Вклад Сеченова И.М. и Павлова И.П. в становление ПФ.
1. Россия
И.М.Сеченов «Рефлексы головного мозга» 1863. В чем смысл. Какие вопрос поставил Сеченов?
1) Вопрос о терминах. Не стыкуются или так сформированы, кто не разберешься. Об этом же через 80 лет говорил И.П.Павлов. У Павлова был печальный опыт общения с психологами, но в итоге они разошлись на основе терминов. Павлов: Физиолого-психология, но он не прижился. Психофизиологи – термин возник в лаборатории Вундта.
2) Вундт – психология – она вся … и физиологическая психология. Пошла игра терминов. Физиологическая психология – о животных, психологическая физиология о человеке. Это есть у Николаевой в учебнике.
3) Павлов. В России начала 19 века – Физиология высшей нервной деятельности.
Память, научение, пластичность. Психофизиология до 53 и 54 года = физиологии ВНД.
1982 год – термин – психофизиология – принят сейчас во всем мире. Монреаль, первый международный конгресс.IOP – международное общество психофизиологии. Единственная организация, которая есть в организации объединенных наций. Потому что изучение мозга и психики – очень важная задача.
4) Дискуссия о предмете психофизиологии. Многие вышли из практической психофизиологии, но не только. То есть они – наука о фих мех, физ проц и сост, их индивид различий.
Вторая точка зрения – Соколов и Хосе Дельгадо - предлагали включить «наука о нейронных механихмах».
Но сейчас все психофизиологические работы всегда содержат раздел о механизмах интерпретации относительно нейронных клеток.
Предмет – изучение физиологических (нейронных) механизмов психических процессов и состояний, индивидуальных различий.
А сейчас уже вышли даже на уровень органелл и биохимических циклов. То есть мозг это не только анатомия но и биохимия.
Еще есть ассоциации оратной связи и полиграфологов – они ориентированы на практику.
Основные направления исследований в современной ПФ: когнитивная ПФ, векторная ПФ, системная ПФ, ПФ функциональных состояний, клиническая ПФ, социальная ПФ.
Психофизиология:
· Когнитивная ПФ
o Памяти
o Научения
o Сознания
o Внимания
o И тд
· ПФ функциональных состояний (сон-бодорствование, стресс-спокойствие)
(Ретикулярная формация и др структуры, но удобная диагностика в режиме онлайн – проблема не решена на практике)
· ПФ индивидуальных различий – темперамент. Вариативность воздействия – не велика. Заложено генетически. Упирается в личность. Физиология и свойства нервной системы.
· Клиническая ПФ суть в том, чтобы определить механизмы заболевания, и понимая их – как-то искоренить.
· И др.
Предмет – попытка соединить все эти знания.
· Социальная психофизиология – объяснение форм поведения с точки зрения мозговых механизмов.
Тенденция к интеграции. Современный докладчик по естествознанию могут продумать то, как вставить свое исследование в контекст науки.
Психофизиология в области психологии – эта та область, которая выполняет интегрирующую функцию в естествознание.
Основы психологии. Глейтман, Фрудлунд, Райсберг.
Объекты исследований – животные и человек. Удаление эпилептического очага. Много работ в школе Бехтеревой. За рубежом начало таким работам положил Пенфилд.
Вопрос выбора адекватного объекта.
Количественные и качественные данные. Сначала надо описать их психологически. Надо хорошо сформулировать вопрос, а потом уже лезть в исследование.
Связывание данных. Самый простой путь – это корреляция. Это доминирующий путь в современной психологии. Надо бодираться до сути.
Методы «классической» ПФ и современные методы неинвазивного изучения мозга.
Методы психофизиологии:
1. Психофизика – измерение того и там, где это возможно. Задача – изучение процессов и состояний, предоставление данных в виде функций, связывающих свойства стимулов на входе и выходе. Рассматриваем на основе количественной функции механизм восприятия.
2. ММШ и ФА. Метод многомерного шкалирования для локализации и идентификации процессов восприятия.
Заганяем данные, обрабатываем и получаем геометрическую модель различий.
Дает возможность выйти на уровень клеток.
3. Метод имуно что-то там. Можно избирательно выключить какую-то систему, например сератонинэргическую.
Нейромедиаторные системы.
Гены участвуют в регуляции поведения в режиме онлайн. Геном активно участвует, а значит на него можно воздействовать и смотреть, что из этого получится.
Лекция 3. 15.03.12
Методы, используемые на втором этапе исследования.
Полиграфическая регистрация активности ВНД. Кожно-гальвоническая реакция в том числе. Это один из вариантов удержания температуры тела в нужных пределах. КГР хороший показатель уровня бодорствования организма. Первый показатель, который стали использовать психологи, в частности Юнг. В детекторе лжи используется. Но не все люди обладают хорошо выраженным кгр, тогда заменяется другими показателями. Психолога как правило интересует симпатика.
Динамика эмоций и ФС с помощью инфракрасных детекторов. На расстоянии.
Эмоции сопровождаются изменении метаболизма в мышцах тела. Эмоция и паттерны активности лицевых мышц.
Мысли – мышцы, датчики, своя часть лица. Можем эмоцию скрыть.
Детекция лжи и ведение переговоров. Раньше с помощью микрофона. Теперь в транспортных узлах думают ввести., кроме того регистрация вегетативной нс.
ЭЭГ
Бергер – 1920-е немец, психиатр, изобретатель метода, научился регестрировать с черепа, не вскрывая костную оболочку, но были игольчатые электроды, Адриан (1935), Мэтьюс (1935)
Опыты он проводил в тайне, думал о телепатическом общении. Все опыты были проведены на его сыне. Открыл несколько ритмов (видов колебаний с устойчивой частотой. Сначала - ритм Бергера, 8-12 грец (альфа-ритм).
Получается, что ээг складывается из кучи разных колебаний.
В июне 1941года покончил с собой. А его сын, испытуемый – погиб в 1941 году под Ленинградом. Статья – 1929 году, все результаты.
1935 – Адриан и Мэтьюс – продемонстрировали на себе при накладных электродах. Открыватели специальной технологии.
Первые обратили нюанс в ЭЭГ: сравнили с наблюдателем за забором фабрики определить, какие там работают станки. Методологическая способность для расшифровки механизмов очень не велика. Но интерес к ЭЭГ идет волнами. Качественного скачка не произошло.
Основные формы ЭЭГ
1) Различные типы волн. Используется Фурье-анализ
a. 8-13 (10) – альфа – спокойное бодорствование
b. 14-30 (20) – бета – активное бодорстрование
c. Больше 35 - гамма
d. 4-7 (6) - тета - при стрессе, дремотное состояние
e. 0,5 – 3,5 - Дельта
2) Параксизмальные потенциалы, встречаются чаще у эпилептиков
«ЭЭГ тени» мыслей.
Корреляционный паттерн активности мозга при решении той или иной задачи.
Метод дипольного регистрации полей ЭЭГ.
Батарейка в центре кольца электродов.
ПСС – вызванные потенциалы?
Регистрация клеточной активности.
4 типа клеток определяют все возможности восприятия света.
Данные регистрации нейронной активности могут использоваться для построения ИНС (моделирование мех-мов психических процессов с помощью сетей из нейронных элементов)
Магнитная Энцифалограмма (МЭГ)
Магнитометр – элекрическое – магнитное, оно снова магнитное. Следовательно высокое сопротивление (большой сигнал).
Все датчики при сверхнизких температурах.
Первый вариант магнитного энцифалогрофа.
Распределение альфа-ритмического магнитного поля вокруг головы.
МЭГ с меньшими искажениями, тк кожа и череп такое же прохождение, как по мозгу, Кроме того – бесконтактно, по правилу буравчика – магнитное поле ортогнально электрическому.
Это в основном в коре генираторы электрических сигналов. А ЭЭГ ловит все на свете. То есть если и м и э – можем оценить вклад подкорки.
Неинвазивные методы
РСТ, МРТ, (ЯМР), ПЭТ
Безконтактно регистрировать активность и структуру мозга.
Метод РСТ – рентгенструктурной томографии.
· Иоган Радон 1917 – Преобразования Радона
· Кормак, Хаунссфилд – нобелевская премия в 1979 «за разработку КТ»
Прямое преобразование Радона. Предложил просвечивать это тело рентгеновским излучением (звезду). Оно по-разному рассеивается при неоднородности тела.
Луч – 100 – на выходе – 100. Нет потери. Выход – 80 – 20 – потеря. Делим, получаем удельную плотность этого луча. А потом просвечиваем с разных сторон в одной плоскости. А потом еще можем складывать с точностью до толщины луча.
Метод КАТ: сканирование мозга путем его облучения рентгеновскими лучами с разных направлениях.
Схема измерений в КТ. В простейшем случае можно использовать тонкий пучок …
Можно систему уравнений, N2, для решения N*N,
Системы устранения помех. Вокруг этого строится большая математика.
Раньше – луч, все время перемещаем более 24 часов, а сейчас – один источник – сразу несколько лучей 5 минут, а потом врощающаямя дуга, 5 секунд, а сейчас регистрация вокруг кольца.
Спиральная или мультиспиральная томограмма, само тело тоже двидется,
Динамика измерерний характеристик КТ
Лекция 4. 22.03.12
Лекция 5. 29.03.12
Лекция 6. 5.04.12
Первое ограничение – количественные и качественные методы. Невозможность применения количественных методов к качественным феноменам.
Возможность – поиск существенных аналогий между поведением животных и неживых систем. То есть живое и неживое – это принципиально разные закономерности построения, или все-таки уровни организации похожи?
Целое и сумма частей – как свойства системы. То есть тут разговор о пределах.
Шредингер (1897- 1961)
Что же такое живая система. «Что такое жизнь. Физический аспект живой клетки» и «Мой взгляд на мир». В неживой – два пути возникновения упорядоченности
· Порядок из беспорядка
· Порядок из порядка
А в биологических – только порядок из порядка – то есть борьба в энтропией.
В живых системах – еще принцип особый действия живого, но он еще не описан.
Роджер Пенроуз.
Наличие в человеческом мышлении такой компоненты, которую не удалось воспроизвести с помощью ЭВМ. То есть, есть такие физические законы, которых еще нет, но они должны быть, так как они принципиально невычислимы.
Предлагает их искать на стыке классической и квантовой физики.
Илья Пригожин (1917-2003)
Поддерживает Пенроуза. Как он себе это представляет? Свойства тел на макроуровне и на микроуровне связаны между собой законами вероятности. То есть нельзя из свойств квантов вывести свойства этих объектив. Между ними есть вероятность, и это закон природы.
Законы нелинейной физики. Эти законы активно используются в современной психолгии. Например многомерное шкалирование.
Свойства нейронов известны, но уже некоторой сети нейронов – нет. «Там упруго, здесь внимание». Время – это фактор психологии. Здравствуй Кант). То есть система развивается так, что мы никогда не можем сказать, какой она была только что.
1) Необратимость во времени
2)..
То есть надо включать теорию хаоса.
Шкала времени, ее нет в классической физике.
У меня когнитивный диссонанс с Выготским.
Нильс Бор (1885-1962)
«Неопределенность в природе является фундаментальным явлением»
НО! Этому противостояло направление Эйнштейна
«Бог не играет в кости». Это наше незнание этих детерминистских законов.
Бор: «Не учите Бога, что ему делать».
Вот и поговорили.
Между нейронами и мозгом у нас только вероятности. Статистика и корреляции.
Явления изомерии в органической химии. Глюкоза и галактоза. Структурные формулы одинаковые, а свойства разные. С мозгами так же. Даже с тремя нейронами.
В физике два типа детерминистских законов
· Ньютона, вроде тех, которые на макроуровне.
· Квантовой физики – поведения микрочастиц.
А законы между уровнями – вероятность.
Примеры
1. Частица-волна
2. Физическая картина явления и его строгое математическое описание дополнительны.
Оно же – соотношение неопределенностей Гейзенберга
Теория Геделя (1906-1978)
Вопрос о возможности однозначно и навсегда определить все допустимые методы математического рассуждения.
Не может существовать такая система, которая будет и полной и не противоречивой. Даже обычная арифметика не может быть непротиворечивой.
Система полная, если любое утверждение в ней может быть только верное или ложное.
Вторая теорема К. Геделя. Непротиворечимость теории не может быть доказана средствами этой теории.
ПОСЛЕДСТВИЯ ДЛЯ ПСИХОФИЗИОЛОГИИ
Индуктивно-дедуктивный метод становится не единственным, но это не является основанием для того, чтобы заменить это иррациональным объяснением. ПФ очень удобна для открытия новых методологический прерогатив.
Как же Гедель мог прийти к этому заключение, если мозг не может это породить. Следовательно, есть еще что-то.
Геделю противостоял автор теории автоматов Алан Тьюринг. Неотделимость разума от материи. Вот где ограничения можно обойти – деятельность подчиняется формально-необоснованного алгоритма. То есть они не вычислимы принципиально (вспоминаем Пенроуза).
А на ремарке позиции психологов мы остановимся.
Лекция 7 и лекция 8
Лекция 9. 26.04.2012.
Функциональные системы. От комы до альфа ритма. Выделили четвертое состояние функциональное – медленное или молитвенное.
Объясняем мы это как-то с помощью доминанты. Это может объяснить факты выздоровления людей молящихся. ПЭТ – Эндрю Ньюберг. Какие структуры активизируются. Картинка мозга – Отключается теменная зона – и поэтому мы теряем представления о пространстве, своего тела и так далее.
В такое особое состояние - разные конфесии по разному. У православных – дельта ритмы. А у остальных только намеки на них.
Система бодорствования: ретикулярная формация, голубое ядро (норадреналин), ядра шва (серотонин), мост (ацетил-холин, глутомат), таламус.
Эксперименты по перерезке. Отсекание верхней части от нижней части нервной системы. Если на уровне продрлговатого – то нормально, мозг живет, а если на мосту – то уже засыпает и не просыпается. Это эксперименты 60 годов.
Норадреналин – что делает..
Локус церелеус,серотоническия ядра сна. Нарушение бодорствования – это появление депрессии.
СОН и его механизмы. Практически у всех животных – начиная от мушек дразофил.
Только у млекупетающих и у птиц наблюдается фазовость сна.
Все стадии сна выделяются только с помощью ЭЭГ двидения глаз, мышцы шеи (подбородок). – все виды стадии сна.
Механизмы медленного сна.
Гамк. Преоптическая область начинает активно тормозить все … Локус церелеус и ядра шва (дофамин и сератонин). По ходу развития медленного шва начинает потключаться новая кора. Начинают помогать. В итоге получается развитое торможение. Вытормаживается ретикулярная формация ствола. Гиперполяризация всей стволовой части мозга. Средний уровень активности почти не меняется – на уровне плаща.
Еще специальный центр – 100 000 нейронов всего лишь. В базальных ганглиях. Всегда активно, пока наблюдается медленная фаза сна.
Повышение температуры – активизация этих нейронов – клонит в сон.
И еще центр в новой коре – группа клеток базального переднего мозга.
Быстрая фаза сна.
Мозг бодрствует, а организм спит.
Более активны – височные и премоторные области, а меньше – лобные и тпо.
Нейрохимическая регуляция сна.
ТСИП. Мурамин-пептиды.
Барбитураты и бензозепин.
Бензодиазепином – сон более естественный. Так действуют снотворные.
Если искусственные соединения на базе этих молекул. ТСИП – как находка для исследователей.
Аденозин. Антегонисты – Кофеин, теофилин.
…
Эмоции в сноведениях.
У детей чаще положительные эмоции, у взрослых – больше отрицательных. У людей, которые пытаются сделать все сами – сон длится дольше. У менее эмоциональных людей – сон короче.