Федеральное агентство по образованию 53

метки: Нейрон, Потенциал, Теория, Ансамбль, Структурный, Функциональный, Связанный, Процесс

Федеральное государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Департамент психологии

Рассмотрено и рекомендовано на заседании кафедры психофизиологии и клинической психологии Протокол № ________ «___»__________________ 200_8_ г. Зав. кафедрой д-р биол.н., проф. чл.-корр. РАО Ермаков П.Н. _____________

УТВЕРЖДАЮ Декан факультета (зам. декана по учебной работе) д-р психол.н., проф. Абакумова И.В. ___________________ «___»________________ 200__ г.

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС

учебной дисциплины «НЕЙРОДИНАМИЧЕСКИЙ ПОДХОД К ПРИРОДЕ ПСИХИЧЕСКИХ ЯВЛЕНИЙ»

цикла ОПД по специальности 030300 (011600) ПСИХОЛОГИЯ

Составитель:

д.б.н., профессор В.Н.Кирой

Ростов-на-Дону

2008

I. ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Курс «Нейродинамический подход к природе психических явлений» предназначен для студентов, обучающихся по дисциплине ПСИХОЛОГИЯ (030300, 030301 (психология)), и специализирующихся в области психофизиологии. Он также может быть использован для обучения студентов, специализирующихся по дисциплинам БИОЛОГИЯ (020205 (физиология)) и ПЕДАГОГИКА (050706 (педагогика и психология)).

Курс опирается на общие знания в области анатомии и физиологии мозга, физиологии высшей нервной деятельности и сенсорных систем. В свою очередь курс может являться базой для таких курсов, как клиническая физиологи», когнитивная психофизиология, психология восприятия и памяти и др.

Цель курса – сформировать у студента представления о современных подходах к пониманию природы психических явлений, в частности, нейродинамическом подходе, базирующемся на теории нейронных ансамблей мозга.

Задачи курса:

• расширение и углубление знаний о структурно-функциональной организации ЦНС;
• расширение и углубление знаний о нейрофизиологических механизмах формирования внутриклеточной и суммарной электрической активности мозга;
• знакомство с базовыми положениями теории нейронных ансамблей мозга;
• знакомство с базовыми положениями современного нейродинамического подхода к пониманию природы психического образа;
• знакомство с экспериментальными доказательствами основных положений нейродинамического подхода.

Место курса в системе социогуманитарного образования. Девятый семестр. Данный курс является курсом по выбору при подготовке специалистов психофизиологического профиля (психофизиология, медицинская психология, нейропсихология).

Программа курса основывается на знаниях, полученных студентами в ходе освоения курсов «Анатомия и физиология ЦНС», «Физиология высшей нервной деятельности и сенсорных систем», «Электроэнцефалография» и др.

Основными формами организации занятий являются лекции и семинарские занятия, самостоятельная работа и написание рефератов.

Основными формами контроля и оценки знаний являются:

• доклады на семинарах;
• рефераты;
• зачет.

Требования к знаниям и умениям студентов:

• знать структурно-функциональную организацию ЦНС человека;
• обладать современными знаниями о механизмах формирования спонтанной и вызванной биоэлектрической активности мозга;
• сформировать общие представления о современных подходах к пониманию природы психического образа, в частности, сформированных в рамках нейродинамических представлений.

II. Учебно-тематический план

№ п/п	Наименование тем	Количество часов
		Лекционных	Практических	Самостоятельная работа	ВСЕГО
МОДУЛЬ I.
1	Структурно-функциональная организация нервной клетки	2			2
2	Электрические процессы в нервной клетке		2	2	4
3	Информационные процессы, протекающие в нервной клетке	2			2
4	Структурно-функциональная организация ЦНС			2	2
5	Теория нейронных ансамблей мозга	2			2
6	Биоэлектрические процессы в нервной системе		4	2	6
7	Природа суммарной электрической активности мозга		4	4	8
МОДУЛЬ II.
8	Доктрины кодирования информации в ЦНС	4		2	6
9	Электрографические корреляты информационных процессов мозга	2	4		6
10	Нейронные ансамбли мозга	2		2	4
11	Нейродинамический подход к пониманию природы психических явлений	6			6
		20	14	14	48

III. Учебные модули

Модуль I. Структурно-функциональная организация и информационные процессы в нейроне и нервной системе

Цель модуля: формирование представлений о структурно-функциональной организации нейрона и нервной системы, информационных процесса. протекающих в единичном нейроне и нервной системе

Тема 1. Структурно-функциональная организация нервной клетки.

Морфология нейрона. Строение и функции дендритов. Строение и функции сомы. Строение и функции аксона. Типы нервных клеток и выполняемые ими функции.

Тема 2. Электрические процессы в нервной клетке.

История открытия животного электричества. Общие представления о возбудимых тканях. Общие представления о полупроницаемых мембранах. Клеточная оболочка как полупроницаемая мембрана. Строение мембраны нейрона. Ионы как носители зарядов в живой клетке. Пассивный и активный транспорт ионов. Мембранный потенциал нервной клетки.

Синапс и межнейронные связи. Электрические и химические синапсы. Возбудительные и тормозные медиаторы. Природа постсинаптических потенциалов (ПСП).

Механизмы проведения ПСП по мембране сомы и дендритов. Потенциал действия (ПД).

Механизмы проведения ПД по аксону.

Тема 3. Информационные процессы в нервной клетке.

Нейрон как устройство переработки информации. Нейрон как пороговый сумматор. Синаптическая эффективность. Модулирующие и детонирующие входы нейрона. Кодирование информации нейроном паттерном разрядов. Управляющие (неспецифические) и специфические входы нейрона.

Тема 4. Структурно-функциональная организация ЦНС.

Общий план строения ЦНС человека. Основные отделы ЦНС человека. Структурно-функциональная организация ствола и среднего мозга. Структурно-функциональная организация неокортекса. Концепция К.Прибрама. Модель структрно-функциональной организации мозга А.Р.Лурия. Взаимосвязь структурно-функциональной организации ЦНС с психическими процессами. Центрэнцефалические представления. Учение о динамической локализации функций.

Тема 5. Теория нейронных ансамблей мозга.

Общие положения теории нейронных ансамблей мозга Д.Хэбба. Хэббовский синапс. Понятие нейронного ансамбля и ансамблевый принцип кодирования информации в нейронных сетях мозга. Морфологические доказательства существования нейронных ансамблей. Электрофизиологические доказательства существования нейронных ансамблей.

Тема 6. Биоэлектрические процессы в нервной системе.

Внеклеточные электрические потенциалы в ЦНС. Свойства среды мозга как объемного проводника. Электрическое поле нейрона. Нейрон как электрический диполь. Суммация электрических полей нейронов в анизотропной среде. Пространственная и временная суммация электрических полей нейронов.

Тема 7. Природа суммарной электрической активности мозга.

Теории формирования суммарной электрической активности мозга. Механизмы синхронизации активности нейронов. Роль неспецифических систем мозга в механизмах генерации суммарной электрической активности мозга. Фокальные и суммарные электрические потенциалы: амплитудные и частотные характеристики. Общие представления о спонтанной и вызванной электрической активности мозга.

Тесты рубежного контроля

Темы 1-2. Структурно-функциональная организаций нейрона и электрические процессы в нервной клетке.

1. Впервые электрическая активность мозга животного была зарегистрирована 1875 году с поверхности коры животного

1. Г. Бергером
2. В.В. Правдич-Неминским
3. Р. Кейтоном
4. И.П. Павловым
5. И.М. Сеченовым

2. Различающиеся по частоте волны в кортикограмме животных впервые были выделены и описаны

1. Г. Бергером
2. В.В. Правдич-Неминским
3. Р. Кейтоном
4. И.П. Павловым
5. И.М. Сеченовым

3. Первая в мире неинвазивная регистрация электроэнцефалограммы с поверхности головы человека была осуществлена в 1925 году

1. Г. Бергером
2. В.В. Правдич-Неминским
3. Р. Кейтоном
4. И.П. Павловым
5. И.М. Сеченовым

4. Основные частотные компоненты и их обозначения с использованием букв греческого алфавита были введены и описаны

1. Г. Бергером
2. Э. Эдрианом
3. Б. Метьюзом

5. В настоящее время в диапазоне от 0,5 до 30 Гц выделяют

1. 4 частотных диапазона
2. От 4 до 12 частотных диапазонов
3. Свыше 20 частотных диапазонов

6. Считается, что этап созревания электрической активности мозга ребенка заканчивается, и она приобретает черты взрослого человека

1. К 18 годам
2. К 10 годам
3. К 13 годам
4. К 22 годам

7. Возрастные изменения ЭЭГ, связанные с деструктивными морфофункциональными перестройками в ЦНС, начинаются после

1. 55-60 лет
2. 65-70 лет
3. 75-80 лет

8. Мелкий, короткий, сильно ветвящийся отросток нейрона называется

1. Дендрит
2. Аксон
3. Сома

9. Длинный, ветвящийся преимущественно в конце, отросток нейрона называется

1. Дендрит
2. Аксон
3. Сома

10. Нервная ткань включает

1. Нейроны
2. Мышечные волокна
3. Глиальные клетки
4. Соединительнотканные клетки

11. Согласно «нейронной теории» В. Вальдейера, сформулированной им еще в 1891 году, нервная ткань представляет собой

1. Сплетение трубочек (по типу сосудистой системы)
2. Единый синцитий (одну разросшуюся клетку)
3. Систему обособленных клеток

12. В функциональном плане в нейроне системой, воспринимающей входные сигналы, являются

1. Дендриты
2. Сома
3. Аксон

13. Системой, комбинирующей и интегрирующей входные сигналы и генерирующей выходные, является

1. Дендриты
2. Сома
3. Аксон

14. Системой, передающей нервные импульсы другим нейронам или исполнительным органам (мышцам или железам), является

1. Дендриты
2. Сома
3. Аксон

15. Наружная мембрана нейрона представляет собой

1. Двойной слой липидов
2. Слой, состоящий из молекул структурного белка
3. Углеводный бислой

16. В структуру мембраны нейрона обязательно включены мембранные белки, которые, в зависимости от выполняемых ими функций, объединяются в 5 функциональных классов:

1. Структурные белки
2. Каналы
3. Мосты
4. Насосы
5. Рецепторы
6. Эффекторы
7. Ферменты
8. Перемычки
9. Щели

17. Активный транспорт ионов и молекул, осуществляемый против градиента концентрации с использованием метаболической энергии, происходит через

1. Каналы
2. Мосты
3. Перемычки
4. Щели
5. Насосы

18. Избирательная диффузия (т.е. пассивный транспорт) ионов и молекул, которые не могут сами проникать во внутрь (или наружу) клетки через мембрану, осуществляется через

1. Каналы
2. Мосты
3. Перемычки
4. Щели
5. Насосы

19. Узнавание и связывание специфических ионов и молекул осуществляется белками, обладающими высоким сродством к субстрату и относящимися к классу

1. Структурных белков
2. Рецепторов
3. Ферментов
4. Эффекторов

20. Потенциал покоя мембраны нейрона составляет по отношению к ее наружной поверхности величину

1. + 70 мВ
2. + 30 мВ
3. 0 мВ
4. – 30 мВ
5. – 70 мВ

21. Процесс уменьшения мембранного потенциала называется

1. Поляризацией
2. Деполяризацией
3. Гиперполяризацией

22. Процесс увеличения мембранного потенциала называется

1. Поляризацией
2. Деполяризацией
3. Гиперполяризацией

23. Места, в которых происходит контакт одного нейрона с другим, называются

1. Синусами
2. Фоликулами
3. Синапсами
4. Анастамозами

24. Выделяют синапсы 2 типов:

1. Электрические
2. Химические
3. Полезависимые
4. Механические
5. Биохимические

25. Классический химический синапс, представленный синаптической бляшкой (утолщением) на конце аксонной терминали, включает:

1. Пресинаптическую мембрану
2. Постсинаптическую мембрану
3. Структурные перемычки, придающие жесткость конструкции
4. Синаптическую щель
5. Защитную миелиновую оболочку вокруг зоны контакта

26. Основной функцией шипикового аппарата является

1. Увеличение внутреннего объема нейрона
2. Увеличение числа контактов нейрона и усиление входного воздействия за счет его распараллеливания
3. Синтез АТФ (энергетическая функция)
4. Усиление обменных процессов в нейроне

27. Химическая передача возбуждения от нейрона к нейрону осуществляется благодаря выбросу в синаптичекую щель из визикул специального вещества, называемого

1. Блокатором
2. Медиатором
3. Трансмиттером

28. Возбудительный (ВПСП) или тормозный (ТПСП) постсинаптический потенциал представляет собой

1. Резкое изменение уровня мембранного потенциала (спайк)
2. Медленно развивающееся длительное изменение мембранного потенциала
3. Градуальное изменение мембранного потенциала небольшой величины

29. Декрементом постсинаптического мембранного потенциала называется наблюдаемое по мере его распространения по мембране постепенное

1. Затухание
2. Усиление
3. Появление колебаний (то снижение, то нарастание)

30. Овершут – это

1. Резкое увеличение мембранного потенциала до – 110 мВ
2. Резкое снижение мембранного потенциала до 0 мВ
3. Смена знака мембранного потенциала с отрицательного на положительный (с – 70 до + 50 мВ)

31. Нейрон работает по закону «все или ничего», действие которого проявляется в том, что генерируемые им нервные импульсы – потенциалы действия (ПД)

1. Все имеют одинаковую амплитуду и длительность
2. Вызываются любым по силе раздражителем (как надпороговым, так и подпороговым)
3. Вызываются только надпороговыми раздражителями
4. Имеют различную (в зависимости от силы раздражителя) амплитуду и длительность

32. Наличие миелиновой оболочки на аксоне, образуемой т.н. шванновскими клетками, обеспечивает

1. Уменьшение скорости проведения нервного импульса по аксону
2. Защиту нервного волокна от внешнего воздействия
3. Электрическую изоляцию проводимого возбуждения от соседних нервных волокон
4. Пополнение энергетических ресурсов нейрона
5. Увеличение скорости проведения нервного импульса по аксону
6. Распространение возбуждения на соседние нервные волокна

33. Распространение ПД по миелинизированному нервному волокну осуществляется

1. Непрерывно вдоль всей мембраны аксона с постепенным декрементом
2. Скачками (сальтаторно) от одного перехвата Ранвье к другому и без декремента
3. Скачками (сальтаторно) с одного нервного волокна на соседнее и обратно с некоторым декрементом

34. В возбудительном синапсе, под действием соответствующего медиатора, происходит деполяризация постсинаптической мембраны за счет усиления проникновения в клетку

1. Положительно заряженных ионов Na⁺
2. Отрицательно заряженных ионов Cl^–
3. Положительно заряженных ионов Са⁺²
4. Положительно заряженных ионов К⁺

35. В тормозном синапсе, под действием соответствующего медиатора, происходит гиперполяризация постсинаптической мембраны за счет усиления проникновения в клетку

1. Положительно заряженных ионов Na⁺
2. Отрицательно заряженных ионов Cl^–
3. Положительно заряженных ионов Са⁺²
4. Положительно заряженных ионов К⁺

36. Относительной рефрактерностью называется

1. Полное исчезновение возбудимости нейрона, приводящее к невозможности генерации нового ПД
2. Состояние сниженной возбудимости нейрона, позволяющего генерировать новый ПД при сильном (сверхпороговом) возбуждении
3. Состояние повышенной возбудимости нейрона, позволяющего генерировать новый ПД при очень слабом (подпороговом) возбуждении

37. Абсолютной рефрактерностью называется

1. Полное исчезновение возбудимости нейрона, приводящее к невозможности генерации нового ПД
2. Состояние сниженной возбудимости нейрона, позволяющего генерировать новый ПД при сильном (сверхпороговом) возбуждении
3. Состояние повышенной возбудимости нейрона, позволяющего генерировать новый ПД при очень слабом (подпороговом) возбуждении

1. Интеграция постсинаптических потенциалов, вызванных синхронно приходящими на соседние участки мембраны импульсами, называется

1. Пространственной суммацией
2. Временной суммацией

2. Интеграция постсинаптических потенциалов, вызванных приходящими на одни и те же синапсы последовательными импульсами, называется

1. Пространственной суммацией
2. Временной суммацией

3. Кодирование передаваемой отдельными нейронами информации осуществляется

1. Амплитудой отдельного импульса
2. Длительностью отдельного импульса
3. Частотой следования импульсов
4. Временным рисунком (паттерном) импульсов

4. Эффективность синапса (т.е. его вклад в генерацию нейроном потенциала действия) зависит от

1. Химического состава медиатора
2. Местоположения (на дендритах, соме или аксоне)
3. Величины синаптической щели (расстояния между пре- и постсинаптическими мембранами)

5. Основные элементом обработки информации с точки зрения доктрины единичного кодирующего нейрона является

1. Отдельный нейрон
2. Нейронный ансамбль
3. Нервная система в целом

6. Проблема комбинаторного взрыва связана с тем, что число нейронов

1. Больше, чем нужно для полного кодирования признаков
2. Меньше, чем это необходимо
3. Достаточно

7. Основными недостатками доктрины единичного кодирующего нейрона являются следующие факты:

1. Для генерации потенциала действия требуется приход возбуждения сразу от большого числа нейронов
2. У нейронов не всегда совпадают частоты генерации потенциалов действия
3. Характер связи между нейронами очень подвижен
4. Часть нейронов обладает низкой скоростью проведения импульса

8. Основные элементом обработки информации с точки зрения доктрины популяционного кодирования является

1. Отдельный нейрон
2. Нейронный ансамбль
3. Нервная система в целом

9. Морфологическими исследованиями Лоренте де Но было показано в коре больших полушарий наличие

1. Столбцов
2. Синцития
3. Колонок
4. Матриц

10. Хэббовский нейронный ансамбль является

1. Функциональным
2. Морфологическим
3. Морфо-функциональным

11. В хэббовский ансамбль входят нейроны, расположенные

1. В пределах одной колонки
2. Достаточно далеко друг от друга
3. В одном полушарии
4. На расстоянии не более 500 мкм друг от друга

12. Хэббовский ансамбль является образованием

1. Временным
2. Постоянным

13. Когановский нейронный ансамбль является

1. Функциональным
2. Морфологическим
3. Морфо-функциональным

14. Когановский ансамбль состоит из:

1. Синергично отвечающих возбуждением нейронов
2. Синергично реагирующего возбуждением ядра и тормозного окружения
3. Отвечающих возбуждением отдельных нейронов на фоне торможения остальных

15. Ядро морфо-функционального ансамбля включает

1. Некоторое число нейронов со стабильными ответами
2. Большое число нейронов с вариабельными ответами
3. Все синхронно и стабильно отвечающие нейроны

16. В процессе хэббовского обучения синаптическое взаимодействие между пре- и постсинаптическим нейронами

1. Усиливается
2. Ослабляется
3. Оставляет без изменения

Тема 4. Структурно-функциональная организация цнс

1. В процессе эмбрионального развития на переднем конце нервной трубки образуются 3 первичных мозговых пузыря, получивших название

1. Прозэнцефалон
2. Ромбэнцефалон
3. Телэнцефалон
4. Диэнцефалон
5. Мезэнцефалон

2. Большие полушария называют конечным мозгом или

1. Прозэнцефалоном
2. Ромбэнцефалоном
3. Телэнцефалоном
4. Диэнцефалоном
5. Мезэнцефалоном

3. Между полушариями лежит непарный отдел центральный отдел переднего мозга, который называется промежуточным мозгом или

1. Прозэнцефалоном
2. Ромбэнцефалоном
3. Телэнцефалоном
4. Диэнцефалоном
5. Мезэнцефалоном

4. Спинной мозг связан с головным 2 лемнисковыми путями

1. Дорзальным
2. Вентральным
3. Медиальным
4. Латеральным

5. Большая часть нейроном заднего и среднего мозга являются полимодальными и образуют

1. Крышу мозга (тектум)
2. Таламус
3. Ретикулярную формацию
4. Гипоталамус

6. Две трети промежуточного мозга, где происходит переключение большинства сенсорных путей, идущих в кору, занимает

1. Гиппокамп
2. Таламус
3. Гипоталамус
4. Гипофиз

7. Наличие на поверхности коры больших полушарий борозд и извилин связано с

1. Необходимостью разместить значительную площадь поверхности в небольшом объеме
2. Защитой подкорковых образований
3. Улучшением дыхания и кровоснабжения нервной ткани
4. Необходимостью пространственно приблизить одни участки коры к другим

8. В структуре коры обычно выделяют

1. 2 слоя
2. 4 слоев
3. 6 слоев

9. Серое вещество мозга представляет собой скопление

1. Тел нейронов
2. Нервных волокон (аксонов)
3. Кровеносных сосудов

10. Белое вещество мозга представляет собой скопление

1. Тел нейронов
2. Нервных волокон (аксонов)
3. Кровеносных сосудов

11. По своим функциональным свойствам все нейроны ЦНС могут быть разделены на 3 большие группы

1. Сенсорные
2. Возбудительные
3. Промежуточные (интернейроны)
4. Моторные
5. Тормозные

12. Ключевыми звеньями, обеспечивающими регуляцию функционального состояния ЦНС и уровня текущего бодрствования, являются корковые и подкорковые структуры, называемые

1. Специфическими сенсорными системами
2. Неспецифическими системами
3. Двигательными системами

13. Обработка корой сенсорной информации любой модальности начинается в

1. Первичных сенсорных областях каждого полушария
2. Ассоциативных областях
3. Лобных (управляющих) областях

14. В целом известно, что первичные сенсорные и моторные области коры связаны преимущественно с

1. Ипсилатеральной (своей) стороной тела
2. Контрлатеральной (противоположной) стороной тела
3. В равной мере с обеими сторонами тела

15. По своей клеточной структуре и выполняемым функциям кора

1. Является гомогенной (однородной)
2. Разбита на 10 симметричных пар областей
3. Разбита на 50÷100 специализированных цитоархитектонических полей

16. Анатомические исследования показали, что симметричные участки коры, расположенные в разных полушариях

1. Всегда имеют одинаковое строение, структуру и выполняют одинаковые функции
2. Могут иметь отчетливые анатомические и функциональные различия

17. Наиболее часто используемыми для изучения функциональной асимметрии полушарий мозга методами являются:

1. Рассечение мозолистого тела
2. Клинические наблюдения за опухолями, локализованными в разных областях коры
3. Навязывание ритма зрительной стимуляции
4. Дихотическое прослушивание
5. Удаление отдельных участков коры

18. Согласно концепции К. Прибрама, за целенаправленный характер поведения и его вероятностное программирование в стохастической среде отвечают лобные области, относящиеся к категории

1. Первичных специфических областей коры
2. Вторичных (специфических) областей коры
3. Третичных (ассоциативных) областей коры
4. Четвертичных (неспецифических) областей коры

19. С актами восприятия и элементарной обработки стимулов различных модальностей связаны

1. Первичные специфические области коры
2. Вторичные (специфические) области коры
3. Третичные (ассоциативные) области коры
4. Четвертичные (неспецифические) области коры

20. За межмодальный синтез информации, отбор стратегии и организацию поведения отвечают

1. Первичные специфические области коры
2. Вторичные (специфические) области коры
3. Третичные (ассоциативные) области коры
4. Четвертичные (неспецифические) области коры

21. А.Р. Лурия предложил модель, согласно которой мозг можно условно разделить на 3 функциональных блока:

1. Блок регуляции уровня активности мозга (энергетический блок)
2. Блок эмоциональной и мотивационной оценки ситуации
3. Блок программирования, регуляции и контроля за протеканием психической деятельности
4. Блок приема, хранения и переработки информации
5. Блок организации целенаправленного поведения

22. В рамках концепции узкого локализационизма психические явления рассматривались как единая, далее неразложимая «способность», различные элементы которой реализуются

1. Разными структурно-функциональными образованиями (центрами)
2. Различными структурами, но их число и степень участия могут меняться, в зависимости от конкретных условий
3. Всем мозгом в целом, без функциональной специализации его участков

23. Сторонники идеи эквипотенциализма или антилокализационизма рассматривали психическое функции как единое и неделимое, реализуемое

1. Отдельными структурно-функциональными образованиями (центрами)
2. Несколькими структурами, число и степень участия которых могут меняться, в зависимости от конкретных условий
3. Всем мозгом в целом, без функциональной специализации его участков

24. Согласно современным представлениям, реализация психических функций осуществляется

1. Разными структурно-функциональными образованиями (центрами)
2. Различными структурами, но их число и степень участия могут меняться, в зависимости от конкретных условий
3. Всем мозгом в целом, без функциональной специализации его участков

25. Предложенная У. Пенфилдом центрэнцефалическая система предполагала наличие высшего интегративного центра (т.н. «центра сознания»), расположенного в

1. Коре больших полушарий
2. Таламусе
3. Структурах лимбической системы
4. Гипоталамусе и нижней части мозгового ствола

26. Сторонники учения о динамической локализации функции высшей информационно-управляющей структурой ЦНС считали

1. Кору больших полушарий
2. Таламус
3. Структуры лимбической системы
4. Гипоталамус и нижнюю части мозгового ствола

27. А.Б. Коганом и его учениками было показано, что формирование состояния возбуждения (или торможения) связано с

1. Резким ростом числа возбужденных (заторможенных) нейронов
2. Резким снижением числа заторможенных (возбужденных) нейронов
3. Перестройками пространственно-временной организации взаимосвязей между нейронами при некоторых случайных колебаниях их активности

28. Высокая надежность работы мозга и его компенсаторные возможности обусловлены в первую очередь

1. Высокой надежностью работы его отдельных элементов (синапсов, нейронов, нейроглии, системы гемодинамики и т.д.)
2. Высокой пластичностью системы взаимосвязей отдельных элементов
3. Большим количеством нейронов

Темы 6-7. Биоэлектрические процессы в нервной системе и природа суммарной электрической активности мозга.

1. Согласно гипотезе Э. Эдриана и Б. Метьюза, медленные колебания регистрируемого с поверхности головы потенциала являются результатом

1. Суммации синхронно возникающих пиковых потенциалов (ПД)
2. Пачечной активности нейронов
3. Суммации медленных, градуально изменяющихся потенциалов (ВПСП и ТПСП)
4. Корково-подкорковых взаимодействий

2. Х. Чанг предположил, что в основе ритмической активности мозга в альфа-диапазоне частот лежит циркуляция возбуждения между

1. Симметричными областями коры другого полушария
2. Любыми областями коры (как ипси-, так и контрлатерального полушария)
3. Корой и таламусом
4. Корой и ретикулярной формацией среднего мозга

3. Согласно гипотезе Дж. О Лири и П. Бишопа, медленные колебания регистрируемого с поверхности головы потенциала являются результатом

1. Суммации синхронно возникающих пиковых потенциалов (ПД)
2. Пачечной активности нейронов
3. Суммации медленных, градуально изменяющихся потенциалов (ВПСП и ТПСП), возникающих на апикальных дендритах
4. Корково-подкорковых взаимодействий

4. Длительность ВПСП составляет порядка

1. 2-3 мс
2. 15-20 мс
3. 50-60 мс
4. 100-120 мс

5. Длительность ТПСП составляет порядка

1. 2-3 мс
2. 15-20 мс
3. 50-60 мс
4. 100-120 мс

6. Считается, что экспериментально обнаруженные у глиальных клеток медленные электрические потенциалы могут принимать участие в генерации

1. Осцилляторной активности с частотой от 40 до 100 Гц
2. Медленной активности от 4 до 10 Гц
3. Сверхмедленной активности от 0 до 1 Гц
4. Импульсной активности нейронов

7. Происхождение регистрируемой с поверхности головы спонтанной биоэлектрической активности (собственно ЭЭГ) в настоящее время связывают с

1. Генерацией быстрых потенциалов действия (ПД)
2. Медленными электрическими процессами, протекающими на мембранах нейронов и отчасти глиальных клеток
3. Биохимическими процессами, протекающими внутри нейронов и, особенно, глии

8. Согласно представлениям М.Н. Жадина, мозг представляет собой изотропную проводящую среду, в которой рассеяны нейроны, рассматриваемые как

1. Исходно электронейтральные клетки
2. Диполи, хаотически расположенные во всем объеме мозга
3. Диполи, ориентированные перпендикулярно к поверхности коры

9. Модель М.Н. Жадина предполагает, что потенциал в любой точке среды (в том числе и на поверхности мозга) равен

1. Сумме потенциалов всех имеющихся в среде источников
2. Сумме потенциалов относительно небольшой популяции нейронов

10. Т. Баллок и М. МакКлин предлагают рассматривать в качестве первичных генераторов спонтанной активности мозга

1. Нервные клетки-диполи целиком
2. Субклеточные образования (синапсы, дендриты и т.д.)
3. Ионный состав межклеточной среды

11. Пейсмекером принято называть отдельные клетки или группы клеток, которые

1. Обладают эндогенной фоновой активностью и способны навязывать ее другим нейронам
2. Собственной активностью не обладают, но легко перенимают навязанную активность
3. Обладают собственной фоновой активностью, которую никому навязать не могут, но могут изменять под влиянием других нейронов

12. По мнению Р. Гранита, наличие спонтанной активности у нейронов приводит к

1. Значительному расширению их функциональных возможностей (активность можно не только повысить, но и снизить)
2. Повышению уровня дифференциальной чувствительности, обеспечивая гибкость всей системы в целом за счет отсутствия фиксированных порогов
3. Снижению уровня дифференциальной чувствительности, так как в какие то моменты времени (во время генерации ПД) система бывает выключена
4. Существенному повышению уровня энерготрат и необходимости интенсификации обменных процессов

13. Согласно концепции, сформулированной П. Андерсеном и С. Андерссоном, ритмическая активность в таламусе формируется за счет

1. Ритмических волн возбуждения, приходящих в таламус от рецепторов по специфическим афферентным путям
2. Синхронизации эндогенной ритмической активности таламических нейронов за счет собственных возвратных тормозных коллатералей
3. Возбуждения таламических нейронов возвратными коллатералями из коры

14. В настоящее время считается доказанным, что существует

1. Единый, специфический водитель ритма в таламусе
2. Множество водителей ритма, как в таламусе, так и в коре

15. К появлению ритмической активности в коре приводит (согласно этой же концепции)

1. Синхронизация собственных корковых пейсмекеров в данной области
2. Залп импульсов, поступающий из других областей коры
3. Залп импульсов, поступающих из таламуса

16. Общий контроль за уровнем таламо-кортикальных взаимодействий и уровнем бодрствования в целом осуществляется

1. Лобными областями коры
2. Лимбической системой
3. Мезэнцефалической ретикулярной формацией (м-РФ)

17. Е.М. Осовец с соавторами считают, что незатухающий характер колебаний в коре обеспечивается влиянием на нее таламических осцилляторов, при этом они рассматривают кору как

1. Пассивный колебательный контур, не способный генерировать самостоятельные незатухающие колебания высокой частоты
2. Активный колебательный контур, способный генерировать самостоятельные незатухающие колебания высокой частоты

18. Механизм возвратного торможения реализуется следующим образом:

1. Два нейрона взаимно тормозят друг друга
2. Нейрон возбуждает тормозную клетку, которая тормозит этот же нейрон
3. Нейрон возбуждает последовательную цепочку вставочных клеток, которые образуют петлю, оканчивающуюся на первом нейроне

19. А.Б. Коганом с сотрудниками, с использованием методов обрезки и подрезки, была показана

1. Принципиальная возможность истинной иррадиации (распространения) процессов возбуждения и торможения по коре
2. Невозможность распространения процессов возбуждения и торможения по коре при нарушении корково-подкорковых связей

20. Согласно экспериментальным данным по разделению и частичной изоляции различных областей коры, на сегодняшний день принято считать, что пространственная синхронизация отдельных участков коры обеспечивается

1. Только подкорковыми структурами за счет корково-подкорковых связей
2. Только корковыми структурами за счет корково-корковых связей
3. И корковыми, и подкорковыми структурами за счет связей, идущих на различных уровнях организации мозга

Модуль II. Нейродинамический подход к пониманию природы психических явлений

Цель модуля: формирование представлений о нейрофизиологических механихмах психических явлений

Тема 8. Доктрины кодирования информации в цнс

Доктрины кодирования информации в ЦНС. Доктрина единичного кодирующего нейрона. Биохимические теории. Детекторная теория. Теория афферентного синтеза. Теория меченых каналов связи. Проблемы доктрины единичного кодирующего нейрона. Доктрина популяционного кодирования. Теория нейронных ансамблей мозга.

Тема 9. Электрографические корреляты информационных процессов мозга.

Кодирование признаков сенсорного образа в импульсной активности нейронов специфических областей. Кодирование признаков стимула в структуре вызванного потенциала. Осцилляторная активность ольфакторной системы насекомых и проблема кодирования запахов. Пространственно-временное кодирование обобщенных свойств объекта паттернами вызванной активности.

Тема 10. Нейронные ансамбли мозга.

Представления А.Б.Когана о морфо-функциональных ансамблях мозга. Структурно-функциональная организация морфо-функциональных ансамблей мозга. Представления о структурно-функциональной организации функциональных нейронных ансамблей мозга. Морфо-функциональные и функциональные ансамбли мозга как структурно-функциональная основа механизмов кодирования информации.

Тема 11. Нейродинамический подход к пониманию природы психического образа.

Нейродинамический подход к психическим явлениям. Представления К.Фон-дер-Малсбурга и Ф.Крика о нейрофизиологических основах психического образа. Роль высокочастотной осцилляторной активности в механизмах формирования нейронных ансамблей мозга. Нейродинамический подход к проблеме связывания признаков психического образа. Перспективы развития нейродинамического подхода к пониманию природы психического образа.

Тесты рубежного контроля

Тема 8. Доктрины кодирования информации в ЦНС.

1. Двумя основными доктринами кодирования информации в ЦНС являются

1. Доктрина кодирования глиальными клетками
2. Доктрина популяционного кодирования
3. Доктрина кодирования мечеными синапсами
4. Доктрина кодирования единичным нейроном

2. Согласно доктрине кодирования единичным нейроном

1. Информация в ЦНС кодируется специальными нейронами, собранными в гностических полях мозга
2. Информация в ЦНС кодируется единичными нейронами, расположенными в разных отделах мозга
3. Информация в ЦНС кодируется одним нейроном

3. Согласно доктрине популяционного кодирования

1. Информация в ЦНС кодируется одной специализированной группой нейронов
2. Информация в ЦНС кодируется ансамблями нейронов
3. Информация в ЦНС кодируется нейронами-детекторами

4. В доктрину кодирования единичным нейроном входят следующие теории

1. Теория афферентного синтеза
2. Биохимическая теория
3. Биофизическая теория
4. Детекторная теория
5. Теория кодирующего нейрона
6. Теория меченых каналов

5. Согласно теории афферентного синтеза

1. Синтез и запоминание информации в нейронах неокортекса обеспечиваются соматотопической организацией сенсорных проекций.
2. Синтез и запоминание информации в нейронах неокортекса обеспечиваются неспецифическими системами мозга.
3. Афферентный синтез происходит на уровне подкорковых структур.

6. Согласно биохимической теории

1. Формирование следа памяти связано с изменением уровня обмена веществ в нейронах мозга.
2. Формирование следа памяти связано с синтезом углеводов и жиров.
3. Формирование следа памяти связано с синтезом новых РНК и белков.

7. Согласно детекторной теории

1. Формирование следа памяти связано с настройкой существующих нейронов-детекторов.
2. Формирование следа памяти связано с приобретение детекторных свойств нейронами.
3. Формирование следа памяти связано с глиальными клетками-детекторами.

7. Согласно теории меченых каналов

1. Формирование следа памяти связано с синтезом новых видов биологически активных веществ в нейронах мозга.
2. Формирование следа памяти связано с изменением синаптической проводимости.
3. Формирование следа памяти связано с изменением структуры локального кровотока мозга.

В доктрину кодирования единичным нейроном входят теории

Темы 10-11. Нейронные ансамбли мозга и нейродинамический подход к пониманию природы психического образа.

1. Хэббовский нейронный ансамбль является

1. Функциональным
2. Морфологическим
3. Морфо-функциональным

2. В хэббовский ансамбль входят нейроны, расположенные

1. В пределах одной колонки
2. Достаточно далеко друг от друга
3. В одном полушарии
4. На расстоянии не более 500 мкм друг от друга

3. Хэббовский ансамбль является образованием

1. Временным
2. Постоянным

4. Когановский нейронный ансамбль является

1. Функциональным
2. Морфологическим
3. Морфо-функциональным

5. Когановский ансамбль состоит из:

1. Синергично отвечающих возбуждением нейронов
2. Синергично реагирующего возбуждением ядра и тормозного окружения
3. Отвечающих возбуждением отдельных нейронов на фоне торможения остальных

6. Ядро морфо-функционального ансамбля включает

1. Некоторое число нейронов со стабильными и большое число с вариабельными ответами
2. Большое число нейронов со стабильными ответами и немного с вариабельными
3. Все синхронно и стабильно отвечающие нейроны

7. В процессе хэббовского обучения синаптическое взаимодействие между пре- и постсинаптическим нейронами

1. Усиливается
2. Ослабляется
3. Оставляет без изменения

8. Пейсмекерами называют

1. Молчащие нейроны
2. Самопроизвольно разряжающиеся нейроны
3. Глиальные клетки
4. Нейроны, отвечающие пачкой на каждый входной импульс

9. Высокочастотными называются осцилляции, относящиеся к частотному диапазону

1. Бета
2. Альфа
3. Тета
4. Гамма
5. Дельта

10. На нижнем уровне переработки информации (в проекционных областях коры) признаком принадлежности к одному ансамблю является

1. Структурно-морфологическая близость нейронов
2. Скоррелированная активность различающихся по свойствам нейронов
3. Наличие тормозной паузы между разрядами отдельных нейронов

11. Близость свойств нейронов, входящих в один морфо-функциональный нейронный ансамбль и кодирование ими некоторого класса сходных признаков определяется

1. Генетически обусловленными связями нейронов ядра ансамбля с общим релейным нейроном
2. Наличием отдельных параллельных входов на каждый нейрон ядра
3. Наличием сети возвратных тормозных коллатералей

12. Преимущество генетической предопределенности морфо-функциональных нейронных ансамблей состоит в том, что

1. Они способны выделять очень тонкие признаки образа
2. Не требуется больших энергетических затрат на их формирование
3. Не требуется их длительного обучения, а достаточно только небольшой настройки на этапе импринтинга

13. Согласно корреляционной гипотезе, объединение нейронов в функциональные группы (ансамбли) осуществляется на основе

1. Только частотной корреляции разрядов (работа на одной частоте)
2. Временной корреляции разрядов (синхронная работа)
3. Структурно-морфологической близости
4. Подстройка параметров отдельных нейронов друг под друга

14. Механизмом синхронизации внутри ансамбля возбуждений, приходящих на разные элементы с различной временной задержкой может являться

1. Взаимное торможение нейронов
2. Реверберация осцилляторных паттернов по замкнутым нейронным цепям
3. Иррадиация возбуждения по коре

15. Морфо-функциональные ансамбли разного уровня в ряду: локальные группы нейронов, корковые колонки, бочонки и т.д. отличаются друг от друга

1. Модальностью перерабатываемой информации
2. Степенью сложности анализируемой информации и алгоритмами ее переработки
3. Участием в различных когнитивных процессах

16. Высокочастотные осцилляции могут регистрироваться в виде

1. Пачечной импульсной активности нейронов
2. Пика в вызванных потенциалах
3. Артефакта
4. Высокочастотного комплекса в ЭЭГ

17. Входные паттерны связываются и воспринимаются как части целого, если они поступают на мембрану нейрона со сдвигом во времени, не превышающим

1. 2 мс
2. 10 мс
3. 50 мс

18. Для синхронизации активности нейронов более эффективными являются

1. Тормозные входы
2. Возбудительные входы
3. Регулярное чередование тормозных и возбудительных входов

19. Одномоментное возбуждение приводит к

1. Синхронизации нейрональной активности
2. Десинхронизации нейрональной активности

20. Синхронизация активности в параллельных каналах связи приводит к

1. Снижению скорости переработки информации
2. Повышению скорости переработки информации
3. Не влияет на скорость процесса переработки информации

21. Экспериментально и в модельных исследованиях показано, что причиной возникновения гамма-осцилляций в нейронной сети могут являться

1. Сдвоенные спайки у интернейронов
2. Средний уровень реципрокного торможения
3. Временные задержки
4. Единичные возбудительные колебания

22. Неспецифические влияния, приводящие к десинхронизации корковой активности, являются

1. Активирующие
2. Тормозные

23. Активирующие неспецифические влияния реализуются в диапазоне

1. Дельта-частот
2. Тета-частот
3. Альфа-частот
4. Бета-частот
5. Гамма-частот

24. Тормозные неспецифические влияния реализуются в диапазоне

1. Дельта-частот
2. Тета-частот
3. Альфа-частот
4. Бета-частот
5. Гамма-частот

25. Информационные процессы реализуются в области

1. Дельта-частот
2. Тета-частот
3. Альфа-частот
4. Бета-частот
5. Гамма-частот

Контрольные вопросы к зачету

1. Структурно-функциональная организация нервной клетки.
2. Медленные и быстрые электрические процессы в нервной клетке.
3. Информационные процессы в нервной клетке.
4. Структурно-функциональная организация ЦНС.
5. Теория нейронных ансамблей мозга.
6. Внеклеточные электрические поля нейронов и свойства среды.
7. Механизмы синхронизации активности нейронов.
8. Природа суммарной электрической активности мозга.
9. Доктрины кодирования информации в ЦНС.
10. Электрографические корреляты информационных процессов мозга.
11. Морфо-функциональные и функциональные ансамбли мозга.
12. Современный нейродинамический подход к пониманию природы психического образа.

Учебно-методическое обеспечение курса.

Рекомендуемая литература

Основная

Кирой В.Н. Электроэнцефалография. Из-во РГУ. 1998. 240 с.

Кирой В.Н., Белова Е.И. Механизмы формирования и роль осцилляторной активности нейронных популяций в системной деятельности мозга//Журнал высшей нервной деятельности. 2000. т. 50, вып. 2. С.179-191.

Кирой В.Н., Ермаков П.Н. Краткий курс физиологии высшей нервной деятельности и сенсорных систем. Из-во РГУ. 2004. 320 с.

Кирой В.Н., Чораян О.Г. К теории нейронных ансамблей мозга. Успехи физиологических наук, 2000 г., т. 31, № 2, с. 23-39.

Дополнителная

Блум Ф., Лейзерсон А., Хофстедтер Л. Мозг, разум, поведение. М., Мир, 1988.

Бреже М. Электрическая активность нервной системы. М., Мир, 1979, 264 с.

Зенков Л.Р., Ронкин М.А. Функциональная диагностика нервных болезней. М., Медицина, 1991, 640 с.

Кирой В.Н. Нейродинамический подход к природе психических явлений. Обзор. 2001.

Глоссарий

Аксон – крупный, одиночный, редко ветвящийся, длинный (до 1 м) отросток нейрона, проводящий нервные импульсы от тела клетки к другим нейронам или эффекторным органам (мышцам, железам).

Восприятие – психический процесс отражения предметов и явлений действительности, непосредственно воздействующих на органы чувств, в совокупности их различных свойств и частей.

Гиперполяризация мембраны – повышение разности потенциалов у находящейся в состоянии физиологического покоя клетки между ее цитоплазмой и внеклеточной жидкостью (т.е. повышение потенциала покоя).

Дендриты – короткие (до 700 мкм), сильно ветвящиеся цитоплазматические отростки нейрона, проводящие нервные импульсы к телу нейрона.

Деполяризация мембраны – уменьшение разности потенциалов у находящейся в состоянии физиологического покоя клетки между ее цитоплазмой и внеклеточной жидкостью (т.е. снижение потенциала покоя).

Десинхронизация (реакция десинхронизации) – вызванная различными (внешними или внутренними) причинами смена периодической, высокоамплитудной, упорядоченной ЭЭГ-активности более низкоамплитудной, высокочастотной и менее упорядоченной активностью (считается проявлением активации структур ЦНС).

Детекторы – высоко специализированные нейроны, настроенные на распознавание какого-то определенного параметра (характеристики) действующего раздражителя, в том числе, достаточно сложного.

Дистантная или пространственная синхронизация – сходство протекания биоэлектрических процессов в различных, пространственно удаленных точках коры мозга, проявляющаяся в повышении уровня когерентности между ними.

Импринтинг – мгновенное запечатление, связанное с формированием в раннем периоде развития особи устойчивой индивидуальной избирательности к некоторым внешним стимулам.

Интеллект – способность к мышлению и рациональному познанию.

Колонка – морфо-функциональное объединение нейронов преимущественно II-IV слоев коры, ориентированное перпендикулярно поверхности и имеющее общее рецептивное поле, афферентные и эфферентные волокна.

Мышление – высшая форма активного отражения объективной реальности, состоящая в моделировании событий, манипуляции образами и порождении новых знаний.

Локальная синхронизация – синхронная деятельность многочисленных нервных элементов, расположенных в непосредственной близости от активного электрода, проявляющаяся в увеличении амплитуды регистрируемого суммарного потенциала.

Нейрон – высокоспециализированная клетка, обладающая особыми свойствами возбудимости и являющаяся основной структурной и функциональной единицей нервной ткани.

Нервная ткань – комплексы нервных и глиальных клеток, специфичных для животных организмов.

Образ – субъективный эквивалент предмета окружающего мира, включающий как непосредственно (чувственно) воспринимаемые признаки, так и гипотетические конструкты.

Ощущение – простейшая форма познания отдельных свойств предметов и явлений, присущая человеку и животным, и представляющая собой некоторое чувство (яркости, громкости, сладости, равновесия, прикосновения и т.д.).

Память – одно из основных свойств нервной системы, выражающееся в способности длительное время хранить информацию о событиях внешнего мира и реакциях организма, неоднократно выводить эту информацию в область сознания и поведения.

Пейсмекер (водитель ритма) – самопроизвольно разряжающийся (осциллирующий) нейрон, способный вовлекать в ритмическую активность другие нейроны.

Поляризация мембраны – состояние нейрона, при котором внутренняя сторона мембраны (цитоплазма) отрицательно заряжена относительно ее наружной стороны (внеклеточная жидкость).

Постсинаптические потенциалы: возбудительные (ВПСП) или тормозные (ТПСТ) – градуальное изменение трансмембранного потенциала нейрона под действием возбудительных или тормозных медиаторов, приводящих к частичной де- (ВПСП) или гиперполяризации (ТПСП) мембраны.

Потенциал действия – быстрое колебание (спайк) мембранного потенциала, возникающее при возбуждении нейрона, создаваемое сомой нейрона в специализированной генераторной зоне – зоне аксонного холмика и передающееся по аксону без декремента к другим нейронам или эффекторным клеткам.

Потенциал покоя – разность потенциалов, существующая у живых возбудимых клеток в состоянии физиологического покоя (обычно в диапазоне от – 60 до – 90 мВ).

Признак – характеристика некоторого объекта или события, которая может быть отнесена и к другим объектам и событиям.

Реакция активации – совокупность электрографических признаков, сопутствующих повышению уровня бодрствования.

Ретикулярная формация – образующие единый функциональный комплекс срединные образования, состоящие из сетевидных скоплений нервных клеток разного вида и величины, разделенных множеством разнонаправленных волокон.

Речь – один из видов коммуникативной деятельности человека, представляющий собой способность человека оперировать понятиями в форме слов.

Синапс – высокоспециализированные функциональные контакты между возбудимыми клетками (нервными, мышечными, секреторными), служащие для передачи и преобразования нервных импульсов.

Синхронизация (реакция синхронизации) – реакция, обратная р. десинхронизации, т.е. появление периодической, высокоамплитудной, упорядоченной ЭЭГ-активности, вместо низкоамплитудной, высокочастотной и менее упорядоченной (наиболее характерна для состояний покоя и релаксации с закрытыми глазами).

Сознание – способность человека отделять себя (свое «Я») от других людей и внешнего мира («не Я»), адекватно отражать действительность и правильно регулировать отношения между личностью и окружающей средой.

Сома или перикарион – тело нейрона, от которого отходят цитоплазматические отростки (дендриты и аксон).

Ствол мозга – комплекс мозговых структур, включающий продолговатый мозг, Варолиев мост, средний мозг, к которым некоторые авторы добавляют и промежуточных мозг.

Стресс – общий адаптационный синдром, состояние напряжения, спада, подавленности, возникающее под влиянием экстремальных воздействий.

Уровень активации – положение состояния на шкале уровней бодрствования.

Уровень бодрствования – внешнее (поведенческое) проявление уровня активации ЦНС.