Анализ и синтез раздражении в коре большого мозга

Анализ и синтез раздражении - важнейшие функции коры полушарии большого мозга. Анализ раздражении состоит в различении, разделении разных сигналов, дифференцирова­нии различных воздействий на организм. Синтез раздражении проявляется в связывании, обоб­щении, объединении возбуждений, возникающих в различных участках коры большого мозга, благодаря взаимодействию, устанавливающе­муся между различными нейронами и их груп­пами. Проявлением синтетической деятельности коры полушарий большого мозга является образование временной связи, составляющей основу выработки всякого условного рефлекса. Анализ раздражении начинается уже в рецеп­торном аппарате, разные элементы которого реагируют на различные по характеру раздра­жения;; элементарный анализ производят и низшие отделы нервной системы. Высшего развития процессы анализа достигают в коре полушарий большого мозга. Сложные формы синтетической деятельности коры большого мозга ярко выражены в явлениях, обозначаемых понятиями динамического стереотипа, или системности.В естественных условиях образо­вание динамического стереотипа лежит в основе выработки различных привычек, автоматических действий, определенной системы поведения животных и человека.

УСЛОВНОРЕФЛЕКТОРНОЕ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЕ

Важное место в процессе коркового анализа и синтеза раздражении занимает, как показал Э. А. Асратян, явление условнорефлекторного переключения. Сущность его заключается в том, что эффект условного раздражителя (его сигнальное значение) может быть поставлен в определенную зависимость от той обстановки, в которой он применяется.Так, если какой-либо звуковой агент, например метроном с частотой 120 ударов в минуту, в утренние часы сопровож­дать подачей животному пищи, а в дневные - электрическим раздражением конечности, то такой раздражитель после ряда сочетаний приобретает различное сигнальное значение в зависимости от времени дня: утром он будет вызывать условную пищевую реакцию, а днем - оборонительную. Время дня оказывается фактором, определяющим характер условной реакции, как бы переключающим кору большого мозга с одного вида деятельности на другой.

Опыты показывают, что "переключателями" могут быть разнообразные раздражители, связанные с обстановкой экспериментов или самим экспериментатором. В различной обста­новке (разные комнаты) один и тот же раздражи­тель (например, гудок) может являться то условным побуждающим, то тормозным услов­ным сигналом. "Переключатели" не вызывают какого-либо видимого эффекта, они лишь специфическим образом изменяют состояние коры большого мозга, тормозя одни временные связи и активируя другие. Благодаря "переклю­чению" достигается более совершенное приспо­собление организма к постоянно изменяющейся окружающей среде.

122,123. Бодрствование и сон, фазы сна, стадии и т. д. Текущая воспринимающая, регулирую­щая, координирующая и управляющая деятель­ность мозга человека постоянно осуществляется на фоне различных состояний. На одном конце спектра этих состояний находится активное бодрствование, на другом - глубокий сон.

Ритмы мозга существенно различны в разных состояниях. Основные контакты с внешним миром человек осуществляет в состоянии бодрствования, которое характеризуется уров­нем активности мозга, достаточным для дея­тельного взаимодействия с внешней средой. Электрическая активность мозга во время бодрствования отличается десинхронизацией, в ней представлены различные ритмы мозга, преимущественно, в диапазоне 8-40 Гц.

В поддержании состояния бодрствования участвует внутренняя область варолиева моста, ствола и среднего мозга - ретикулярная форма­ция. Волокна от этих областей мозга идут к неспецифическим ядрам таламуса и далее к коре. Электрическое раздражение ретикулярной формации вызывает в коре мозга десинхронизи­рованную электрическую активность.

В структурах варолиева моста сосредоточены две группы клеток, имеющих разные химические медиаторы. В голубом пятне - это норадрена­линсодержащие нейроны, в дорсальном ядре шва - серотонинсодержащие нейроны. И те, и другие группы клеток максимально активны во время бодрствования - они систематически разряжаются с разным ритмом.Возбуждение нейронов голубого пятна всегда связано с воздействием на организм сенсорных раздражи­телей любой модальности (зрительных, слухо­вых, тактильных), особенно новых, незнакомых стимулов.При поврежден. голубого пятна нейроны которого продуцируют норадреналин животные спят намного дольше чем в норме.

Сон - специфическое состояние мозга и орга­низма в целом, характеризующееся существен­ной обездвиженностью, почти полным отсутст­вием реакций на внешние раздражители, фазами электрической активности мозга и специфическими соматовегетативными реак­циями.

Изменение реактивности организма во время сна связывают со многими факторами: падение чувствительности периферических отделов сенсорных систем; блокада афферентации на таламическом уровне, уменьшение возбудимо­сти центральных отделов мозга вследствие уменьшения влияния коры на ретикулярную формацию, т.к. активность центрифугальных путей снижается, частичная блокада эффекто­ров и т.д.

Фазы сна отчетливо проявляются на электроэн­цефалограмме и повторяются примерно с полуторачасовой цикличностью. В спокойном состоянии у человека с закрытыми глазами проявляется альфа-ритм, при котором частота волн электрической активности мозга концен­трируется в области 8-12 Гц. После засыпания амплитуда электрической активности мозга снижается, а основной ритм (8-12 Гц) замедля­ется до 3-7 Гц (тета-волны). При углублении сна на фоне медленной низковольтной активности появляются более высоковольтные электриче­ские колебания с частотой 12-15 Гц. Это так называемые сонные веретена. Они возникают периодически и длятся не более 1 секунды. При дальнейшем углублении сна начинают преобла­дать высокоамплитудные низкочастотные колебания 0,5-2 Гц (дельта-волны). Самая глубокая фаза сна сопровождается сменой дельта-волн на быстрые низкоамплитудные колебания, похожие на те, которые характери­зуют состояние бодрствования. В последней глубокой фазе сна появляются быстрые сокра­щения глазных мышц.

Во время сна меняются многие вегетативные и моторные показатели, характерные для спокой­ного бодрствования. Снижается энергия мета­болизма, уменьшаются легочная вентиляция, частота пульса, температура тела, амплитуда электромиограммы, мышечный тонус, спиналь­ные рефлексы. Увеличивается кровоток в мозге. Все изменения цикличны, наиболее значитель­ные вегетативные сдвиги происходят во время парадоксального сна. Неизменный спутник этой стадии сна - кратковременные координирован­ные тонкие двигательные реакции - мимические, движения пальцев рук и ног, движение глазных яблок.

Всего в течение ночи человек реализует 4-6 полных циклов сна. Первый цикл содержит всего 10 минут глубокого сна с быстрыми движениями глазных яблок и полным расслаблением мышц. Для регуляции циклов сна, как и поддержания бодрствования, наиболее важной считается внутренняя область варолиева моста и ствола мозга.

Гипноз

Влияние коры головного мозга на многие внут­ренние органы доказано в опытах с воздейст­вием на человека гипнотического внушения. Внушением можно вызвать учащение или замедление деятельности сердца, расширение или сужение сосудов, усиление отделения мочи почками, выделение пота, изменение интенсив­ности обмена веществ.

Известны случаи, когда влияние коры полуша­рий мозга проявлялись настолько резко, что человек мог произвольно вызывать увеличение частоты сердечных сокращений, поднятие волос и появление обычно наблюдаемой в результате охлаждения тела гусиной кожи, а также изменять ширину зрачков, зависящую от тонуса гладких мышц радужки глаза.