Компенсаторное движение глаз. Лабиринтные установочные рефлексы
Добавил пользователь Валентин П. Обновлено: 22.12.2024
Асимметричный шейный тонический рефлекс (АШТР) — один из моих любимых рефлексов. Любимых – потому что в методе замещающего онтогенеза нейропсихологи много с ним работают, но при этом ничего о нем не говорят. А также потому, что с ним сильно связано межполушарное взаимодействие и другие важные функции.
АШТР зарождается на сроке примерно 18 недель от зачатия и в норме угасает в возрасте полугода после появления на свет.
Асимметричным или асинхронным он назван потому, что по-разному воздействует на мышцы левой и правой стороны тела при повороте головы («поза фехтовальщика»). Когда младенец поворачивает голову, рука и нога со стороны лица разгибаются, а с противоположной стороны – сгибаются (так называемые ипсилатеральные или гомолатеральные движения – то есть односторонние). Это способствует развитию двигательной сферы и мышечного тонуса у плода.
АШТР играет важную роль в процессе родов: он помогает ребенку поворачиваться вокруг своей оси по мере продвижения по родовым путям, приспосабливаясь к анатомическим особенностям таза матери. В том случае, если ребенок застрял в родовых путях, если были использованы механические способы родовспоможения (щипцы, вакуум, выдавливание), а также в случае кесарева сечения – в дальнейшем развитии ребенка могут быть проблемы.
Асимметричный шейный тонический рефлекс предохраняет младенца от проблем с дыханием в положении лежа на животе: ребенок автоматически поворачивает голову в сторону, чтобы не задохнуться. Дети могут спать в характерной для данного рефлекса позе.
Поскольку при рождении ребенок видит только на расстоянии 12-17 см от своего лица, данный рефлекс играет важную роль в формировании зрительного восприятия более отдаленных предметов и координации «глаз-рука». Первые попытки схватить предмет также связаны с АШТР. Постепенно движения глаз и рук становятся все более независимыми от поворота головы и переходят под контроль «верхних» уровней организации головного мозга.
Несмотря на то, что АШТР в активной форме при нормальном развитии ребенка угасает к 6 месяцам, он может проявляться при освоении новых моторных навыков как «моторная страховка», а также в качестве рефлекса позы на более поздних этапах развития.
Интеграция асимметричного шейного тонического рефлекса
Важно, чтобы примитивный рефлекс вовремя интегрировался, в противоположном случае высока вероятность следующих проблем в развитии:
- Проблемы с ползанием (многие мамы рассказывают о том, что ребенок ползал «как раненый солдат», подгребая одной ногой, перемещаясь на животе; возможны также и другие проблемы с данным этапом развития);
- Проблемы пересечения средней линии тела (что может отражаться на чтении и письме, например, в форме так называемого одностороннего игнорирования, когда ребенок делает огромные отступы слева, начиная писать практически с середины листа, а также не воспринимает информацию с левой половины страницы);
- Задержка латерализации: не выделяется ведущая рука, но это не случай амбидекстрии, как на первый взгляд может показаться (ребенок-амбидекстр владеет обеими руками хорошо, а ребенок с неустоявшейся латерализацией — одинаково плохо!);
- Затруднена двуручная деятельность;
- Ребенок с трудом ловит мячик (нарушена координация «глаз-рука»);
- Трудности с произвольным движением глаз, зрительным восприятием, прослеживанием строчки на письме;
- Зеркальное письмо у детей старше 7 лет;
- Проблемы с сохранением равновесия при движениях головы, неуклюжесть;
- Трудно переключается зрительный фокус с ближнего на дальний.
В нашем центре можно пройти диагностику примитивных рефлексов у ребенка и посещать занятия по их интеграции.
Для записи на консультацию специалиста позвоните по телефону (812) 642-47-02 или заполните форму заявки на сайте.
Установочные рефлексы мозгового ствола
Даже таламическое животное (т.е. животное, у которого удалены большие полушария) способно принимать и поддерживать нормальное положение тела. Это обеспечивается совокупным действием ряда рефлексов мозгового ствола. Примеры этих рефлексов приведены ниже. Лабиринтный установочный рефлекс на голову состоит в том, что при любом положении тела голова животного принимает нормальное положение с параллельно расположенной ротовой щелью благодаря рефлексу с вестибулярного аппарата. Тонические лабиринтные рефлексы на глаза. Компенсаторные движения глаз при поворотах головы и туловища можно наблюдать у всех позвоночных.
Однако у животных с боковым положением глаз (например, у кролика) они выражены более отчетливо. Под действием этих рефлексов глаз максимально перемещается назад, когда голова животного занимает положение мордой вниз.
Максимальный поворот глаза верхним полюсом роговицы вверх происходит при положении головы мордой вертикально вверх. Благодаря этим рефлексам каждому положению головы в пространстве соответствует определенное положение глазного яблока в орбите.
При этом не имеет значения, с какой стороны достигалось положение головы. Всегда устанавливается одно и то же закономерное положение глаз.
У животных с фронтальным расположением глаз (например, у хищных, приматов) при наклоне головы вперед глаза отклоняются вверх. Тонические реакции глаз рефлекторно возникают в результате раздражения отолитового аппарата.
При повороте головы кролика вокруг сагиттальной плоскости также возникают тонические лабиринтные рефлексы на глаза. При этом отклонения обоих глаз при разных положениях головы в пространстве происходят в противоположных направлениях.
Если вращать голову от нормального положения (ротовая щель расположена горизонтально), то глаз, находящийся внизу, отклонится в орбите вверх.
Отклонение достигает максимума при положении головы на боку. Контралатеральный глаз при этом отклонится вниз. При вращении через положение на затылке реакция глаз быстро изменяется на обратную.
Таким образом, существуют два независимых компонента тонического лабиринтного рефлекса на глаза, которые образуют все возможные комбинации при каждом положении головы в пространстве.
Быстрые движения глаз, поскольку они вызываются с полукружных каналов, не участвуют в этих статических рефлексах. Активирование полукружных каналов (вращением головы) вызывает вестибулоокулярный рефлекс.
3. Вестибулоокулярный рефлекс (ВОР) – один из древнейших; он сопровождает позвоночных животных на протяжении всей их эволюции.
Рефлекс проявляется в том, что при вращении головы глаза в орбитах противовращаются. Внешне это проявляется в виде нистагма колебательных движений глазных яблок в орбитах.
Различают медленную компоненту нистагма, при которой глаза вращаются в сторону вращения головы примерно с той же скоростью, и быструю фазу нистагма, при которой глаза в орбитах после достижения своего крайнего положения скачком (саккадой) возвращаются в исходное положение.
Этот рефлекс можно наблюдать как в полной темноте, так и на свету. Биологическая роль этого рефлекса – предотвращать сползание сетчаточного изображения при вращении головы.
Этот афферентный сигнал после обработки выходит на эффекторное звено экстраокулярные мышцы. Главная проблема для такой системы состоит в калибровке: как отрегулировать скорость противовращения глазных яблок, чтобы оно эффективно компенсировало вращение головы.
В процессе калибровки скорости противовращения глазных яблок в орбитах относительно направления вращения головы участвует мозжечок.
Это символически показано одной клеткой коры мозжечка (клеткой Пуркинье), а именно – самой задней частью мозжечка (флоккулонодулярная), которую часто называют вестибулярным мозжечком.
Гипотеза об участии флоккулюса мозжечка в пластичности ВОР была высказана на основе тесных связей вестибулярного мозжечка (flocculus и nodulus) как с вестибулярной, так и со зрительной системой.
В пользу этого предположения говорят также результаты по удалению вестибулярного мозжечка.
Оказалось, после удаления вестибулярного мозжечка (флоккулюса и парафлоккулюса), а также нижней половины VIII дольки и нижних 3-4 долек парамедианной доли усиление ВОР устанавливалось на уровне 1,063 (диапазон 0,95-1,173) и исчезала способность ВОР к пластическим изменениям коэффициента усиления.
Предполагают, что сигналом для изменения усиления ВОР является смещение сетчаточного изображения.
Далее этот сигнал по дополнительной зрительной системе поступает в претектальную область (ядро оптического тракта), затем к нижней оливе и через лазающие волокна из нижней оливы к клеткам Пуркинье коры вестибулярного мозжечка (флоккулюсу).
Сигнал скорости вращения головы передается от верхнего вестибулярного ядра по мшистым волокнам к клеткам-зернам и далее через параллельные волокна поступает также на клетки Пуркинье.
Таким образом, клетки Пуркинье коры вестибулярного мозжечка выполняют оль компараторов (сравнителей), благодаря «работе» которых может модифицироваться коэффициент усиления ВОР.
У человека ВОР участвует в реакции установки взора. Эта реакция возникает при появлении сбоку в поле зрения неожиданного зрительного стимула. В первый момент человек скачкообразно переводит глаза в сторону стимула и «захватывает» зрением этот стимул.
Слово «захватывает» означает, что стимул помещается в область сетчатки с наилучшим разрешением (зрительная ямка, fovea). С небольшим отставанием (это связано с инерцией) в эту же сторону начинает перемещаться голова.
Чтобы изображение не сползло с сетчатки (другими словами, чтобы человек не потерял изображение), включается ВОР, который в данном случае запускается благодаря вращению головы и, следовательно, возбуждению рецепторов полукружных каналов. При этом скорость противовращения глаз в орбитах равна скорости вращения головы. Благодаря этому взор (алгебраическая сумма скоростей вращения глаз и головы) остается неподвижным в пространстве.
ВОР обеспечивает движение глаза в противофазе с движениями головы в диапазоне 0,01-6,5 Гц. На более низкой частоте в стабилизации сетчаточного изображения участвуют также оптомоторный рефлекс и рефлекс прослеживания.
Под «стабилизацией» будем понимать то, что положение глаза относительно зрительной цели не меняется, несмотря на вращение головы. Это достигаете механизмом ВОР: глаза противовращаются в орбитах со скоростью, равной скорости вращения головы.
Для успешной стабилизации сетчаточного изображения при вращениях головы необходимо регулировать коэффициент усиления ВОР.
Нетрудно себе представить ситуации, в которых необходимо изменять усиление ВОР. Например, при росте организма меняются размеры головы и глазных яблок, в силу разных обстоятельств (травмы, процессы старения и пр.) меняется упругость глазодвигательных мышц и многое другое. Коэффициент усиления ВОР регулируется в коре задней части мозжечка.
Оптомоторный рефлекс проявляется в том, что при движении в поле зрения человека структурированного зрительного поля происходит непроизвольное движение глазных яблок в сторону движения стимулов.
Когда движение глазных яблок в орбитах исчерпывает свой диапазон (по 45 угл. градуса от среднего положения), глаза скачкообразно возвращаются в исходное состояние.
Совместная работа трех систем (вестибулоокулярной, оптомоторной и прослеживания) обеспечивает латентный период реакции глазного яблока, не превышающий 80 мс. Другими словами, человек способен следить за объектами, движущимися со скоростью около 300 угл. град. в секунду.
Шейные рефлексы на глаза. Если у животного (например, у кролика) удалить лабиринты, а затем поворачивать его голову, то можно получить все те перемещения глаз, которые описаны выше.
Но в данном случае движения глаз осуществляются исключительно за счет шейных рефлексов. Положение глаз, вызванное этими рефлексами (при изменении положения головы или туловища), в конечном итоге приводит к тому, что изображение на сетчатках обоих глаз остается стабильным.
В норме это достигается только совместным действием лабиринтных и шейных рефлексов. Шейноокулярный рефлекс довольно плохо выражен у интактных взрослых млекопитающих и практически отсутствует в норме у человека.
Шейный рефлекс на конечности. Если поднимать или опускать голову животного в атлантоокципитальном суставе, то вызываемые при этом рефлексы на передние и задние конечности действуют противоположным образом: при опускании головы активируются флексоры передних конечностей и экстензоры задних, при поднимании головы активируются экстензоры передних конечностей и флексоры задних.
Сравнивая тонические рефлексы, можно видеть, что шейные и лабиринтные рефлексы на передние конечности действуют как синергисты, а на задние – как антагонисты.
Рефлекс перераспределения тонуса конечностей при поворотах головы. Если голову децеребрированной кошки (удалены большие полушария), лежащей на животе, поворачивать, то повышается тонус экстензорной мускулатуры в «челюстных» конечностях (конечности той половины туловища, к которым поворачивается нос), уменьшается и увеличивается – в «черепных» (конечности, к которым в этом случае поворачивается череп).
Такое перераспределение тонуса для четвероногих животных оправдано соответствующим перенесением центра тяжести, и для того чтобы выдержать увеличенный вес в соответствующих конечностях, увеличивается их разгибательный (экстензорный) тонус.
Можно получать все описанные шейные тонические рефлексы, если фиксировать позвоночный столб и перемещать только переднюю часть шеи.
У здорового взрослого человека шейные и лабиринтные рефлексы не проявляются, но они отчетливо выступают в патологических состояниях (гидроцефалия, опухоли мозга, тяжелые мозговые травмы и пр.). Например, в этих условиях обнаруживаются шейные тонические рефлексы.
Если поворачивать голову влево, чтобы нос приближался к левому плечу, то левые конечности становятся «челюстными», а правые – «черепными», поэтому повышается разгибательный тонус в обеих конечностях левой половины тела и уменьшается-справа.
Оптический установочный рефлекс играет особенно важную роль в правильной установке головы у высших млекопитающих.
Например, обезьяна с разрушенным лабиринтом может правильно устанавливать голову, но если надеть ей колпак, закрывающий глаза, т.е. лишить зрения, она уже не сможет правильно устанавливать голову в пространстве.
Таким образом, в организме животных взаимодействует ряд установочных рефлексов, благодаря которым обеспечивается нормальное положение головы и тела. Описанные установочные рефлексы осуществляются нервными центрами на уровне не выше среднего мозга.
Лифтная реакция представляет собой рефлекс на прямолинейное ускорение.
Рефлекс состоит в том, что при поднятии площадки, на которой находится животное, тонус экстензоров снижается, и конечности подгибаются; при опускании площадки развивается противоположная реакция: экстензоры активируются и конечности разгибаются. Эта реакция легко вызывается и у человека при подъеме или опускании в скоростном лифте.
Описанные выше установочные рефлексы легко наблюдать на интактной кошке, которая свободно падает из положения на спине. Прежде всего, активируются лабиринтные рефлексы на голову, благодаря которым она поворачивается по направлению к нормальному положению.
К этой реакции присоединяется шейный установочный рефлекс, вследствие чего за головой следует тело, сначала грудной отдел и только затем таз. Происходит своего рода штопорообразное движение животного в пространстве, начинающееся с головы.
При этом передние конечности разгибаются. Дальнейшее прямолинейное смещение головы в пространстве при свободном падении вызывает разгибание задних конечностей. Последнее можно объяснить лабиринтным рефлексом на падение (линейное ускорение).
Благодаря совокупному действию этих рефлексов голова и тело кошки принимают нормальное положение, конечности тонически разгибаются и готовы принять вес тела, когда животное достигнет земли.
Таким образом, положение тела и головы в пространстве и по отношению друг к другу принадлежит к наиболее застрахованным и автоматически выполняемым реакциям ЦНС.
Благодаря взаимной деятельности большого количества разнородных рефлексов осуществляется единая конечная цель – правильная установка головы и тела в пространстве.
Статокинетические и статические реакции взаимно дополняют друг друга: благодаря кинетическим реакциям выполняется движение, приводящее отдельные части тела в такое положение, в котором они потом удерживаются статическими рефлексами.
Компенсаторное движение глаз. Лабиринтные установочные рефлексы
Нистагм положения. Отолитовая реакция В.И. Воячека
Проявлением взаимосвязи является и нистагм положения, т. е. нистагм, вызванный изменением положения головы в пространстве. Имеются данные., что при периферическом, т. е. лабиринтном, его генезе дело идет о воздействии одного прибора на другой. Так, например, в опытах К. Л. Хилова нистагм положения наблюдался после центрифугирования животного. При этом оторванная отолитовая мембрана оказалась отброшенной па купулу и вызывала раздражение при определенной позиции головы. При центральном возникновении нистагма положения импульсы с отолитовых проводников и центров, вероятно, перекидываются на пути нистагменного рефлекса (например, при алкогольном опьянении).
При интенсивных раздражениях отолитовый раздражитель обычно тормозит нистагменную реакцию, вызванную при помощи вращения, и, наоборот, активизирует вегетативные реакции. Тормозное влияние на нистагм обнаруживается при эксцентричном вращении, при этом наблюдается более короткий постнистагм, чем если голова находится точно в центре вращения.
При производстве отолитовой реакции В. И. Воячека (О. Р.) отолитовый раздражитель включается в тот момент, когда ампулярный анализатор находится еще в возбужденном состоянии.
Опыт, как известно, начинается с раздражений вертикальных полукружных каналов (пятикратное вращение с наклоненной на 90° вниз головой в течение 10 секунд). После пятисекундной паузы возбуждение ампулярпого анализатора (особенно в его центральных звеньях) прекращается неполностью.
Если в этот момент поднять голову (т. е. включить отолитовый раздражитель), наблюдаются сильные реактивные движения вплоть до падения (реакция падения), а также сильное возбуждение вегетативной нервной системы.
Весьма вероятно, что при обычном исследовании вертикальных каналов влияние отолитов более заметно, чем при исследовании горизонтальных каналов: при раздражении вертикальных каналов голова всегда находится в необычном положении в пространстве. Сенсорные ощущения при этих опытах имеют отрицательную окраску. Это имеет известный биологический смысл, так как вращение не в горизонтальной плоскости обычно сигнализирует об опрокидывании, т. е. о резком нарушении равновесия.
Статокинетическую устойчивость обычно испытывают пробами, при которых раздражаются оба рецептора, например пробой с опрокидыванием, гониометром Штейпа, обычными качелями, О. Р.
Для оценки вегетативной устойчивости служит совокупность всех вегетативных реакций. Н. Н. Лозанов предлагает для суммарпой оценки вегетативной устойчивости пользоваться в основном данными кровяного давления и пульса.
Многие закономерности функции вестибулярного анализатора изучались при одностороннем выключении одного лабиринта. При этом наблюдаются симптомы выпадения, так как односторонняя импульсация из здорового лабиринта дает аналогичные явления, которые имеют место при его раздражении, т. е. наблюдается нистагм в здоровую сторону. Через небольшой срок появляются симптомы компенсации — пропадает нистагм, спонтанные расстройства равновесия делаются менее заметными. Компенсация у человека наступает довольно скоро, спонтанный нистагм делается более слабым и исчезает через несколько дней или недель. Расстройства равновесия, шаткость походкп и т.д. проходят более медленно.
Выключение лабиринта распознается в оолее поздние сроки, т. е. в период компенсации при помощи искусственного раздражения. Калорическая реакция получается только со стороны здорового уха.
При вращении явления несколько более сложны. Один только здоровый лабиринт обеспечивает нистагм в обе стороны, так как реакция получается и при ампулопетальном и ампулофугальном токе эндолимфы, причем превалирует реакция при токе к ампуле.
Поэтому если функционирует один правый лабиринт, мы во время правовращепия будем иметь сильную реакцию, а постнистагм влево будет укорочен. После левовращения постнистагм вправо будет выражен в более сильной степени (т. е. наблюдается асимметрия при право- и левовращении). Чем больше времени проходит после выключения, тем более совершенно вестибулярные центры обеспечивают симметричную рефлекторную деятельность, хотя и получают сигналы только из одного лабиринта. В таких случаях асимметрия нистагменной реакции направо и левовращение исчезают, но общая продолжительность нистагма укорачивается (продолжительность пистагма после вращения вместо 20—35 секунд длится 8—12 секунд).
Постепенно исчезают и нарушения равновесия. Они более заметны при закрытых глазах и более трудных заданиях, например при стоянии на одной ноге, ходьбе назад и т. д.
Явления компенсации зависят от центральных влияний, что с особой отчетливостью было показано В. М. Бехтеревым, Э. А. Асратяном и др. При двустороннем выключении лабиринтных рецепторов исчезают все реакции со стороны отолитового и ампулярного аппаратов.
У человека компенсация за счет зрительного, кожного и проприоцептивных анализаторов весьма совершенна. Имеется прямая зависимость этой компенсации от степени развития коры: чем меньше последняя развита у того или другого вида животного, тем труднее и в меньшей степени проявляется компенсация.
- Вернуться в оглавление раздела "Анатомия человека."
Информация на сайте подлежит консультации лечащим врачом и не заменяет очной консультации с ним.
См. подробнее в пользовательском соглашении.
Хорошо выражены отолитовые рефлексы на мышцы глаз, они легко наблюдаются и на нормальном животном. Если кролика повернуть на правый или на левый бок, то глаза, как бы пытаясь сохранить свое положение в пространстве, делают поворот по отношению орбиты в обратную сторону, т. е. наблюдается вертикальное отклонение (противовращение глаз).
При повороте головы вокруг битемпоральной оси, наоборот, глаз совершает ротаторное движение, тоже способствующее сохранению фиксации поля зрения.
После двусторонней экстирпации лабиринтов или отрыва отолитовых мембран центрифугированием эти рефлексы пропадают. Таким образом, их отолитовое происхождение доказано экспериментом. У животных с фронтально расположепныьш глазами (собаки, обезьяны) эти рефлексы выражены слабее, причем повороты вокруг назо-окципитальной оси дают ротаторное отклонение, а вокруг битемпоральной — вертикальное. У человека фиксация поля зрения обеспечивается в основном оптическими рефлексами; значение отолитовых рефлексов относительно невелико.
При наклоне головы к плечу противовращение достигает 10° (С. М. Компанеец). Клиническое значение этих реакций невелико.
Лабиринтные установочные рефлексы
К ним относятся те лабиринтные рефлексы, благодаря которым животное, выведенное из нормального положения, вновь восстанавливает нормальную позу.
Установочные рефлексы лучше всего исследовать, поддерживая животное на свободном весу. Если при этом придать животному положение на боку, голова сразу же при помощи поворота влево или вправо переводится в нормальное обычное расположение в пространстве. Установочные рефлексы исходят также из других проприоцепторов, например мышц шеи и туловища, а также из кожных рецепторов и сетчатки.
Таким образом, выпрямительными (или установочными) рефлексами называется совокупность всех рефлексов, которые дают возможность животному активно из ненормального положения вернуться к нормальной позе. Опыты с перерезкой стволовой части мозга показывают, что для осуществления этих сложных рефлексов требуется сохранность среднего мозга, разрез должен сохранить все четверохолмие, тем более эти рефлексы сохранены у животного при наличии зрительного бугра (Thalamustier).
При разрезе продолговатого мозга каудальнее вестибулярных ядер исчезает децеребрационная ригидность и рефлексы позы положения также уже не осуществляются. При разрезе же впереди вестибулярных ядер рефлексы позы сохранены.
Децеребрационная ригидность возникает при нарушении связей красного ядра с вестибулярными центрами. При разрезе впереди красного ядра децеребрационная ригидность уже не возникает. Очевидно, именно красное ядро регулирует (тормозит) импульсы, исходящие из лабиринтов.
Лабиринтные установочные рефлексы пропадают после экстирпации лабиринтов и отрыва отолитовых мембран центрифугированием. В этом случае голова отвисает при положении животного на боку.
Хорошо видны установочные рефлексы при свободном падении. Если, например, кошку удерживать в положении на спине и затем отпустит ее, то в первую очередь осуществляется лабиринтный рефлекс на голову и голова принимает нормальное положение в пространстве. Это вызывает раздражение шейных проприоцепторов. Благодаря лабиринтным и шейным импульсам возникают цепные рефлексы на мышцы туловища и конечностей. На эти реакции наслаиваются кинетические лабиринтные рефлексы, и кошка падает на землю на вытянутые, пружинящие конечности. Лишенное лабиринтов животное падает на землю в любом положении, причем оно падает, как мешок, и шлепается о пол.
Учебное пособие для студентов вузов
Почему нужно знать физиологию головного мозга психологу?
Психология – одна из древнейших наук в современной системе научного знания. Она возникла как результат осознания человеком самого себя. Само название этой науки – психология (psyche – душа, logos – учение) указывает, что основное ее предназначение – познание своей души и ее проявлений – воли, восприятия, внимания, памяти и т.д. Нейрофизиология – специальный раздел физиологии, изучающий деятельность нервной системы, возникла намного позже. Практически до второй половины XIX века нейрофизиология развивалась как экспериментальная наука, базирующаяся на изучении животных. Действительно, «низшие» (базовые) проявления деятельности нервной системы одинаковы у животных и человека. К таким функциям нервной системы относятся проведение возбуждения по нервному волокну, переход возбуждения с одной нервной клетки на другую (например, нервную, мышечную, железистую), простые рефлексы (например, сгибания или разгибания конечности), восприятие относительно простых световых, звуковых, тактильных и других раздражителей и многие другие. Только в конце XIX столетия ученые перешли к исследованию некоторых сложных функций дыхания, поддержания в организме постоянства состава крови, тканевой жидкости и некоторых других. При проведении всех этих исследований ученые не находили существенных различий в функционировании нервной системы как в целом, так и ее частей у человека и животных, даже очень примитивных. Например, на заре современной экспериментальной физиологии излюбленным объектом была лягушка. Только с открытием новых методов исследования (в первую очередь электрических проявлений деятельности нервной системы) наступил новый этап в изучении функций головного мозга, когда стало возможным исследовать эти функции, не разрушая мозг, не вмешиваясь в его функционирование, и вместе с тем изучать высшие проявления его деятельности – восприятие сигналов, функции памяти, сознания и многие другие.
Как уже указывалось, психология как наука намного старше, чем физиология, и на протяжении многих веков психологи в своих исследованиях обходились без знаний физиологии. Конечно, это связано прежде всего с тем, что знания, которыми располагала физиология 50–100 лет тому назад, касались только процессов функционирования органов нашего тела (почек, сердца, желудка и др.), но не головного мозга. Представления ученых древности о функционировании головного мозга ограничивались только внешними наблюдениями: они считали, что в головном мозге – три желудочка, и в каждый из них древние врачи «помещали» одну из психических функций (рис. 1).
Перелом в понимании функций головного мозга наступил в XVIII столетии, когда стали изготавливать очень сложные часовые механизмы. Например, музыкальные шкатулки исполняли музыку, куклы танцевали, играли на музыкальных инструментах. Все это приводило ученых к мысли, что наш головной мозг чем-то очень похож на такой механизм. Только в XIX веке окончательно было установлено, что функции головного мозга осуществляются по рефлекторному (reflecto – отражаю) принципу. Однако первые представления о рефлекторном принципе действия нервной системы человека были сформулированы еще в XVIII столетии философом и математиком Рене Декартом. Он полагал, что нервы представляют собой полые трубки, по которым от головного мозга, вместилища души, передаются животные духи к мышцам. На рис. 2 видно, что мальчик обжег ногу, и этот стимул запустил всю цепь реакций: вначале «животный дух» направляется к головному мозгу, отражается от него и по соответствующим нервам (трубкам) направляется к мышцам, раздувая их. Здесь без труда можно увидеть простую аналогию с гидравлическими машинами, которые во времена Р. Декарта были вершиной достижения инженерной мысли. Проведение аналогии между действием искусственных механизмов и деятельностью головного мозга – излюбленный прием при описании функций мозга. Например, наш великий соотечественник И. П. Павлов сравнивал функцию коры больших полушарий головного мозга с телефонным узлом, на котором барышня-телефонистка соединяет абонентов между собой. В наше время головной мозг и его деятельность чаще всего сравнивают с мощным компьютером. Однако любая аналогия весьма условна. Не вызывает сомнений, что головной мозг действительно выполняет огромный объем вычислений, но принцип его деятельности отличен от принципов действия компьютера. Но вернемся к вопросу: зачем психологу знать физиологию головного мозга?
Вспомним идею рефлекса, высказанную еще в XVIII веке Р. Декартом. Собственно зерном этой идеи было признание того, что реакции живых организмов обусловлены внешними раздражениями благодаря деятельности головного мозга, а не «по воле Божьей». В России эта идея была с воодушевлением воспринята научной и литературной общественностью. Вершиной этого был выход в свет знаменитого труда Ивана Михайловича Сеченова «Рефлексы головного мозга» (1863), оставившего глубокий след в мировой культуре. Свидетельством служит тот факт, что в 1965 г., когда исполнилось столетие со дня выхода этой книги в свет, в Москве под патронажем ЮНЕСКО прошла международная конференция, на которой присутствовали многие ведущие нейрофизиологи мира. И. М. Сеченов впервые полно и убедительно доказал, что психическая деятельность человека должна стать объектом изучения физиологами.
И. П. Павлов развил эту мысль в виде «учения о физиологии условных рефлексов».
Ему принадлежит заслуга в создании метода экспериментального исследования «высшего этажа» головного мозга коры – больших полушарий. Этот метод назван «методом условных рефлексов». Он установил фундаментальную закономерность: предъявление животному (И. П. Павлов проводил исследования на собаках, но это верно и для человека) двух стимулов – вначале условного (например, звук зуммера), а затем безусловного (например, подкармливание собаки кусочками мяса). После некоторого числа сочетаний это приводит к тому, что при действии только звука зуммера (условного сигнала) у собаки развивается пищевая реакция (выделяется слюна, собака облизывается, скулит, смотрит в сторону миски), т.е. образовался пищевой условный рефлекс (рис. 3). Собственно этот прием при дрессировке был давно известен, но И. П. Павлов сделал его мощным инструментом научного исследования функций головного мозга.
Физиологические исследования в сочетании с изучением анатомии и морфологии головного мозга привели к однозначному заключению – именно головной мозг является инструментом нашего сознания, мышления, восприятия, памяти и других психических функций.
Основная трудность исследования заключается в том, что психические функции чрезвычайно сложны. Психологи исследуют эти функции своими методами (например, при помощи специальных тестов изучают эмоциональную устойчивость человека, уровень умственного развития и другие свойства психики). Характеристики психики исследуются психологом без «привязки» к мозговым структурам, т.е. психолога интересуют вопросы организации самой психической функции, но не то, как работают отдельные части головного мозга при осуществлении этой функции. Только относительно недавно, несколько десятилетий назад, появились технические возможности для исследования методами физиологии (регистрация биоэлектрической активности головного мозга, исследование распределения тока крови и др., подробнее см. далее) некоторых характеристик психических функций – восприятия, внимания, памяти, сознания и др. Совокупность новых подходов к исследованию головного мозга человека, сфера научных интересов физиологов в области психологии и привели к появлению в пограничной области этих наук новой науки – психофизиологии. Это обусловило взаимопроникновение двух областей знаний – психологии и физиологии. Поэтому физиологу, который исследует функции головного мозга человека, необходимы знания психологии и применение этих знаний в своей практической работе. Но и психолог не может обойтись без регистрации и исследования объективных процессов головного мозга с помощью электроэнцефалограмм, вызванных потенциалов, томографических исследований и пр. Какие же подходы к исследованию физиологии головного мозга человека привели ученых к современной сумме знаний?
Читайте также: