ФГОУ ВПО

«ВОЛГОГРАДСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ФИЗИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЫ»

СРС по физиологии №3

На тему:

«Значение работ И.П. Павлова в изучении ВНД. Развитие рефлекторной теории И.П. Павлова в теории функциональных систем П.К. Анохина»

Кафедра физиологии

Работу выполнил:

студент 211 группы

Ганов Е.Н.

Волгоград 2011

План:

1. Допавловские, павловские методы исследования ВНД. Современные методы изучения функций ВНД.

2. Динамика нервных процессов в коре больших полушарий

3. Динамический стереотип и его значение в образовании различных двигательных навыков

4. Типы ВНД по И.П. Павлову. Влияние занятий спортом на формирование типов ВНД

5. 1 и 11 сигнальные системы, значение их в спортивной практике

6. Фазовые состояния и нарушения взаимодействия между возбуждением и торможением

7. Развитие рефлекторной теории И.П. Павлова в концепции функциональной системе П.К. Анохина

Допавловские, павловские методы исследования внд. Современные методы изучения функций внд:

Научное значение трудов великого русского ученого физиолога И.П. Павлова (1849 — 1934 гг.) столь велико, что история физиологии делится на два больших этапа: допавловский и павловский. Ученый разработал и ввел в научную практику принципиально новые методы исследования (метод "хронического" опыта). Наиболее значительные исследования Павлова относятся к физиологии кровообращения, а за исследования в области физиологии пищеварения первому среди русских ученых Павлову была присуждена Нобелевская премия (1904 г.). Десятилетия последующей работы по этим направлениям привели к созданию учения о высшей нервной деятельности. Еще один русский естествоиспытатель И.И. Мечников (1845 — 1916 гг.), вскоре стал Нобелевским лауреатом (1908 г.) за исследования в области сравнительной патологии, микробиологии и иммунологии. Основы новых наук (биохимии, биогеохимии, радиогеологии) заложены В.И. Вернадским (1863 — 1945 гг.). Значение научного предвидения и ряда основополагающих научных проблем, поставленных ученым в начале века, становится ясным только теперь.

К настоящему времени имеется много различных методик исследования разного рода показателей работы мозга. Их можно разделить на несколько основных групп. Первая группа – это разного рода методики регистрации поведения и вегетативных функций организма. Вторая - это методики определения уровня обменных процессов в различных структурах мозга при той или иной форме его деятельности. Сюда можно отнести позитронно-электронную томографию (ПЭТ), ядерно-магнитный резонанс (ЯМР), тепловидение, измерение интенсивности кровотока и др. Третья группа – это регистрация и анализ суммарных медленных колебаний потенциала, фоновых – электроэнцефалограмма (ЭЭГ), и вызванных – вызванные потенциалы (ВП), сюда же можно отнести и магнитоэнцефалограмму (МЭГ). Четвертая группа – это регистрация активности отдельных нервных клеток, реализуемая экстраклеточно или внутриклеточно. Можно отметить еще и пятую группу – это регистрация электрической активности нервных клеток в культуре ткани или в мозговых срезах. А также и шестую группу – это анализ морфогистологических изменений отдельных нервных клеток и контактов между ними до и после разного рода воздействий на мозг, в частности, до и после обучения. Естественно, этот анализ проводится не в прижизненном состоянии.

В психологии принято: самонаблюдение, наблюдение, эксперимент. Развитие физиологических приемов исследования также отталкивалось от самонаблюдение и наблюдения, хотя к настоящему времени здесь главенствует.

К первой группе можно отнести показатели динамики вегетативных процессов: это регистрация дыхания, его частоты, объема, состава вдыхаемого и выдыхаемого воздуха и т. д., показателей работы системы кровообращения, прежде всего электрокардиограмма (ЭКГ), кожно-гальванический рефлекс – изменение потоотделения (КГР). Все эти показатели отражают текущее состояние организма и его способность к адаптации к изменениям окружающей среды, внешней и внутренней. А способность к адаптации, в свою очередь, отражает работу прежде всего, вегетативной нервной системы,. Работа секреторно-выделительных органов, например, слюнной железы, также отражает процессы, происходящие в соответствующих отделах вегетативной нервной системы. В случае условных рефлексов, при сочетании во времени разного рода раздражителей с приемом пищи по динамике слюноотделения можно изучаеть состояние не только вегетатики, но и работу воспринимающих отделов нервной системы, рецепторов (глаз, ухо и т. д.), и центральных нервных структур. На основе исследования динамики работы слюнных желез, как известно, построен фундамент науки о высшей нервной деятельности животных и человека, т. е. о физиологической основе поведения.

Следующий набор методик применяется в опытах, изучающих феноменологию двигательной активности. Это регистрация разного рода движений, в том числе окулография (движение глаз), регистрация общих или локальных движений избегания, избавления, инструментальных движений и т. д. Регистрацию движений осуществляют посредством механических и пьезоэлектрических датчиков, применяют фоторегистрацию, записывают электрическую активность соответствующих мышц (электромиография).

Все вышеперечисленные приемы позволяют судить только о внешних проявлениях управляющей и регулирующей деятельности нервной системы. Наряду и одновременно с ними используют методики регистрации электрической активности структур головного мозга: суммарные медленные колебания потенциалов, в том числе фоновые колебания – электроэнцефалограмма (ЭЭГ) и вызванные потенциалы (ВП), а также активность отдельных нервных элементов. Оптическая регистрация активности нейронов возможна при условии их доступности, открытости для регистрирующей системы. В настоящее время в дополнение к этим методикам начали применять новые методики: магнитоэнцефалографию, позитронно-эмисионную томографию мозга, магнитно-резонансную томографию, измерение локального кровотока, термоэнцефалоскопию, оптическую регистрацию электрической активности..

Магнитоэнцефалография. Регистрируют электромагнитные поля (ЭМП), которые генерируются центральной нервной системой. Первоначально с этой целью применяли индукционные катушки (миллионы витков, малая чувствительность, не регистрируются постоянные магнитные поля). Б. Джозефсон обнаружил, что между двумя сверхпроводниками, разделенными диэлектриком, возникает ток, если они находятся вблизи электромагнитного поля (ЭПМ). СКВИДы – сверхпроводниковые квантомеханические интерференционные датчики. Дорогие. Диэлектрик – жидкий гелий. МОН – квантовые магнитометры с оптической накачкой. Вместо гелия – пары щелочного металла – цезия. Световой сигнал поступает от общего источника по световодам. Колебания ЭМП модулируют сигнал на фотодетекторах. У каждого магнитометра множество датчиков. Высокая пространственная и временная разрешающая способность: до 1 мм и 1 мс.Преимущества по сравнению с ЭЭГ: бесконтактный метод, не искажается тканями кожи, костей черепа, твердой мозговой оболочки, крови, не требует индифферентного электрода. Особенность: Магнитоэнцефалограмма (МЭГ) регистрирует только источники активности, которые расположены тангенциально – параллельно черепу. В ЭЭГ регистрируются сумма сигналов от всех источников (сигнал уменьшается в зависимости от расстояния и электропроводимости подлежащих тканей). Сигналы МЭГ могут быть зашумлены. Полезно совместное использование МЭГ и ЭЭГ. Хорошие результаты получены при регистрации альфа-ритма, потенциалов при эпилепсии, а также при регистрации активности сердца – выявляются более точно патологические участки.

Позитронно-эмисионная томография (ПЭТ) мозга дает представление о локализации процессов не только на поверхности, но и в глубоких структурах мозга посредством регистрации его метаболической активности, обменных процессов.Техника: в кровоток вводят короткоживущие соединения изотопов с молекулами, участвующими в обмене веществ, обычно с молекулами глюкозы (например, F 14-дезоксиглюкозу). В мозгу глюкоза захватывается наиболее активными структурами. Радиоактивные изотопы излучают позитроны, которые, пройдя по ткани мозга от 1 до 10 мм, встречаются с электроном. При этой встрече образуется два протона, которые разлетаются под углом 180 градусов. Голова обследуемого субъекта помещается в ПЭТ камеру, в которую по сфере вмонтированы кристаллические детекторы протонов, собранные в кольца. Детекторы регистрируют моменты совпадения протонов в случае их появления под углом 180 градусов. Компьютер по соответствующей программе создает срез активности мозга на определенном уровне. Объединение последовательных срезов дает общую картину метаболической активности мозга. Такая установка есть в СПб - Институт мозга человека РАН (С. В. Медведев и др. 1996).

Метод магнитно-резонансной томографии (МРТ) в начале применялся для структурной томографии – получение карты структур мозга на основе контраста белого и серого вещества.. Затем появилась функциональная МРТ – ФМРТ. Метод не инвазивен. ФМРТ основана на парамагнитных свойствах дезоксигемоглобина. Когда гемоглобин теряет кислород, он становится парамагнитным, т. е. приобретает магнитные свойства, попадая в магнитное поле. Соотношение дезоксигемоглобина к гемоглобину отражает уровень активности соответствующих структур мозга. Временное разрешение ФМРТ выше, чем у ПЭТ (сотни миллисекунд). В МГУ им. М. В. Ломоносова создан центр магнитно-резонансной томографии. (Магнитный резонанс в медицине М.: 1995, ред. П. А. Ринк). Измерение локального мозгового кровотока основано на измерении скорости вымывания из ткани мозга изотопов ксенона или криптона (изотопный клиренс) или водорода (водородный клиренс). Чем интенсивнее кровоток, тем быстрее будет накапливаться и вымываться изотопная метка. А увеличение кровотока кореллирует с ростом уровня метаболической активности. Регистрация метки происходит посредством многоканальной гамма камеры. Используют шлем со специальными сцинтилляционными датчиками. Изотоп вводят или в кровяное русло сонной артерии или посредством вдыхания. Регистрация через 10 сек после введения метки на протяжении 40 – 50 сек. Пространственное разрешение – 2 см. Техника может применяться для регистрации длительных тонических изменений метаболической активности.

Термоэнцефалоскопия - измерение теплопродукции кожной поверхности черепа. Термовизор с автоматической системой сканирования регистрирует инфракрасное излучение от черепной коробки посредством датчиков (10 – 16 тысяч дискретных точек, образующих матрицу 128 на 85 или 128 на 128) на расстоянии нескольких сантиметров. Измерение в одной точке длится 2,4 мкс. Построение термокарты дает временной срез метаболической активности поверхности головы человека или животного. К анализу процессов в нервной системе методика отношения практически не имеет.