Основы психофизиологии

Никонова Евгения

В 1897 году Чарльз Скотт Шеррингтон (1857–1932) разработал концепцию синапса и синаптических связей в нервной системе.

XX век. Психофизиология стремительно развивалась в XX веке: было сделано множество научных открытий и технических достижений. Ниже представлены самые яркие ученые и их концепции, повлиявшие на развитие науки.

В 1903 году Иван Петрович Павлов (1849–1936) ввёл термин «условный рефлекс». Он доказал физиологические основы психики и разработал физиологию высшей нервной деятельности.

В 1906 году Сантьяго Рамон-и-Кахаль (1852–1934)

и Камилло Гольджи (1843–1926) получили Нобелевскую премию за изучение структуры и строения нервной системы. Гольджи разработал метод «черной реакции», который позволял окрашивать нервные клетки и улучшал возможности изучения структуры нервных клеток. Рамон-и-Кахаль усовершенствовал метод окраски Гольджи, что позволило выделить отдельные нейроны с дендритами и аксонами, и детально описать множество типов нейронов и их организацию в различных частях мозга.

В 1909 году Корбиниан Бродман (1868–1918) опубликовал карты цитоархитектонических полей коры больших полушарий головного мозга, которые стали известными и наиболее часто цитируемыми при описании организации коры головного мозга и её функций.

В 1921 году Отто Леви (1873–1961) показал, что передача нервных сигналов между нервами и мышцами происходит с помощью химических веществ, и открыл ацетилхолин.

В 1924 году Ганс Бергер (1873–1941) разработал методику, позволяющую записывать электрическую активность мозга с помощью электродов, прикрепленных к коже головы. Он впервые использовал термин «электроэнцефалограмма» (ЭЭГ) для обозначения записанного результата и описал альфа-ритм.

Уайлдер Грейвс Пенфилд (1891–1976) разработал нейрохирургические методы лечения эпилепсии и в ходе операций составлял картографию функциональной мозговой организации. У. Пенфилд создал визуальное представление соматосенсорной коры мозга человека (человечек Пенфилда).

Алан Ходжкин (1914–1998) и Эндрю Хаксли (1917–2012) с 1940-х годов проводили исследования структурно-функциональной организации и регуляции ионных механизмов возбуждения и торможения в периферических и центральных участках нервных клеток.

В 50-е годы Роджер Уолкотт Сперри (1913–1994) проводил эксперименты на пациентах с рассеченным мозолистым телом (хирургический метод купирования тяжелых форм эпилепсии). В результате проведенных экспериментов была продемонстрирована разница в специализациях и функциях полушарий головного мозга.

Дэвид Хьюбел (1926–2013) и Торстен Визель (род. 1924) открыли принципы переработки, организации и формирования зрительной системы в онтогенезе.

Годфри Хаунсфилд (1919–2004) и Аллан Кормак (1924–1998) в 1971 году спроектировали первый компьютерный томограф, что положило начало новому этапу развития томографических исследований.

Дополнительная литература

1. Джексон Т. Мозг: иллюстрированная история нейронауки – Москва: АСТ, cop. 2017. – 167 с. ISBN 978–5–17–097937–0

2. Клейнман П. Психология: люди, концепции, эксперименты: краткий обзор основных достижений науки о душе – 6-е изд. – Москва: Манн, Иванов

и Фербер, 2021. – 267 с. ISBN 978–5–00169–245–4

3. Лурия А. Р. Основы нейропсихологии – Санкт-Петербург: Питер: Прогресс книга, 2023. – 381 с. ISBN 978–5–4461–1899–1

4. Bennett M. R., Hacker P. M. S. History of Cognitive Neuroscience, Blackwell Publishing Ltd, 2012, 326p. ISBN:9781405181822 DOI:10.1002/9781118394267 https://onlinelibrary.wiley.com/doi/book/10.1002/9781118394267

2. Методы психофизиологии

В современных психофизиологических исследованиях активно используются классические методы для изучения электрической активности центральной и вегетативной нервной системы, томографические и полиграфические методы, а также метод анализа движения глаз и метод функциональной ближней инфракрасной спектроскопии. Ниже будут представлены краткие описания самых популярных методов психофизиологических исследований.

Электроэнцефалография. Метод электроэнцефалографии (ЭЭГ) – это нейрофизиологический метод, который позволяет изучать электрическую активность мозга путем регистрации биоэлектрических потенциалов с поверхности кожи головы. ЭЭГ основывается на измерении волнообразных изменений электрических потенциалов, которые генерируются нейронами мозга. Предполагается, что ЭЭГ в каждый момент отражает суммарную электрическую активность клеток мозга.

Для записи ЭЭГ используются специальные электроды, которые обычно размещают на коже головы согласно стандартизированной схеме 10–20. Основные характеристики сигналов ЭЭГ – амплитуда (интенсивность сигнала) и частота (скорость колебаний). Эти параметры помогают в анализе мозговой активности.

При анализе ЭЭГ принято выделять следующие ритмы:

– Альфа-ритм (7–13 Гц) – спокойное бодрствование с закрытыми глазами, связан с расслаблением.

– Бета-ритм (13–40 Гц) возникает при напряженной умственной деятельности, связан с процессами памяти и внимания.

– Гамма-ритм (>40 Гц) связывают с познавательным процессами и переработкой информации.

– Дельта-ритм (<4 Гц) регистрируется во время фазы глубокого сна. В бодрствовании он может быть зафиксирован при наличии опухолей или когда человек находится в коме.

– Тета-ритм (4–7 Гц) регистрируется в фазе быстрого сна (REM), связан с запоминанием и эмоциями.

ЭЭГ используется для диагностики различных морфологических и функциональных нарушений. В основе ЭЭГ-диагностики лежат экспериментальные факты, свидетельствующие о том, что определенным ЭЭГ-феноменам или паттернам соответствуют определенные состояния мозга. В основном ЭЭГ-методы применяются в следующих областях: медицина (диагностика эпилепсии, оценки уровня сознания, оценка нарушения сна и т. д.), психофизиология (взаимосвязь особенностей ЭЭГ с функциональным состоянием, психическими процессами или личностными особенностями человека), диагностика нарушений мозга, оценка функционального состояния мозга, также метод применяют в маркетинговых исследованиях.