- •Вопросы к экзамену по нейрофизиологии
- •Определение нейрофизиологии центральной нервной системы, её место в системе других естественных и психологических наук.
- •Методы нейрофизиологии.
- •Принципы организации деятельности центральной нервной системы.
- •Классификация нейронов; жесткие и гибкие связи в центральной нервной системе; иерхарические, локальные и дивергентные сети.
- •Нейронный ансамбль, нервный центр, функциональная система.
- •Структура мембран нервных клеток.
- •Характеристика ионных каналов мембраны, каналы входящего тока, селективность ионных каналов.
- •Воротный механизм мембраны; ионный механизм мембранного потенциала.
- •Механизм передачи информации в синапсах.
- •Ионотропный и метаботропный механизмы постсинаптической мембраны.
- •Медиаторные вещества, происхождение и химическая природа нейромедиаторов.
- •Отдельные медиаторные системы, их локализация в структурах мозга и функции в регуляции поведенческих реакций.
- •Постсинаптические процессы: возбуждение, ионные механизмы генерации возбуждающих постсинаптических потенциалов.
- •Генерация потенциалов действия под влиянием впсп.
- •Ионные механизмы генерации тормозных постсинаптических потенциалов.
- •Пейсмекерный потенциал и авторитмическая активность, его роль в организации поведения и функций организма.
- •Механизм проведения нервных импульсов.
- •Механизмы торможения: постсинаптическое и пресинаптическое.
- •Виды торможения нейронной активности: центральное, возвратное, латеральное.
- •Рефлекторная дуга. Особенности строения рефлекторных дуг соматических и вегетативных рефлексов.
- •Классификация безусловных рефлексов (и.П. Павлова, ю. Конорского, п.В. Симонова)
- •Иерархия моторных систем; программы спинного мозга и ствола; планирование будущих действий вторичной моторной корой; первичная моторная кора, ее нисходящие пути.
- •Функция мозжечка в организации движений, взаимодействие нейронов мозжечка.
- •Взаимодействие базальных ганглиев и их участие в организации движений.
- •Регуляция форм поведения, определяемых биологическими мотивациями.
- •Роль гипоталамуса, лимбической системы и миндалин в мотивациях.
- •Механизмы пищевого, питьевого и полового поведения.
- •Нейрофизиология сенсорных систем. Сенсорная функция мозга.
- •Принципы организации сенсорных систем. Чувствительность сенсорной системы. Принципы кодирования в сенсорных системах
- •Простые, сложные и сверхсложные рецептивные поля нейронов сенсорной коры
- •Восприятие ассоциативными отделами коры мозга.
- •Классификация врожденных форм поведения.
- •Безусловные рефлексы. Их классификация.
- •Инстинктивные формы поведения.
- •Научение как основа изменения врожденных форм поведения и формирования индивидуального поведения.
- •Основные способы научения
- •Классификация условных рефлексов. Сравнительная характеристика безусловных и условных рефлексов
- •Классический условный рефлекс как ассоциативная память. Стадии образования условных рефлексов
- •Доминанта. Мотивация как домината.
- •Торможение условных рефлексов
- •Зависимость научения от функционального состояния. Синаптические механизмы научения.
- •Нейрофизиологические механизмы памяти
- •Нейрофизиологические механизмы обучения. Формы обучения
- •Потребность и мотивация, их определение. Классификация потребностей.
- •Классификация биологических мотиваций и их отображение в электрической активности мозга.
- •Мотивация как состояние. Доминирующая мотивация как целенаправленное действие.
- •Эмоции. Функции эмоций Информационная теория эмоций (п.В.Симонов).
- •Функциональные состояния и модулирующие системы мозга.
- •Нейрофизиологические механизмы регуляции цикла сон – бодрствование.
- •49.Структура поведенческого акта - функциональная система п.К.Анохина. 50.Нейрофизиология мышления. Мыслительный процесс в структуре поведенческого акта функциональной системы п.К. Анхина
- •51.Речь. Речевые функции полушарий мозга. Сигнальные системы
- •52.Мозговые механизмы восприятия и генерации речи.
Эмоции. Функции эмоций Информационная теория эмоций (п.В.Симонов).
Отечественный физиолог П.В.Симонов попытался в краткой символической форме представить свою совокупность факторов, влияющих на возникновение и характер эмоции. Он предложил для этого следующую формулу:
Э= F (П, (И н - И с , …) ) , где Э - эмоция, ее сила и качество;
П - величина и специфика актуальной потребности; (И н - И с ) - оценка вероятности (возможности) удовлетворения данной потребности на основе врожденного прижизненно приобретаемого опыта;
И н - информация о средствах, прогностически необходимых для удовлетворения существующей потребности;
И с - информация о средствах, которыми располагает человек в данный момент времени.
Согласно теории эмоций Симонова, возникновение эмоции обусловлено дефицитом прагматической информации (когда Ин больше чем И с ) , именно это вызывает эмоции отрицательного характера: отвращение, страх, гнев и т.д. Положительные эмоции, такие, как радость и интерес, появляются в ситуации, когда полученная информация увеличивает вероятность удовлетворения потребности по сравнению с уже существующим прогнозом, другими словами - когда И с больше чем И н .
Функциональные состояния и модулирующие системы мозга.
Эмоции - это необходимый фундамент для повседневной и творческой жизни людей. Они вызываются действием на организм, на рецепторы и, следовательно, на мозговые концы анализаторов определённых раздражителей внешней среды, связанных с условиями существования. Происходящие при эмоциях характерные физиологические процессы являются рефлексами головного мозга. Они вызываются лобными долями больших полушарий через вегетативные центры, лимбическую систему и ретикулярную формацию. Возбуждение из этих центров распространяется по вегетативным нервам, которые непосредственно изменяют функции внутренних органов, вызывают поступление в кровь гормонов, медиаторов и метаболитов, воздействующих на вегетативную иннервацию органов.
Возбуждение передней группы ядер подбугровой области непосредственно за перекрёстом зрительных нервов вызывает характерные для эмоций парасимпатические реакции, а задней и боковой групп ядер- симпатические. Следует учесть, что в одних системах организма при эмоциях преобладают симпатические влияния подбугровой области, например в сердечно- сосудистой, а в других- парасимпатические, например в пищеварительной. Возбуждение подбугровой области вызывает не только вегетативные, но и двигательные реакции. Вследствие преобладания в ней тонуса симпатических ядер она повышает возбудимость больших полушарий и тем самым влияет на мышление.
При возбуждении симпатической нервной системы двигательная активность увеличивается, а при возбуждении парасимпатической- уменьшается. В результате возбуждения симпатической системы и усиления пластического тонуса может наступить оцепенение мускулатуры, реакция обмирания, застывание тела в определённой позе- каталепсия.
Нейрофизиологические механизмы регуляции цикла сон – бодрствование.
Блок модулирующих систем мозга регулирует тонус коры и подкорковых образований, оптимизирует уровень бодрствования в отношении выполняемой деятельности и обусловливает адекватный выбор поведения в соответствии с актуализированной потребностью. Только в условиях оптимального бодрствования человек может наилучшим образом принимать и перерабатывать информацию, вызывать в памяти нужные избирательные системы связей, программировать деятельность, осуществлять контроль над ней. И.П. Павлов неоднократно возвращался к вопросам о решающей роли в реализации полноценной условнорефлекторной деятельности оптимального тонуса мозговой коры, необходимости высокой подвижности: нервных процессов, позволяющих с легкостью переходить от одной деятельности к другой. В условиях оптимальной возбудимости коры нервные процессы характеризуются известной концентрированностью, уравновешенностью возбуждения и торможения, способностью к дифференцировке и, наконец, высокой подвижностью нервных процессов, которые обусловливают протекание каждой организованной целенаправленности деятельности. Аппаратом, выполняющим роль регулятора уровня бодрствования, а также осуществляющим избирательную модуляцию и актуализацию приоритета той или иной функции, является модулирующая система мозга. Ее часто называют лимбико-ретикулярный комплекс или восходящая активирующая система. К нервным образованиям этого аппарата относятся лимбическая и неспецифическая система мозга с ее активирующими и инактивирующими структурами. Среди активирующих образований прежде всего выделяют ретикулярную формацию среднего мозга, задний гипоталамус, синее пятно в нижних отделах ствола мозга. К инактивирующим структурам относят преоптическую область гипоталамуса, ядра шва в стволе мозга, фронтальную кору. Важнейшей частью модулирующего блока мозга является активирующая ретикулярная формация. Филогенетически ретикулярная формация мозга представляет наиболее древнее морфологическое образование. Еще в 1855 г. венгерским анатомом ЙожефомЛенхошшеком была описана сеть из нервных клеток, находящаяся в середине ствола мозга. Цитоархитектоника этой своеобразной сетчатой структуры изучена еще недостаточно, очевидно, что ретикулярная формация не является аморфным образованием. В ретикулярной формации выделяют более или менее компактные и ограниченные клеточные скопления — ядра, отличающиеся различными морфологическими особенностями. В связи с этим одни авторы рассматривают ретикулярную формацию как диффузное вытянутое в длину единое образование, другие считают ее комплексом, состоящим из многих дифференцированных ядер с различной структурой и функциями. Латерально (с боков) ретикулярная формация окружена сенсорными путями. Таким образом, волокна ретикулярной формации окружены слоем сенсорных путей, которые к ней образуют множество коллатералей.
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. Серотонинергические нейроны также играют весьма важную роль в регуляции бодрствования и сна. В верхних отделах ствола мозга есть две области - ядра шва и голубое пятно, для нейронов которых характерны такие же обширные проекции, как и для нейронов ретикулярной формации, т.е. достигающие многих областей ЦНС. Медиатором в клетках ядер шва служит серотонин (5-гидро-кситриптамин, 5-НТ), а голубого пятна - норадреналин. Разрушение ядер шва у кошки приводит к полной бессоннице в течение нескольких дней; за несколько следующих недель сон нормализуется. Частичная бессонница может быть также вызвана подавлением синтеза 5-НТ п-хлорфенилаланином. Ее можно устранить введением 5-гидрокситриптофана, предшественника серотонина, не проникающего через гематоэнцефалический барьер. Двустороннее разрушение голубого пятна приводит к полному исчезновению БДГ-фаз, не влияя на медленноволновой сон. Истощение запасов серотонина и норадреналина под влиянием резерпина вызывает, как и следовало ожидать, бессонницу. Однако оказалось, что нейроны ядер шва наиболее активны и выделяют максимум серотонина не во время сна, а при бодрствовании. Кроме того, возникновение БДГ, по-видимому, обусловлено активностью нейронов не столько голубого пятна, сколько более диффузного подголубого ядра. Судя по результатам недавних экспериментов, серотонин служит и медиатором в процессе, пробуждения, и «гормоном сна» в бодрствующем состоянии, стимулируя синтез или высвобождение «веществ сна» (факторов сна), которые в свою очередь вызывают сон. Были сделаны попытки обнаружить особые вещества либо после длительного лишения сна, либо у спящего человека. Первая из этих попыток основана на предположении о том, что фактор(ы) сна во время бодрствования накапливаются до вызывающего сон уровня, а вторая - на гипотезе, согласно которой они образуются или выделяются во сне. Исследования дали определенные результаты. Так, при проверке первой гипотезы из мочи и цереброспинальной жидкости человека и животных был выделен небольшой глюкопептид - фактор S, вызывающий медленноволновой сон при введении другим животным. Существует, по-видимому, и фактор сна с БДГ. Изучение второй гипотезы привело к открытию индуцирующего глубокий сон нонапептида (в настоящее время он уже синтезирован), так называемого пептида δ-сна (DSIP, delta-sleep inducing peptide). Однако пока не известно, играют ли эти и многие другие «вещества сна», обнаруженные при проверке обеих гипотез - какую-либо роль в его физиологической регуляции. Более того, выделенные пептиды часто вызывают сон лишь у животных определенного вида; кроме того, он возникает и под действием других веществ. Однако сросшиеся девочки-близнецы могли спать порознь, что свидетельствует о второстепенной роли гуморальных факторов и решающей роли в развитии сна нервной системы.