Материал: Основы нейрофизиологии и ВНД

7. «Ранимость» сознания заключается в том, что длительный избыточный прием ряда веществ (кофеина, содержащегося в кофе, алкоголя, являющегося наиболее распространенным наркотиком, сильнодействующих галлюциногенов - кокаина, марихуаны) с лечебной (для снятия болей) или другой целью ведет к пристра­стию и разрушению личности.

Б. Нейрофизиологические основы сознания.

1. Подключение соз­нания обычно достигается активацией большого количества струк­тур, причем ведущее значение имеют кора большого мозга с бли­жайшей подкоркой, лимбическая система, их взаимодействие. Важ­нейшую роль играют восходящие активирующие влияния ретикулярной формации.

2. Для поддержания состояния сознания необходим некий промежуточный уровень активности ЦНС, соответствующий, например, десинхронизированной ЭЭГ при бодрствовании; слишком низкая нейронная активность (например, при наркозе или коме) с ним несовместима. В то же время сознание невоз­можно и при чрезмерной активности нейронов; например, при эпилептических припадках (характеризующихся пиками и вол­нами на ЭЭГ) оно может выключаться в состоянии ярости (со­ стояние аффекта).

3. Минимальный период времени активации мозговых структур для осознанного восприятия сигнала составляет 100-300 мс.

4. Наблюдения за действиями и мышлением людей с расщеп­ленным мозгом свидетельствуют о том, что левое полушарие является базовой основой логического мышления, а правое – образного (конкретного) мышления.

5. Полагают, что лобные доли имеют ведущее значение для проявления высших психических функций. Поражение лобных долей у человека сопровождается психической неустойчиво­стью, эйфорией, раздражительностью, отсутствием твердых планов, основанных на прогнозировании, наличием легкомыс­лия и грубости. Часто возникают настойчивые повторные действия, конфликты с окружающими.

Осознаваемая и подсознательная деятельность мозга

ВНД человека протекает на двух уровнях: подсознания и сознания.

А. На уровне подсознания протекают следующие виды дея­тельности.

1. Переработка ранее поступившей информации, уст­ранение несущественной, оставление существенной и сохранение ее в памяти. Восприятие подпороговых внешних раздражителей. На уровне подсознания можно выработать условные рефлексы. Г.В.Гершуни описал зону подпороговых раздражителей, на которые можно выра­ботать условные рефлексы и которые не осознаются исследуемым. С этой целью подпороговый звук (на 3-6 дБ ниже порога сознания), не ощущаемый исследуемым, подкрепляли болевым раздражением, ко­торое вызывало изменение кожно-гальванического рефлекса (КГР).

После 25-30 таких сочетаний подпороговый звуковой сигнал без болевого подкрепления вызывал появление КГР. Подобное восприятие, по-видимому, позволяет организму ответить на подсознатель­ные сигналы осознанно! К сожалению, это было прежде всего ис­пользовано в рекламе товаров. Например, можно внушить кинозри­телям желание потреблять газированные напитки или воздушную кукурузу определенных фирм, показывая неоднократно в течение фильма кадр продолжительностью 1/24 с, восхваляющий достоинст­ва этих продуктов; можно также вызвать у публики большее желание приобретать продукты, в рекламе которых скрыты подпороговые сообщения сексуального или угрожающего характера.

Переработка импульсов от внутренних органов обычно субъективно не воспринимается. Однако при чрезмерном возрастании импульсов от внутренних органов у человека могут возникнуть неопределенные, «темные» чувства, причина которых самому субъекту непонятна до тех пор, пока их интенсивность не достиг­нет сознания. Тогда они будут осознаваться в виде сигналов, указывающих на неблагополучие в соответствующей области орга­низма. Появляются различные жалобы и неприятные субъективные ощущения, боли, приводящие к врачу.

На уровне подсознания протекает хорошо отработанная автоматизированная деятельность - ходьба, бег, печатание на машинке, другая привычная деятельность, глубоко усвоенные нор­мы поведения, а также мотивационные конфликты, вытесненные из сознания. Ресурсы сознания в это время освобождаются и пере­ключаются на другую деятельность.

Подражательная деятельность, например неосознаваемое копирование детьми поведения взрослых (походки, речи и др.).

Деятельность мозга во сне, направленная на переработку дневной информации и запоминание ее.

Интуиция (сверхсознание), связанная с процессами творчества, которые не контролируются сознанием. Интуиция - источник гипотез, открытий, возможных благодаря трансформации и рекомбинации следов памяти (энграмм).

Б. Осознаваемая деятельность мозга. Это наиболее сложная форма психической деятельности человека. К ней относят сле­дующие виды деятельности:

все формы психической деятельности (ощущения, восприятия, мышление, внимание и др.), связанные с абстрактным мышлением;

неавтоматизированную физическую работу, особенно требующую научения;

восприятие отклонений констант внутренней среды организма, вызывающих ощущение и мотивацию к деятельности, направленной на устранение этих отклонений. Подобные ощущения возникают при увеличении осмотического давления внут­ренней среды организма (жажда), при недостатке питательных веществ (чувство голода), половом влечении, при переполнении ряда внутренних органов (желудка, прямой кишки, мочевого пузыря);

восприятие избыточной информации от внутренних органов, связанных с нарушением их деятельности (патологией).

Процессы, лежащие в основе сознания и подсознания, находятся в определенном динамическом соотношении, причем сдвиги воз­можны в обе стороны. Если судить по биоэлектрическим реакциям, то состояние, как неосознаваемое, так и осознаваемое, зависит от количества вовлеченных в реакцию нейрональных структур. В пер­вом случае включается незначительное количество таких структур коры и подкорки, во втором - в ответную реакцию включается вся система нейрональных «ансамблей» коры и подкорки. Реакции, протекающие на уровне подсознания, энергетически наиболее вы­годны, т.е. экономны. Это первичный фильтр для всей поступаю­щей в мозг информации. Если использовать метод дозированного раздражения и сопоставлять с появлением уровней подсознания и сознания, исследуя вызванные потенциалы, можно отметить, что стимул осознается, если его продолжительность составляет 100-300 мс, если же он короче, то не достигнет сознания. Данные, полученные в исследовании, подтверждают, что на бессознатель­ном уровне также имеет место семантический анализ с вовлечением обоих полушарий. Только после выявления семантических свойств словесного раздражителя определяются активирующие влияния на кору. Наилучшие условия осознанного восприятия обеспечиваются механизмами внимания.

Таким образом, психическая деятельность осуществляется толь­ко в бодрствующем состоянии. ВНД может быть как осознаваемой, так и протекать подсознательно, в том числе и во время сна.

Механизмы бодрствования и сна. Сновидения.

На протяжении ночи последовательность стадий сна повторя­ется в среднем 3-5 раз. Как правило, максимальная его глубина при каждом таком цикле убывает к утру, когда стадия Е уже отсут­ствует или становится очень короткой. В норме БДГ-сон повторя­ется примерно через каждые 1,5 ч и длится в среднем 20 мин, при­чем с каждым разом все больше.

В. Сновидения - возникающие во сне образные представления и воспринимаемые как реальная действительность. Детям и взрослым гораздо легче вспомнить содержание только что увиденного сна, если их разбудить во время БДГ-фазы или тотчас после ее оконча­ния; проснувшись в фазе медленноволнового сна, человек часто не помнит сновидений. Отмечается высокая частота воспоминаний в первом случае (60-90%) и существенно более низкая, причем зна­чительно колеблющаяся (от 1 до 74%), - во втором. Следовательно, вполне вероятно, что сновидения всегда или обычно возникают во время БДГ-сна. В то же время в медленноволновом сне наблюдают­ся разговор, снохождеиие и ночные страхи у детей. Если даже людей или животных в течение длительного времени лишали БДГ-сна (а следовательно, и сновидений), вопреки существо­вавшим ранее предположениям, никаких продолжительных фи­зических или психических расстройств у них не возникало.

Факторы, побуждающие сновидения.

• Предшествующая сну деятельность (дети продолжают «играть» во сне, исследователь ставит эксперименты и т.д.). На­пример, известному физиологу О.Леви приснилась модель опыта, с помощью которого он открыл медиаторный механизм передачи влияний с симпатического и парасимпатического нервов на серд­це. Д.И.Менделееву сновидение помогло создать свою знамени­тую таблицу.

• Раздражители, действующие на организм во время сна. Так, если приложить горячую грелку к ногам, спящему человеку может присниться сон, что он идет по раскаленному песку.

• Избыточная импульсация от переполненных или больных внутренних органов может вызывать кошмарные сновидения.

Снохождение (сомнамбулизм) также нельзя считать патологи­ей. За исключением редких несчастных случаев, оно совершенно безобидно. Снохождение наблюдается в любом возрасте, особенно часто у детей и молодых людей. Глаза сомнамбулы широко от­крыты, взгляд устремлен вперед - как бы в пустоту. Внешние раз­дражители не вызывают у него никаких реакций. Движения чело­века угловатые и неуклюжие. Как уже говорилось, снохождение возникает преимущественно во время глубокого сна, поэтому его нельзя принимать за двигательное проявление сновидений. Со­мнамбулизм считают особой формой бодрствования, при которой преобразование сенсорной информации в двигательные акты в общем сохраняется, однако сознание отключено.

Г. Значение сна. 1. Сон обеспечивает отдых организма. В экс­периментах М.М.Манассеиной (1892) было показано, что ли­шенные сна взрослые собаки погибали на 12-21-й день. Лише­ние сна щенков приводило их к гибели через 4-6 дней. Депривация сна человека в течение 116 ч сопровождалась нарушением поведения, повышением раздражительности, психическими рас­стройствами. Более значительно меняется поведение человека при лишении его медленного сна: возникает повышенная возбу­димость (развязность).

2. Сон играет важную роль в процессах метаболизма. Полагают, что медленный сон способствует восстановлению внутренних орга­нов, поскольку через гипоталамус либерины воздействуют на гипо­физ, способствуя освобождению гормона роста (ГР), который уча­ствует в биосинтезе белков в периферических тканях. Напротив, парадоксальный сон восстанавливает пластические свойства ней­ронов головного мозга, усиливает процессы в клетках нейроглии, которые обеспечивают нейроны питательными веществами и кис­лородом. По мнению Е.Хартмана, мало спящие люди хорошо при­способлены к жизни, обычно игнорируют психологические проблемы. Долго спящие люди обременены конфликтами и более раз-носторонни в своих интересах. Предполагают, что потребность в медленном сне для всех относительно одинакова, а потребность в парадоксальном сне различна.

3. Сон способствует переработке и запоминанию информации. По мнению Ф. Крика, во время парадоксального сна из памяти исключается вся второстепенная информация, т.е. происходит процесс реверсивного обучения. Предлагались различные устрой­ства и методики, якобы дающие людям возможность, не прикла­дывая усилий, обучаться во сне. К сожалению, информация, предъявляемая во время сна, не запоминается, если только на ЭЭГ во время или после этого не появляется а-ритм (т.е. если человек не просыпается). Как уже говорилось, из всех проявлений актив­ности мозга во время сна запоминается лишь последнее сновиде­ние. В то же время сон облегчает закрепление изученного мате­риала. Если какая-то информация заучивается непосредственно перед засыпанием, то спустя 8 ч она вспоминается лучше.

4. Биологическое значение сна связано с приспособлением к изме­нению освещенности (день - ночь). Организм способен заранее приспособиться к ожидаемому воздействию внешнего мира, ак­тивность всех систем снижается в определенные часы согласно режиму труда и отдыха. К моменту пробуждения и в начале бодрствования активность органов и систем возрастает и соответству­ет уровню поведенческих реакций.

Переход от бодрствования ко сну предполагает два возможных пути. Прежде всего не исключено, что механизмы, поддерживаю­щие бодрствующее состояние, постепенно «утомляются». В соот­ветствии с такой точкой зрения сон - это пассивное явление, след­ствие снижения уровня бодрствования. Однако не исключено и ак­тивное торможение обеспечивающих бодрствование механизмов. Важную роль в регуляции цикла сон - бодрствование играет рети­кулярная формация ствола мозга, где находится множество диффузно расположенных нейронов, аксоны которых идут почти ко всем областям головного мозга, за исключением новой коры (неокортекса). Ее роль в цикле сон - бодрствование была исследо­вана в конце 40-х годов Г.Моруцци и Н.Мэгуном. Они обнаружи­ли, что высокочастотное электрическое раздражение этой структу­ры у спящих кошек приводит к их мгновенному пробуждению. И напротив, повреждения ретикулярной формации вызывают посто­янный сон, напоминающий кому; перерезка же только сенсорных трактов, проходящих через ствол мозга, такого эффекта не дает.

Сон в онтогенезе

В последние недели беременности периоды быстрого сна у плода занимают 30-60% сна, остальное время составляет медлен­ный сон.

Общая характеристика сна детей. Основная тенденция сна де­тей - постепенное уменьшение общей его продолжительности и зна­чительное снижение доли БДГ-фазы (рис. 6.17). Последовательность и длительность остальных фаз, не указанных на рис. 6.17, у детей грудного и младшего возраста также иные, чем у взрослых. Значи­тельная доля БДГ-фазы в самом раннем возрасте наводит на мысль, что этот сон, сопровождающийся повышенной активностью нерв­ных клеток (такая же десинхронизация ЭЭГ, как и при сосредото­чении внимания), играет важную роль в онтогенетическом разви­тии ЦНС: поскольку грудные дети получают гораздо меньше ин­формации об окружающем мире, чем взрослые, их сновидения обеспечивают внутреннюю стимуляцию, компенсирующую не­достаток внешней.

Продолжительность сна у детей зависит от возраста. Новоро­жденный спит около 20 ч в сутки, в возрасте 6 мес - 15 ч. Естест­венная потребность во сне с годами уменьшается. К концу перво­го года жизни продолжительность сна сокращается до 13 ч в су­тки. Средняя продолжительность сна у детей 2-го года - 12 ч, - 9 лет- 10 ч, 13-15 лет-9 ч, 16-19 лет -8 ч в сутки.

Характер сна детей - многоразовый. Новорожденные спят 9 раз в сутки, смены сна и бодрствования мало зависят от времени суток. Однако отчетливое преобладание ночного сна за счет со­кращения дневного сна возникает уже в конце первого месяца жизни и после этого стабилизируется. В возрасте 1 года дети обычно спят 3 раза в сутки, причем наиболее продолжительным остается сон в ночное время. В ясельный и дошкольный периоды сон обычно становится двухразовым, а с начала школьного воз­раста - одноразовым, как у взрослых.

Соотношение быстрого и медленного сна у детей также с возрас­том изменяется. У грудного ребенка быстрый сон и медленный сон по протяженности фаз примерно равны. У ребенка 2-го года жизни быстрый сон занимает 30-40% от общего времени сна, а с 5 лет формируются соотношения, свойственные взрослому человеку: 20-25%-быстрый сон, 75-80%- медленный сон.

ЭТАПЫ ФОРМИРОВАНИЯ ВНД У ДЕТЕЙ

А. В антенатальный период возможность выработки условных рефлексов не доказана. Даже у недоношенных детей условные рефлексы не вырабатываются в течение (примерно) срока недо­ношенности. Однако структура коры большого мозга достигает высокой дифференцировки уже к концу антенатального периода развития, что связано с ее интенсивным функционированием. За 2-3 мес до рождения плод, реагируя отчетливыми движениями на внезапное звуковое раздражение, при повторении звука постепен­но снижает двигательную реакцию, а затем и совершенно пре­кращает движения. Если же после этого дать другие раздражите­ли, в том числе и другие звуки, можно вновь наблюдать двига­тельную реакцию плода. Таким образом, во второй половине антенатального онтогенеза функции коры следует определять уже как ориентировочно-исследовательские, аналитические.

Б. Неонатальный период (от рождения до 1 мес). К концу первой недели жизни у ребенка возникает условный рефлекс на время кормления. Так, при строгом режиме за 30 мин до кормления об­наруживаются лейкоцитоз и усиление газообмена, а затем ребе­нок просыпается. Мигательный условный рефлекс (условный раз­дражитель - яркий свет, безусловный - вибрация), двигательно-оборонительный на звук (безусловный стимул - электрокожное раздражение) также образуются в конце первой - начале второй недели жизни ребенка.

К концу второй недели жизни появляется условный сосатель­ный рефлекс на «положение кормления» (рефлекс Бехтерева -Шелованова). Условными раздражителями служат положение те­ла ребенка, типичное для кормления, а также тактильные, проприоцептивные и вестибулярные раздражения, которые возника­ют при предшествующем кормлению пеленании; подкреплением является кормление. Условный рефлекс проявляется в искатель­ных движениях головы, сосательных движениях и приоткрывании рта. К концу первого месяца жизни образуются условные рефлек­сы на обонятельные, вкусовые и звуковые раздражители; в начале второго месяца появляются условные рефлексы на кожно-тактильные раздражители, затем - на зрительные.

Условные рефлексы у новорожденных неустойчивы, выраба­тываются значительно труднее, чем в старшем возрасте ребенка. Внешнее безусловное торможение условных рефлексов проявляет­ся раньше, чем внутреннее (условное).

В. Грудной возраст (от 1 до 12 мес), У ребенка на 2-м месяце жизни возникает специфическая человеческая, социальная по сво­ей природе потребность общения со взрослым человеком. В этот период в связи с созреванием ЦНС и анализаторов, а также воз­действием внешней среды и окружающих ребенка лиц ВНД бурно развивается: быстро вырабатываются и становятся более проч­ными условные рефлексы, вырабатывается их внутреннее тормо­жение, появляются эмоции на окружающую обстановку и окру­жающих лиц, после 6 мес начинает развиваться речь.

К концу 1-го года или несколько позже, когда ребенок делает первые шаги, начинается очень важный этап познания окружаю­щей среды. Передвигаясь самостоятельно, натыкаясь на предме­ты, ощупывая их и даже пробуя на вкус, ребенок овладевает чув­ством трехмерности пространства, существенно дополняя свои зрительные и слуховые восприятия, вырабатывает важные навыки активного познания мира. На этом этапе нередко моторное раз­витие связано с речевым: чем увереннее передвигается ребенок, тем лучше он овладевает речью, хотя возможны и отклонения в виде диссоциации указанных функций.

Г. Познавательная деятельность в возрасте 1-3 лет. На 2-м году жизни она нерасторжимо связана с мышечными ощущениями, получаемыми в результате манипулирования с предметом. Мышле­ние ребенка на первых этапах формируется как «мышление в дей­ствии».

На 2-м году жизни закладываются основы психической деятельности, идет подготовка к самостоятельному хождению, к речевой деятельности. Восприятие различных раздражителей, контакт с ок­ружающим миром имеют для них в этот период огромное значение. Дефицит раздражений, их монотонность заметно сказываются на дальнейшем психическом развитии. Существует мнение, что в этот период происходит так называемое первичное обучение, т.е. фор­мируются «нейронные ансамбли», которые в дальнейшем служат фундаментом для более сложных форм обучения.

В возрасте до 2-2,5 года ребенок, как правило, общителен, дружелюбен, легко вступает в контакт с незнакомыми, редко ис­пытывает чувство страха.

Поведение ребенка 2-го и 3-го годов жизни поражает бурной и настойчивой исследовательской деятельностью. Ребенок тянется к каждому предмету, трогает его, ощупывает, толкает, пробует поднять. Ведущая роль принадлежит руке, поэтому необходимо обучение игровым навыкам (кубики, рисование), бытовым навы­кам (самостоятельное одевание, застегивание пуговиц, шнуровка ботинок и др.). В связи с тем что проекция кисти руки занимает огромную площадь в коре больших полушарий, активность и точность работы мышц руки являются предпосылкой активиза­ции корковых центров.

Постепенно у ребенка вырабатывается система адекватных действий с различными предметами: на стул он садится, ложкой ест, из чашки пьет. Если действия ребенка с предметом ограничить, его познавательная деятельность оказывается обедненной, при этом задерживается в своем развитии и мышление.

На 3-м году жизни в психологическом плане наблюдается до­вольно сформированное чувство «Л». У ребенка, уже овладевшего фразовой речью и имеющего хотя и небольшой, но свой собст­венный жизненный опыт, отмечается очень сильная тяга к само­стоятельности. Одним из последствий такого стремления является упрямство, не всегда понятное родителям. Это упрямство и свое­волие значительно возрастают, если родители пытаются ограни­чить самостоятельность ребенка. В этом возрастном периоде мо­гут наблюдаться различные невротические реакции психогенного и соматогенного характера.

Д. В возрасте 3-5 лет совершенствуется условнорефлекторная деятельность, увеличивается число динамических стереотипов, ярко выражена игровая деятельность, что способствует развитию интеллекта. Для этого возраста типичны бурные проявления эмоции, которые, однако, имеют нестойкий характер, поэтому дан­ный период называется возрастом аффективности. Дети пытают­ся утвердить себя, выделить среди других детей, привлечь к себе внимание. В этом возрасте существенно изменяется характер ори­ентировочных реакций: раньше они стремились все потрогать, теперь задают вопросы: «Что это такое?», «Как зовут?» и т.п. Форму предмета ребенок определяет уже «на глаз».