и те же -- слабость, повышенная температура, снижение аппетита, и только спустя несколько дней появляется характерная картина заболевания. Тогда уже он стал разрабатывать свою гипотезу общего адаптационного синдрома (ОАС).

Он предположил, что каждый болезнетворный фактор (в том числе микроб) обладает своеобразным «пусковым» действием в отношении адаптационных возможностей организма. ОАС -- это усилие организма приспособиться к изменившимся условиям за счет включения выработанных в процессе эволюции специальных механизмов защиты. Таким образом, все болезнетворные воздействия предъявляют требования к перестройке. Это требование неспецифично, оно состоит в адаптации к возникшей трудности, какова бы она ни была.

Заключение

Личностные механизмы регуляции состояний весьма разнообразны. Их организация соответствует иерархии структуры личности. Следовательно, функциональное состояние зависит от свойств нервной системы, от типа темперамента, от общей эмоциональной направленности или спектра «излюбленных переживаний», от способности к нейтрализации негативных эмоциональных следов и от степени развития тех или иных волевых качеств. Имеются данные и о влиянии на функциональное состояние интеллектуальных характеристик, а также о значении для регуляции состояний уровня психофизиологического единства личности. Таким образом, в функциональном состоянии отражаются особенности всех уровней личности.

Функциональное состояние непосредственно отражает особенности процесса адаптации. Так, Медведев рассматривает адаптацию как постоянный процесс взаимодействия в системе «человек--среда», протекающий на двух уровнях: физиологическом и социально-психологическом. При этом связь в системе «человек-среда» является системообразующей и определяет функциональное состояние организма.

В свою очередь, отталкиваясь от философского определения данной категории, в соответствии с которым функциональное состояние отражает специфическую форму реализации бытия, фиксирующую момент устойчивости в изменении, развитии и движении материальных объектов при определенных условиях, Л. Г. Дикая полагает, что функциональное состояние есть результат взаимодействия психологической системы и деятельности по саморегуляции психофизиологического состояния. В то же время процессы управления в живых системах можно рассматривать как некую организацию целенаправленных взаимодействий, результатом которых является переход из одного состояния в другое.

Список использованных источников

1. Анохин П.К. Биология и нейрофизиология условного рефлекса.М.,1968.

2. Воронин Л.Г. Физиология высшей нервной деятельности. М., 1979.

3. Данилова Н.Н., Крылова А.Л. Физиология высшей нервной деятельности. Серия «Учебники и учебные пособия». Ростов н/Д: «Феникс», 2002 - 480 с.

4. Крушинский Л.В. Биологические основы рассудочной деятельности. М., 1986.

5. Лурия А.Р. Основы нейропсихологии. М., 1973.

Размещено на Allbest.ru