Методы изучения функций коры больших полушарий у людей.
1. Регистрация биопотенциалов отдельных нейронов и суммарной их активности ( прибор для регистрации : электроэнцефалограф).
Электроэнцефалография (ЭЭГ) – метод регистрации биоэлектрических явлений живого мозга (непосредственно с поверхности коры при операциях на мозге, либо с кожи головы человека).
2 метода регистрации:
- биполярныйметод регистрацииЭЭГ. Оба электрода устанавливают на кожу головы;
- униполярный метод регистрацииЭЭГ. Один электрод – на коже головы, другой – на мочке уха.
Параметры ЭЭГ:
- амплитуда потенциалов ЭЭГ - от 5-10 до 200-300 мкв;
- частота потенциалов - от 0,5 до 70 колебаний в секунду.
Для одновременного исследования активности различных отделов мозга используется многоканальный электроэнцефалограф (от 4 до 32 каналов). Анализ информации – с помощью ЭВМ.
Ритмы ЭЭГ (4 основных типа):
1. Альфа-ритм (a) – (частота 8-13/c, А (амплитуда) – 50 мкв) физический и умственный покой с закрытыми глазами при отсутствии внешнего раздражителя. Доминирование альфа-ритма – реакция синхронизации ЭЭГ, вариант альфа-ритма «сонные веретена » длительностью 2-8 с., с периодическим повышением и снижением амплитуды в частотах альфа-ритма.
2. Бета-ритм (b) – (частота – более 13/c, А – до 20-25 мкв) умственная работа, эмоциональное возбуждение, действие световых раздражителей, смена альфа-ритма бета-ритмом называется десинхронизацией ЭЭГ. Возникает в деятельном состоянии, отражает высокую функциональную активность мозга.
3. Тета-ритм (q) – (частота 4-8/c, А – 100-150 мкв) засыпание, неглубокий наркоз, умеренная гипоксия мозга, регистрируется при возникновении фазы медленного сна, иногда при длительном эмоциональном возбуждении.
4. Дельта-ритм (D) – (частота 0,5-3,5/c, А – 250-300 мкв) глубокий сон, наркоз, гипоксия, патологические процессы в коре, появление этого ритма у бодрствующего человека свидетельствует о снижении функциональной активности мозга.
Происхождение волн – алгебраическая суммация потенциалов.
Синхронное возбуждение большой группы нервных клеток – высокоамплитудные медленные волны.
Реакция десинхронизации (активация) – при раздражении РФ.
Морфофункциональные особенности коры головного мозга.
1. Многослойное расположение нейронов (6 слоев).
2. Модульный принцип организации – функциональное объединение по вертикали нейронов различных слоев в «колонки».
3. Соматотопическая организация проекции на кору больших полушарий периферических рецептирующих систем. В сенсорной области коры больших полушарий каждый участок кожи имеет свою точку, в моторной коре больших полушарий каждая мышца имеет свою точку и т.д.
4. Экранный принцип функционирования – рецептор проецирует свой сигнал не на один нейрон, а на поле нейронов, что обеспечивает полный его анализ и подключение необходимых структур.
5. Зависимость активности коры больших полушарий в целом и отдельных ее участков от влияния ряда подкорковых структур, ретикулярной формации.
6. Цитоархитектоническое распределение на поля. В мозге человека – 53 цитоархитектонических поля, в которых можно выделить первичные поля, рядом с которыми располагаются вторичные и третичные, выполняющие ассоциативные функции.
7. Динамическая организация функций коры больших полушарий, основанная не на «узком локализационизме», а на мультифункциональности (не одинаковой у различных) корковых полей.
Возможность длительного хранения следов раздражения.
Специфическая электрическая активность.
Сенсорные области коры.
Выделяют первичные сенсорные области (мономодальные нейроны) и вторичные и третичные сенсорные зоны (полимодальные нейроны).
Ассоциативные области коры.
Большая часть коры это специфические ассоциативные области.
Есть три специфические ассоциативных системы мозга: таламотеменная и таламолобная, таламовисочная.
Таламотеменная ассоциативная система.
Таламотеменная система выполняет 2 функции: гнозис и праксис.
Под гнозисом понимают функцию различных видов узнавания- формы, величины, значения предметов, их пространственное расположение, стереогнозис (трехмерность), понимание речи, познание процессов, закономерностей и др.
Под праксисом понимают целенаправленное действие. Центр праксиса обеспечивает хранение и реализацию программ двигательных автоматизированных актов.
Таламолобная система
Основная роль таламолобной ассоциативной системы сводится к инициации базовых механизмов формирования функциональных систем целенаправленных поведенческих актов.
Она:
- обеспечивает взаимоувязку доминирующей мотивации с возбуждениями, поступившими в кору от сенсорных систем;
- обеспечивает прогнозирование ожидаемого результата действия;
- обеспечивает сравнение достигнутых конечных результатов действия с ожидаемым результатом (прогнозом).
Таламовисочная ассоциативная система.
В состав этой ассоциативной системы входит слуховой центр речи, он обеспечивает речевой гнозис – распознавание и хранение устной речи, собственной и чужой, а так же центр распознания музыкальных звуков и их сочетаний, локализован центр чтения письменной речи, обеспечивающий распознавание и хранение образов письменной речи.
Психические функции, осуществляемые ассоциативной корой, инициируют поведенческие реакции, обязательным компонентом которых являются целенаправленные произвольные движения, осуществляемые при обязательном участии двигательной коры.
Моторные области коры.
Поле 4 – первичная моторная кора – координирует элементарные сокращения мышц лица, туловища, конечностей, участвует в тонкой координации движений.
Поле 6 – вторичная моторная кора – главенствует над первичной, осуществляя высшие двигательные функции, связанные с планированием и координацией произвольных движений, получая информацию от базальных ганглиев и мозжечка, участвует в перекодировании информации о плане сложных движений участвуя тем самым в их координации.
В этом поле (6) расположен центр письменной речи, в поле 44 – центр моторной речи, обеспечивающий речевой праксис, в поле 45 – музыкальный моторный центр и центр тональности речи.
Реализация влияний моторной коры осуществляется через пирамидальные и экстрапирамидальные тракты.
Межполушарные взаимоотношения.
У человека межполушарные взаимоотношения проявляются в двух формах:
1. межполушарной функциональной асимметрии мозга (функциональная асимметрия больших полушарий коры головного мозга);
2. совместной деятельности (парность в деятельности) больших полушарий коры головного мозга.
Функциональная асимметрия больших полушарий коры головного мозга.
Выделяют следующие виды межполушарной функциональной асимметрии мозга:
1. психическую;
2. сенсорную;
3. моторную.
Мышление.
Абстрактное мышление и сознание связаны с левым полушарием, а конкретно-чувственное мышление - с правым полушарием.
Обработка информации.
Правое полушарие осуществляет обработку всей поступившей информации одновременно, синтетически, по принципу дедукции, при этом лучше воспринимаются пространственные и относительные признаки предмета,
Левое полушарие проводит обработку поступившей информации последовательно, аналитически, по принципу индукции, лучше воспринимаются абсолютные признаки предмета и временные отношения.
Эмоции.
Правое полушарие обуславливает более древние, отрицательные эмоции и контролирует их силу (они более сильные, чем положительные эмоции), оно (правое полушарие) более «эмоциональное».
Левое полушарие обуславливает положительные эмоции и контролирует их силу (они более слабые, чем отрицательные эмоции).
Условные рефлексы
При выработке условного рефлекса доминирует правое полушарие, а при упрочении условного рефлекса (периодическое подкрепление) доминирует левое полушарие.
Информационные каналы.
Словесный информационный канал контролирует левое полушарие, а несловесный канал (интонации) – правое полушарие.
Зрительное восприятие.
Правое полушарие воспринимает зрительный образ целостно, сразу во всех подробностях, легче решает задачу различения предметов, которые трудно описать словами, создает предпосылки для конкретно- чувственного мышления.
Левое полушарие оценивает зрительный образ расчленено, аналитически, при этом каждый признак (форма, величина и др) анализируется отдельно; легче распознает знакомые предметы, и решаются задачи по сходству и подобию, зрительные образы лишены подробностей, имеют высокую степень абстракции, создаются условия для абстрактно-логического мышления.
Моторная асимметрия.
Моторная асимметрия связана с тем, что мышцы туловища и конечностей контролируются моторной зоной противоположного полушария.
Функциональная асимметрия существенно расширяет возможности коры больших полушарий.
Парность в деятельности больших полушарий коры головного мозга.
Проявляется:
- в возникновении сочетанного одновременного возбуждения на большинство стимулов в правом и левом полушарии в симметричных участках коры;
- в переносе возникшего возбуждения в одном полушарии на другое в симметрично расположенный участок;
- при выработке условного рефлекса на раздражения одного участка тела, он вызывается (после выработки) при воздействии на симметрично расположенный участок тела, при этом происходит, как бы, перенос временной связи в другое полушарие.
Парность в деятельности больших полушарий коры головного мозга обеспечивается наличием коммиссуриальной системы – мозолистого тела, передней, задней, гипокампальной и хабенулярной комиссур, межбугровых сращений, которые анатомически соединяют оба полушария.