1. Предмет, задачи и методы пф
 Скачать 109.14 Kb.
|
|
1. Предмет, задачи и методы ПФ. Предмет: нейронные механизмы восприятия сигналов, переработки поступающей в мозг информации, психических процессов, а также сопровождающих их физиологических реакций организма. Задачи: 1.Исследование принципов восприятия сигналов сенсорными системами человека 2.Изучение нейронных и молекулярных механизмов основных психических процессов (движений, научения и памяти, эмоций, функциональных состояний, поведения человека) 3.Исследование реакций физиологических систем организма при тех или иных психических состояниях 4.Изучение психофизиологических аспектов различных видов деятельности человека: труда, спорта, различных заболеваний и т.д. Методы:1.Регистрация электрической активности нейронов с помощью внутриклеточных микроэлектородов. Используется преимущественно в экспериментах на животных. 2.Внеклеточная регистрация электрической активности нейронов. Используется в экспериментах на животных и на человеке. 3.Электроэнцефалография, регистрация электрической активности мозга с поверхности черепа. 4.Метод электростимуляции мозга и периферических рецепторов с регистрацией вызванных потенциалов. 5.Метод электростимуляции мозга с изучением возникающих поведенческих реакций. 6.Метод экстирпации т.е. удаления или разрушения участков мозга с последующей оценкой поведения. 7.Психофармакологический метод. 8.Методы регистрации двигательных и вегетативных реакций человека приразличных психических состояниях. а)электрокожная проба б)электромиография в)ЭКГ г)пульсотахометрия д)артериальное давление е)температура кожи ж)пневоматометрия (частота дыхания, дыхательный объём). з)электроокулография (регистрация движений глаз). и)пупиллометрия (зрачковая реакция). Опыты Хесса с картинками к)частотный анализ спектра речи (95% достоверности). л)полиграфия (детектор лжи). 9.Моделирование функций нейронных цепей на ЭВМ. 2. Кибернетический подход к проблеме переработки информации мозгом. Научной основой проблемы переработки информации в мозге стали работы Иоганна Кеплера, который показал, что хотя изображение на сетчатке является перевёрнутым, мы воспринимаем окружающий мир правильно. Было установлено, что чувства и нервная система на дают точного образа предмета, действующего на органы чувств. Наиболее удовлетворительным подходом к проблеме переработки информации мозгом, как системой, является кибернетический. Данный подход обусловлен тем, что кибернетика - это наука о процессах управления и связи. В основе её лежит теория управления и теория информации. Использование этих теорий позволяет получить чёткое описание различных биологических функций с конкретными количественными характеристиками. В организме это происходит следующим образом: под влиянием стимула или раздражителя возбуждаются специальные рецепторные нейроны (кожи, глаза, уха и т.д.). Возбуждение рецепторных нейронов имеет вид потенциалов действия или нервных импульсов. В рецепторном нейроне, в соответствие с характером стимула, происходит кодирование нервных импульсов. Код может складываться из частоты, порядка следования импульсов (т.е. их распределения во времени), из характера межнейронных связей. Таким образом, внутренний код, используемый организмом для обработки информации, является внутренним пространственно – временным выражением внешних сигналов. 3. Общие принципы переработки информации в ЦНС. Способность мозга избирательно воспринимать информацию связана стем, что её обработка в разных каналах происходит параллельно. Во-первых, это объясняется тем, что существует анатомическая и функциональная раздельность различных сенсорных систем (зрения, слуха, обоняния, кожной чувствительности и т.д.). Во - вторых, избирательное внимание к информации одной модальности может осуществляться простым контролем на входе. Например, поворот головы от изображения к источнику звука. В - третьих, имеются пункты контроля на выходе, но главное, чтобы сенсорная информация после обработки поступала на конкретный выход. В настоящее время считают, что мозг - это целая группа систем, параллельно обрабатывающих информацию. Причём, каждая из этих систем выделяет информацию триггерного, т.е. запускающего свойства. Онавключает определённое стереотипное поведение. Пример триггерного механизма утят- движение за любым движущимся предметом. Чем совершеннее мозг, тем большим числом систем обработки информации и триггерных механизмов он располагает. Из-за ограниченной способности мозга обрабатывать большой информации, на начальной стадии обработки информации нейронами происходит её сокращение. Первым принципом ограничения и главной функцией начальныхстадий восприятия является выделении наиболее важных свойств сигнала при кодировании. Второй принцип - создание общей системы отсчёта, позволяющей выявить несходство между элементами. Затем производится идентификация элементов. Третий принцип формирование эталонов для сравнения. Чем более изолирована информация, т.е. меньше в памяти имеется эталонов для сравнения, тем труднее происходит её обработка мозгом. Четвертый принцип - выбор информации, которая наиболее существенна длявыполнения конкретной задачи. 4.Значение и типы движений. Процветание вида во многом зависит от совершенства организации движений. Наиболее сложно организованы движения и системы управления ими у ч-ка(сложные производственные операции, спорт, искусство, речь). Движения являются внешним выражением деятельности ЦНС и обеспечивают связь между нервными процессами и внешней средой. Поэтому вопрос взаимодействия мозга с внешним миром посредством движений является одним из главных в психологии. Способность к передвижению в пространстве называется локомоцией. Способность оперировать объектами внешней среды - манипулирование. При этом выделяют произвольные и непроизвольные движения (примеры), позные, т.е. поддержания позы, эпизодические (однократные), ритмические (дыхание) и цепные. Сложность движений определяется не только особенностями их регуляции, но и степенями свободы движений в суставах. Общее число степеней свободы скелета человека более 200. 5. Системы управления движениями. Системы управления движениями имеют иерархическую организацию, т.е. имеется последовательных уровней регуляции движений. Принципы многоуровневой организации движений сформулировал Н.А.Бернштейн в 1947г. Он выделил 4 уровня: 1.Уровень А. Уровень палеокинетических (древнейших двигательных реакций. На этом уровне функционируют двигательные центры спинного, продолговатого и среднего мозга. Они обеспечивают тонус всей мускулатуры, координируют деятельность мышц антагонистов и обеспечивают бессознательное поддержание равновесия в состоянии покоя и при движении. 2.Уровень В или таламо-паллидарный. Центры этого уровня находятся в таламусе и подкорковых ядрах и обеспечивают стереотипные движения за счет синергичных сокращений различных групп мышц. Центры этого уровня получают сигналы еще и от рецепторов кожи. За счет этого обеспечивается чувствительное восприятие тела и ответные реакции на различные экстерорецептивные воздействия (например болевые раздражения кожи). 3.Уровень С или пирамидно-стриарный. К нему относятся двигательная кора и подкорковые ядра. Этот уровень Бернштейн называл уровнем пространственного поля. Пространственное поле имеет определенную геометрию и метричность. Пространство уровня С заполнено объектами, обладающими размерами, формой, массой и силами исходящими от этих объектов. Этот уровень обеспечивает бессознательное манипулирование этими объектами. 4.Уровень D или теменно-премоторный. Включает премоторную и зрительную кору. Это уровень координации осмысленных действий. Важнейшим свойством иерархической системы является то, что нижележащие центры регуляции движений обеспечивают выполнение более простых непроизвольных движений, а вышележащие - более сложных. При этом низшие центры находятся под контролем высших. Низшими, в системе иерархии управления движениями, являются двигательные центры спинного мозга. Высшим стволовым центром регуляции движений является мозжечок. Последним элементом среднего уровня регуляции движений является двигательная кора. Она находится в области прецентральной извилины и образована пирамидными нейронами. Кроме пирамидной двигательной системы имеется и экстрапирамидная. К ней относят подкорковые ядра (полосатое тело и бледный шар), мозжечок, некоторые ядра таламуса, красное ядро, чёрную субстанцию среднего мозга. Она имеет многочисленные связи с корой и поэтому участвует в организации произвольных движений. 6. Двигательные программы. Под влиянием определенной мотивации и сопровождающего ее побуждения к движению возникает замысел движения. Это цель, которую необходимо достичь путем движения. Для выполнения двигательной задачи необходима информация о свойствах объекта манипуляции, его пространственном расположении, взаимном положении индивида и объекта. Большая часть этой информации не может быть получена в процессе самого движения. Поэтому на первом этапе анализируется информация поступающая от сенсорных систем, в первую очередь зрительной. На втором этапе извлекается информация из двиг-ой памяти, необходимая для осуществления конкретного движения. В ней содержатся многочисленные типы двигательных программ. В соответствии с двигательной задачей выбирается необходимая программа, которая может изменяется в соответствии с конкретной ситуацией. Часто используемые двигательные программы выполняются быстро и точно. Чем сильнее отличается информация о свойствах и расположении объекта манипулирования, тем больших изменений требует двигательная прог-ма, тем медленнее она выполняется, тем больше совершается ошибок при ее осуществлении. В ходе реализации программы осуществляется контроль за правильностью ее выполнения с помощью проприорецептивной, зрительной и вестибулярной сенсорных систем. Большинство движений контролируется этими системами. При таком механизме управления скорость двигательных актов относительно небольшая. Разомкнутые системы управления действуют когда из ЦНС к мышцам идет четкая последовательность команд и выполнение движений не контролируется. Побуждение к движению обусловлено возбуждением мотивационных центров лимбической системы и новой коры. Замысел движения форм-ся в ассоциативных зонах коры. Программы движения формируются и реализуются при участии подкорковых ядер, мозжечка и двигательной коры. Реализация программы осуществляется с помощью двигательной коры, двигательных центров среднего, продолговатого и спинного мозга. 7. Внутренние модели управления движениями. Взаимодействие организма с внешней средой с помощью движений строится на основе внутренних моделей внешнего мира и собственного тела. Это связано со следующими причинами: 1.Большая часть рецепторов, участвующих в осуществлении движения отдельной конечности и находящихся в мышцах, суставах, сигнализирует об изменении ее собственных параметров в своей системе координат. Поэтому эту информацию необходимо привести в единую систему координат. 2.Для управления движениями необходима такая информация, которая не содержится в сигналах от рецепторов. Это инерционность объекта, его удельный вес, уравновешенность, величина подвижности используемого сустава и т.д.. 3.Ход выполнения движения контролируется с помощью цепей обратной связи. При этом происходит сравнение выполняемого движения с тем, которое программировалось. Этот контроль осущ-ся несколькими сенсорными системами. Наличие модели собственного тела в ЦНС подтверждают клинические наблюдения. Известно, что большинство людей потерявших конечность в течение долгого времени испытывают субъективное ощущение ее присутствия. Это явление называется фантомом ампутированной конечности. Так как фантомные ощущения наблюдаются и у детей с врожденным отсутствием конечности, предполагается что некоторые элементы внутренней модели тела являются врожденными. Существование внутренней модели тела доказывают и наблюдения за людьми с односторонним поражением теменной доли. У них имеет место стойкие искажения восприятия противоположной половины собственного тела, ее частей, осуществляемых ими движений. Все эти нарушения можно разделить на три группы: 1.Нарушение представлений о принадлежности частей тела. 2.Изменение правильных представлений о форме, размерах и положении частей тела. 3.Иллюзия движений. Нарушения внутренней схемы тела и окружающего мира возникают и под воздействием различных психотропных средств у здоровых людей: галлюциногены, наркотические и другие вещества. Они способны вызывать не только изменения мышления, сознания, но и внутренней модели тела. Наиболее важными функциями внутренней модели тела является бессознательное и осознанное восприятие собственной головы, туловища, конечностей, их положения, осуществляемых ими движений. Большинство действий осуществляемых внутренней моделью тела осуществляются на подсознательном уровне. Это например позные и статокинетические двигательные реакции. Сложные не автоматизированные движения требуют участия сознания. 8. Двигательные навыки. Формирование и совершенствование двигательных навыков осуществляется как на основе созревания врожденных механизмов координации движений, так и путем научения. Простейшим врожденным двигательным актом является сосательный рефлекс, который проявляется в первые часы после рождения ребенка. Приобретенные движения являются следствием образования новых межнейронных связей в коре и подкорковых структурах, возникающих в процессе научения. На первых этапах научения выполнение движений осуществляется с помощью включ-я дополнительных мышечных групп. В связи с отсутствием установившихся обратных связей, движения скованы из-за торможения быстрых двигательных актов. Это приводит к повышенным энергетическим затратам и быстрому утомлению (обучение ходьбе ребенка). По мере обучения в структуру двигательного акта включаются так называемые немышечные силы. Это физические силы, способствующие выполнению движения, например инерция перемещаемого груза. Это способствует исключ-ю из движения дополнительных мышц, уменьшению напряжения работающей мускулатуры. Основная роль в процессах формирования двигательных навыков принадлежит проприорецептивной чувствительности. С помощью нее не только происходит коррекция выполняемых движений, но и в памяти закладываются оптимальные двигательные программы. Это происходит путем коррекции имеющихся программ на основе исправления ошибок. 9. Теории внимания. Внимание это самостоятельный психический процесс. Исходя из этой точки зрения можно выделить такие формы внимания, как сенсорное, когнитивное, эмоциональное, моторное и т.д.. Другие ученые считают, что внимание не имеет собственного содержания. Это динамическая характеристика познавательного процесса. Эти противоречия являются следствием различий в методологии исследования внимания. Было выдвинуто много гипотез относительно механизма избирательности внимания. Так Хэбб в 1949 г. предположил, что основой внимания является облегчение проведения и обработки определённых сенсорных сигналов. Мэгун считал, что в механизмах внимания главную роль играет ретикулярная формация. Пенфилд выдвинул предположение, что в стволовой части мозга имеется механизм, обеспечивающий определённый уровень сознания и концентрирующий внимание на определённые сенсорные сигналы. Он назвал этот механизм центрэнцефалоном. Нейрофизиологические исследования показывают, что информация, не привлекающая внимания, не поступает в мозг дальше первых нейронов сенсорного пути. Однако высшие отделы мозга должны иметь доступ к этой информации, потому что это способствует лучшей адаптации индивида к окружающей среде. Первую удовлетворительную модель внимания предложил D.E. Broadbent (1958). Он выдвинул предположение, что мозг в каждый момент времени имеет один канал входа информации, несмотря на то, что таких каналов много. Причем на входе этого канала имеется селективный фильтр, обеспечивающий восприятие желаемой информации. Вероятность выбора зависит как от интенсивности стимула, значимости информации заключенной в нем, так и от психологического состояния индивида. Для второстепенной информации селективный фильтр блокирует входы. Однако эта информация находится находится в блоке хранения перед фильтром. В то же время гипотеза Бродбента не может объяснить переключение внимания с одного входа на другой. В 1964 году A. Treisman, выдвинул предположение, что хотя информация поступает в мозг через множество параллельных каналов, на определенном уровне ЦНС происходит выбор одного из каналов. Выбор этого главного канала определяется вышеперечисленными причинами. При этом второстепенные сигналы ослабляются. Однако все без исключения сигналы поступают в логический анализатор, который настроен на определенные слова, представления и т.д.. Поэтому даже слабые сигналы, имеющие доминирующее значение, могут активировать определенные нейронные цепи настроенные на них. 10. Нейрофизиологические механизмы организации внимания. В организации внимания участвует несколько нейрофизиологических механизмов, функционирующих на различных уровнях. Самый простейший из них - это определённое направление воспринимающих аппаратов (например, глаз) на стимул. Другим механизмом является периферическая сенсорная блокада. Она состоит в снижении чувствительности второстепенных рецепторов и периферических звеньев сенсорных систем. Такое торможение осуществляется посредством нисходящих путей. Важное значение в концентрации внимания принадлежит ретикулярной формации. Например, если у кошки разрушить область под четверохолмием среднего мозга, сохранив проводящие пути, то она не реагирует на зрительные и обонятельные стимулы, становится вялой и тихой. Такое же явление наблюдается у людей при повреждении стволовой части мозга. У некоторых больных эпилепсией очаги патологического возбуждения возникают не в коре, а в ретикулярной формации промежуточного мозга. Во время приступов у них сохраняется сознание и нет судорожных явлений. Механизмы влияния ретикулярной формации на процессы внимания окончательно не выяснены. Однако установлено, что РФ может тормозить одни нейроны коры и активировать другие. Это способствует улучшению различения сигналов. Также существует предположение, что РФ может по нисходящим путям оказывать активирующее влияние на периферические отделы сенсорных систем. Важная роль в организации внимания принадлежит лобным долям КБП. При поражении лобных долей нарушается способность к устойчивому вниманию, определяемому речевой инструкцией, т.е. произвольного внимания. |