ПСИХОФИЗИОЛОГИЯ 15 лекций рус.. Конспект лекций. Лекция Предмет, задачи и методы психофизиологии. L определение и предмет психофизиологии
 Скачать 231.89 Kb.
|
|
ПСИХОФИЗИОЛОГИЯ. КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ. Лекция 1. Предмет, задачи и методы психофизиологии. L Определение и предмет психофизиологии Направления психофизиологии Психофизиология и физическая психология Психофизиология и нейропсихология Психология и физиология высшей нервной деятельности Психофизиология, или психологическая физиология - научная дисциплина, возникшая на стыке психологии и физиологии. Предмет ее изучения - физиологические основы психической деятельности и поведения человека. Термин "психофизиология" был предложен около 1830 г. французским философом Н. Массиасом и первоначально использовался для обозначения широкого круга исследований психики, опиравшихся на точные объективные физиологические методы (И. Мюллер, Э.Г. Вебер, Г.Т. Фехнер, Г. Гельмгольц и др.). В рамках психофизиологии выделяются отдельные направления: психофизиология органов чувств; психофизиология организации движений; психофизиология памяти и обучения; психофизиология речи; психофизиология мотивации и эмоций и др.; а также дифференциальная психофизиология, изучающая физиологические основы индивидуально-психических различий. Наиболее близка к психофизиологии физиологическая психология - отрасль психологической науки, изучающая физиологические механизмы психической деятельности от низших до высших уровней ее организации. Эта наука возникла в конце XIX в. как раздел экспериментальной психологии. Термин "физиологическая психология" был введен В. Вундтом для обозначения психологических исследований, заимствующих методы и результаты исследований у физиологии человека. Выделение психофизиологии как самостоятельной дисциплины по отношению к физиологической психологии проведено А.Р. Лурией (1973). По его определению, психофизиология - это физиология целостных форм психической деятельности; она возникла в результате необходимости объяснить психические явления с помощью физиологических процессов, и поэтому в ней сопоставляются сложные формы поведен- ческих характеристик человека с физиологическими процессами разной степени сложности. Л.С. Выготский первым сформулировал необходимость исследовать проблему соотношения психологических и физиологических систем, предвосхитив основную перспективу развития психофизиологии. Теоретико-экспериментальные основы этого направления образует теория функциональных систем П.К. Анохина (1968), базирующаяся на понимании психических и физиологических процессов как сложнейших функциональных систем, в которых отдельные механизмы объединены общей задачей в целые, совместно действующие комплексы, направленные на достижение полезного приспособительного результата. С идеей функциональных систем непосредственно связан и принцип саморегуляции физиологических процессов, сформулированный в отечественной физиологии Н.А. Бернштейном (1963) задолго до появления кибернетики и открывший совершенно новый подход к изучению физиологических механизмов отдельных психических процессов. Развитие этого направления в психофизиологии привело к возникновению новой области исследований, именуемой системной психофизиологией (В.Б. Швырков, 1988). Психофизиология взаимосвязана с нейропсихологией - отраслью психологической науки, сложившейся на стыке психологии, медицины (нейрохирургии, неврологии), физиологии и направленной на изучение мозговых механизмов высших психических функций на материале локальных поражений головного мозга. Теоретической основой нейропсихологии является разработанная А.Р. Лурией теория системной динамической локализации психических процессов. Однако в последние десятилетия появились новые методы (в том числе компьютерная томография), которые позволяют исследовать мозговую локализацию высших психических функций у здоровых людей. Таким образом, современная нейропсихология, взятая в полном объеме своей проблематики, ориентирована на изучение мозговой организации психической деятельности не только в патологии, но и в норме. В течение многих лет психофизиология полностью отождествлялась с физиологией высшей нервной деятельности (ВНД), поскольку само понятие ВИД, введенное И.П. Павловым, было эквивалентно понятию "психическая деятельность". Хорошо обоснованная методология и богатство экспериментальных приемов физиологии ВНД оказали решающее влияние на исследования в области физиологических основ поведения человека, затормозив, однако, развитие тех исследований, которые не укладывались в "прокрустово ложе" физиологии ВНД. По утверждению А.В. Петровского (1967), фактически наблюдалась тенденция к ликвидации психологии и замене ее павловской физиологией ВНД. С интенсивным развитием новой техники физиологического эксперимента стал расширяться фронт экспериментальных исследований мозговых механизмов психики и поведения человека и животных: - метод регистрации электроэнцефалограммы (ЭЭГ) дал возможности заглянуть в тонкие физиологические механизмы, лежащие в основе сложнейших психических процессов; - развитие микроэлектродной техники, эксперименты с электрической стимуляцией различных образований головного мозга с помощью вживленных электродов открыли новое направление исследований в психофизиологии. В связи с этим возникли проблемы, потребовавшие расширения традиционных положений физиологии ВНД и разработки новых теоретических и экспериментальных парадигм. Психофизиологическая проблема Психофизиологическая проблема как - предмет психофизиологии , История изучения психофизиологической проблемы Эволюция представлений о рефлексе Современные варианты решения психофизиологической проблемы Основное содержание предмета психофизиологии составляет психофизиологическая проблема - проблема соотношения психики и мозга, души и тела. Первое решение этой проблемы определяется как психофизиологический параллелизм. Суть его заключается в противопоставлении психики и мозга, то есть психика и мозг признаются как независимые сущности, не связанные между собой причинно- следственными отношениями. Наряду с этим есть и другие подходы к решению психофизиологической проблемы: психофизиологическая идентичность - вариант крайнего физиологического редукционизма, при котором психическое, утрачивая свою сущность, полностью отождествляется с физиологическим; психофизиологическое взаимодействие - вариант частичного решения проблемы. Предполагает, что психическое и физиологическое имеют разные сущности, но допускает определенную степень взаимодействия и взаимовлияния. Изучение психофизиологической проблемы имеет давние исторические традиции. Термины "душа" и "тело" впервые стал рассматривать с научных позиций философ и врач Рене Декарт, живший в XVII в. Его учение, исходящее в объяснении сущего из наличия двух противоположных начал -материального и духовного - получило название дуализма Декарта. Декарт рассматривал душу и тело как две самостоятельные, независимые субстанции - однако как душа может влиять на деятельность тела, так и тело, в свою очередь, способно сообщать душе сведения о внешнем мире. Для объяснения этого взаимодействия он предположил, что в мозге человека имеется специальный орган - шишковидная железа, являющаяся посредником между душой и телом. Воздействие внешнего мира вначале передается нервной системой мозгу, а потом тем или иным способом содержащаяся в нервной деятельности информация расшифровывается. Душа, по Декарту, состоит из непротяженных явлений сознания - "мыслей". Именно мысль представляет собой наиболее доступный объект самонаблюдения. Сходных взглядов придерживался выдающийся философ и математик Лейбниц. По его представлениям, душа и тело в силу своего внутреннего устройства независимы, но действуют удивительно согласованно - подобно паре точных часов, всегда показывающих одно и то же время. Декарт выдвинул идею рефлекса как машинообразного ответного поведенческого акта, хотя сам термин "рефлекс" был предложен спустя столетие. Высказанная Декартом идея о рефлекторном принципе организации простейших поведенческих актов нашла свое развитие в дальнейших исследованиях, в том числе направленных на преодоление психофизиологического параллелизма. Выдающийся физиолог И.М. Сеченов обосновал возможность распространения принципа рефлекса как детерминистического принципа организации поведения на всю работу головного мозга. И.М. Сеченов утверждал, что психические акты носят такой же строго закономерный характер, как и акты, считающиеся чисто нервными. Он ввел представление об иерархии рефлексов, доказав, что наряду с элементарными имеется множество сложных рефлексов - таковыми являются рефлексы с усиленным и задержанным окончанием, при которых происходит актуализация прошлого опыта. Мысль, по Сеченову, - это психический рефлекс с задержанным окончанием, развивающийся по внутренней цепи ассоциированных рефлексов, а психический рефлекс с усиленным окончанием - это аффект или эмоция. Он ввел также представление о психическом элементе - интегральной части рефлекторного процесса, благодаря которому организм может активно приспосабливаться к среде. Рассматривая психическое чувствование как неотъемлемый элемент внутренней структуры рефлекса, Сеченов прочно связал понятие психического с рефлексом, обосновал невозможность отрыва психического от рефлекторной деятельности. В научной деятельности И.П. Павлова и его школы исследования рефлекторной деятельности мозга получили глубокое теоретико-экспериментальное развитие. Современные варианты решения психофизиологической проблемы можно систематизировать следующим образом: психическое тождественно физиологическому, оно представляет собой физиологическую деятельность мозга. В настоящее время эта точка зрения формулируется как тождественность психического лишь процессам высшей нервной деятельности, но не любой физиологической деятельности. Психическое здесь выступает как особая сторона, особое свойство физиологических процессов мозга или процессов высшей нервной деятельности; психическое -это отдельный (высший)класс или вид нервных процессов,обладающий свойствами, не присущими всем остальным процессам в нервной системе, в том числе процессам ВНД.Психическое - это особые (психонервные) процессы, которые связаны с отражением объективной реальности и отличаются субъективным компонентом (наличием внутренних образов и их переживанием); психическое, хотя и обусловлено физиологической (высшей нервной) деятельностью мозга, тем не менее не тождественно ей. Психическое несводимо к физиологическому, как идеальное к материальному или как социальное к биологическому. Ни одно из приведенных решений не получило общего признания, и работа в этом направлении продолжается. Электрофизиологические методы исследования в психофизиологии. Основные методы регистрации физиологических процессов Общая характеристика электрофизиологических методов. Преимущества электрофизиологических методов Наиболее широко используемые методы В психофизиологии основными методами регистрации физиологических процессов являются электрофизиологические методы. В физиологической активности клеток, тканей и органов особое место занимает электрическая составляющая. Электрические потенциалы отражают физико-химические следствия обмена веществ, сопровождающие все основные жизненные процессы, и поэтому являются исключительно надежными, универсальными и точными показателями течения любых физиологических процессов. Надежность электрических показателей по сравнению с другими особенно демонстративна. Единообразие потенциалов действия в нервной клетке, нервном волокне, мышечной клетке как у человека, так и у животных говорит об универсальности этих показателей. Точность электрических показателей, то есть их временное и динамическое соответствие физиологическим процессам, основана на быстрых физико-химических механизмах генерации потенциалов, являющихся неотъемлемым компонентом физиологических процессов в нервной или мышечной структуре. К перечисленным преимуществам электрических показателей физиологической активности следует добавить и неоспоримые технические удобства их регистрации. К наиболее широко используемым методам относятся: регистрация импульсной активности нервных клеток; регистрация электрической активности кожи; электроэнцефалография; электроокулография; электромиография; электрокардиография; а также новейшие методы регистрации электрической активности мозга - магнитоэнцефалография и позитронно-эмиссионная томография (изотопный метод). Регистрация импульсной активности нервных клеток Потенциал действия нейрона Микроэлектроды Параметры оцениваемые при регистрации импульсной активности Нейрон - нервная клетка, через которую передается информация в организме; представляет собой морфофункциональную единицу ЦНС человека и животных. При достижении порогового уровня возбуждения, поступающего в нейрон из разных источников, он генерирует разряд, называемый потенциалом действия. Как правило, нейрон должен получить много приходящих импульсов, прежде чем в нем возникнет ответный разряд. Все контакты нейрона (синапсы) делятся на два класса: возбудительные - их активность увеличивает возможность разряда нейрона; тормозные - их активность снижает эту возможность. Активность одиночного нейрона регистрируется с помощью так называемых микроэлектродов, кончик которых имеет от 0,1 до 1 мкм в диаметре. Специальные устройства позволяют вводить такие электроды в разные отделы головного мозга; в таком положении электроды можно зафиксировать и будучи соединены с комплексом усилитель-осциллограф они позволяют наблюдать электрические разряды нейрона. С помощью микроэлектродов регистрируют активность отдельных нейронов, небольших ансамблей (групп) нейронов и множественных популяций (то есть сравнительно больших групп нейронов). Количественная обработка записей импульсной активности нейронов представляет собой довольно сложную задачу, особенно в тех случаях, когда нейрон генерирует множество разрядов и нужно выявить изменения этой динамики в зависимости от каких-либо факторов. С помощью ЭВМ и специального программного обеспечения оценива ются следующие параметры: частота импульсации; частота ритмических пачек (групп) или группирования импульсов; s/ длительность межстимульных интервалов и др. Использованные источники: Психофизиология. Учебник для вузов. Под ред. Ю.И. Александрова. С. 27. Электро- и магнитоэнцефалография Электроэнцефалография Магнитоэнцефалография Среди методов электрофизиологического исследования ЦНС человеке наибольшее распространение получила регистрация колебаний электрических потенциалов мозга с поверхности черепа - электроэнцефалография. Предполагается, что электроэнцефалограмма (ЭЭГ) в каждый момет времени отражает суммарную электрическую активность клеток мозга. В электроэнцефалограмме отражаются только низкочастотные биоэлектрические процессы длительностью от 10 мс до 10 мин. Сегодня ЭЭГ является наиболее перспективным, но пока еще наименее расшифрованным источником данных для психофизиолога. В стационарный комплекс для регистрации ЭЭГ и ряда других физиологических показателей входят звукоизолирующая экранированная камера, оборудованное место для испытуемого, многоканальное усилители, регистрирующая аппаратура. Обычно используется от 8 до 16 каналов регистрации ЭЭГ от различных участков поверхности черепа одновременно. Анализ ЭЭГ осуществляется как визуально, так и с помощью ЭВМ. В последнем случае необходимо специальное программное обеспечение. По частоте в ЭЭГ различают следующие типы ритмических составляющих:. дельта-ритм (0,5 - 4 Гц); тета-ритм (5-7 Гц); альфа-ритм (8-13 Гц) - основной ритм ЭЭГ, преобладающий в состоянии покоя; мю-ритм - по частотно-амплитудным характеристикам сходен с альфа-ритмом, но преобладает в передних отделах коры больших полушарий; бета-ритм (15-35 Гц); гамма-ритм (выше 35 Гц). В настоящее время выпускаются самые разнообразные пакеты программ для анализа ЭЭГ на персональных компьютерах. При записи ЭЭГ могут регистрироваться электрические процессы, не связанные с активностью мозга. Их называют артефактами. Все артефакты можно разделить на технические и биологические. Следует отметить, что и методы получения определенных феноменов в ЭЭГ, и методы анализа ЭЭГ определяются задачей исследования и ме- тодологией, которой придерживается тот или иной исследователь. Активность мозга всегда представлена синхронной активностью большого количества нервных клеток, сопровождаемой слабыми электрическими токами, которые создают магнитные поля. Регистрация этих полей неконтактным способом позволяет получить так называемую магнитоэнцефалограмму (МЭГ). МЭГ регистрируют с помощью магнитометра. Предполагается, что если ЭЭГ больше связана с радиальными по отношению к поверхности коры головного мозга источниками тока (диполями), что имеет место на поверхности извилин, то МЭГ больше связана с тангенциально направленными источниками тока, которые расположены в корковых областях, образующих борозды. Если исходить из того, что площадь коры головного мозга в бороздах и на поверхности извилин приблизительно одинакова, то несомненно, что значимость магнитоэнцефалографии при изучении активности мозга сопоставима с электроэнцефалографией. МЭГ дополняет информацию об активности мозга, получаемую с помощью электроэнцефалографии. Использованные источники: Психофизиология. Учебник для вузов. Под ред. Ю.И. Александрова. С. 24, 33 - 34, 36. Марютина Т.М., Ермолаев О.Ю. Психофизиология: Учебное пособие. С. 29. Позитронно-эмиссионная томография мозга Понятие позитронно-эмиссионной томографии мозга Техника ПЭТ В современных клинических и экспериментальных исследованиях все большее значение приобретают методы, позволяющие визуализировать функционирование мозга на срезах любого уровня путем построения картин, полученных на основе данных о метаболической активности отдельных мозговых структур. Одним из наиболее результативных методов в плане пространственно разрешения изображения является позитронно-эмиссионная томография мозга (ПЭТ) Техника ПЭТ заключается в следующем. Субъекту в кровеносное русло вводят изотоп: кислород-15, азот-13 ил фтор-18. В мозге радиоактивные изотопы излучают позитроны, каждый из которых, пройдя через ткань мозга примерно на 3 мм от локализации изотопа, сталкивается с электроном. Столкновение между матери ей и антиматерией приводит к уничтожению частиц и появлению пар протонов, которые разлетаются от места столкновения в разные сторо ны теоретически под углом в 180° друг к другу. Голова субъекта помещена в специальную ПЭТ-камеру, в которую виде круга вмонтированы кристаллические детекторы протонов. Подобное расположение детекторов позволяет фиксировать момент одновременного попадания двух "разлетевшихся" от места столкновения протонов двумя детекторами, отстоящими друг от друга под углом в 180°. Информация от детекторов поступает на компьютер, который создает; плоское изображение (срез) мозга на регистрируемом уровне. Использованные источники: Психофизиология. Учебник для вузов. Под ред. Ю.И. Александрова. С. 36 - 37. Электроокулография Окулография Характеристика электроокулографии Окулографией называется регистрация движений глаз. Движения глаз являются важным показателем в психофизиологическом эксперименте: с одной стороны, окулографический показатель необходим для выявления артефактов от движений глаз в ЭЭГ, с другое стороны, этот показатель выступает и как самостоятельный предмет исследования, и как составляющая при изучении субъекта в деятельности. | Амплитуду движения глаз определяют в угловых градусах. Движения глаз подразделяются на: микродвижения, направленные на сохранение местоположения глаз орбите; к ним относятся тремор (мелкие, частые колебания амплитудой 20 - 40 угловых секунд), дрейф (медленное, плавное перемещение глаз, прерываемое микроскачками) и микросаккады (быстрые движения продолжительностью 10 - 20 мс и амплитудой 2-50 угловых минут); макродвижения, связанные с изменением местоположения глаз в орбите. Наибольший интерес в психофизиологическом эксперименте представляют макросаккады (отражают обычно произвольные быстрые точные смещения взора с одной точки на другую, например, при рассматривании картины, при быстрых точностных движениях руки и т. д Их амплитуда варьирует в пределах от 40 угловых минут до 60 угловых градусов, и прослеживающие движения глаз) и прослеживающие движения глаз (плавные перемещения глаз при отслеживании перемещающегося объекта в поле зрения. Амплитуда прослеживающих движений ограничивается пределами моторного поля глаза (±60 угловых градусов по горизонтали и ±40 угловых градусов по вертикали). В основном прослеживающие движения глаз носят непроизвольный характер, начинаются через 150 - 200 мс после начала движения объекта и продолжаются в течение 300 мс после его остановки). . Наиболее распространенным методом регистрации движений глаз является Электроокулография. По сравнению с другими окулографическими методами, такими как фотооптический, фотоэлектрический и электромагнитный, Электроокулография исключает контакт с глазным яблоком, может проводиться при любом освещении и тем самым не нарушает естественных условий зрительной активности. Использованные источники:Психофизиология.Учебник для вузов.Под ред.Ю.И.Александрова.С.37-38. Электромиография Понятие электромиографии Техника ЭМГ Электромиография (ЭМГ) - это регистрация суммарных колебаний потенциалов, возникающих как компонент процесса возбуждения в области нервно-мышечных соединений и мышечных волокнах при поступлении к ним импульсов от мотонейронов спинного или продолговатого мозга. ЭМГ становится особенно информативной в комплексе с другими показателями. Техника ЭМГ В настоящее время применяются различные варианты подкожных (игольчатых) и накожных (поверхностных) электродов. Обычно пользуются биполярным отведением, помещая один электрод на участке кожи над серединой ("двигательной точкой") мышцы, а второй - на 1 - 2 см дальше. При монополярном отведении один электрод помещают над "двигательной точкой" исследуемой мышцы, второй - над ее сухожилием или на какой-либо отдаленной точке (на мочке уха, на грудине и т. д.). Требования к электродам и к их наложению такие же, как и при наложении электроэнцефалографических или электроокулографических электродов. Использованные источники: Психофизиология. Учебник для вузов. Под ред. Ю.И. Александрова. С. 40. Электрическая активность кожи Потовые железы человека ЭАК У человека на теле имеется 2-3 млн. потовых желез, причем на ладоня; и подошвах их в несколько раз больше, чем на других участках тела. И главная функция - поддержание постоянной температуры тела - заключается в том, что выделяемый ими пот испаряется с поверхности тела, тем самым охлаждает его. Однако некоторые потовые железы активны не только при повышении температуры тела, но и при сильных эмоциональных переживаниях! стрессе и разных формах активной деятельности субъекта. Эти потовые железы сосредоточены на ладонях и подошвах и в меньшей степени в других местах тела. Из центральной нервной системы к потовым железам поступают влияния из коры больших полушарий и из глубинных структур мозга - гипоталамуса и ретикулярной формации. Электрическая активность кожи (ЭАК) используется как показатель "эмоционального" и "деятельностного" потоотделения. ЭАК связана с активностью потоотделения, хотя физиологическая оси нова ее до конца не изучена. Ее обычно регистрируют с кончиков пальцев или с ладони биполярными неполяризующимися электродами. |