МОСКОВСКИЙ ЭКСТЕРНЫЙ ГУМАНИТАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
АКАДЕМИЯ ПЕДАГОГИКИ
ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ
КАФЕДРАПСИХОЛОГИИ И ПСИХОЛОГИЧЕСКОГО КОНСУЛЬТИРОВАНИЯ
«Физиологические механизмы психических процессов исостояний»
Авторизованный реферат по курсу
«Психофизиология»
Фамилия,имя, отчество студента
Номерзачетной книжки
Руководитель(преподаватель)
Рецензент ____________________________
З/О
МОСКВА — 2002год
Содержание
TOC o «1-3» h z Содержание. PAGEREF _Toc11464437 h 2
Задача иметодология психофизиологии. PAGEREF _Toc11464438 h 3
Предмет и принципы психофизиологии. PAGEREF _Toc11464439 h 3
Методы в психофизиологических исследованиях. PAGEREF _Toc11464440 h 5
Психофизиологическоеизучение психических процессов и состояний. PAGEREF _Toc11464441 h 11
Принципы кодирования информации в нервной системе. PAGEREF _Toc11464442 h 11
Восприятие. PAGEREF _Toc11464443 h 12
Внимание. PAGEREF _Toc11464444 h 15
Память. Функционально-структурная организация. PAGEREF _Toc11464445 h 17
Эмоциональная память и научение. PAGEREF _Toc11464446 h 20
Эмоции. Классификация, функции. PAGEREF _Toc11464447 h 23
Лицевая экспрессия и эмоции. PAGEREF _Toc11464448 h 25
Управление движением и вегетативными реакциями. PAGEREF _Toc11464449 h 28
Мышление и речь. PAGEREF _Toc11464450 h 30
Сознание. PAGEREF _Toc11464451 h 36
Современныенаправления прикладной психофизиологии. PAGEREF _Toc11464452 h 40
Педагогическая психофизиология. PAGEREF _Toc11464453 h 40
Социальная психофизиология. PAGEREF _Toc11464454 h 41
Экологическая психофизиология. PAGEREF _Toc11464455 h 41
Литература:PAGEREF _Toc11464456 h 43
Задачаи методология психофизиологииПредмет и принципы психофизиологии
Психофизиология — раздел психологии, посвященный изучениюроли биологических факторов, в том числе свойств нервной системы, в реализациипсихической деятельности. В зависимости от исследовательской области выделяютпсихофизиологию ощущений и восприятий, речи и мышления, эмоций, внимания,произвольных действий, дифференциальную психофизиологию.
Психофизиология — междисциплинарная областьестественнонаучных знаний об организации отношений вероятностных физических,психических и духовных сущностей и явлений человека, это морально оправданноенаучное познание вероятностных физических, психических и духовных сущностей и явленийчеловека и организации их отношений. Для эффективного познания психофизиологияиспользует совокупность предпосылок, принципов, методов и средств познания,соответствующих сущности объектов познания — вероятностную методологию.
Психофизиология мотивации
... межстимульных интервалов. Последнее, по мнению К.В. Судакова, позволяет говорить о голографическом принципе отражения доминирующей мотивации в деятельности отдельных структур и элементов мозга. Эффективным ... мотиваций и их иерархической смене ведущую роль играет принцип доминанты, сформулированный А.А. Ухтомским (1925). По этому принципу, в каждый момент времени доминирует та мотивация, в ...
Человек является объектом исследования в психофизиологиии объектом приложения психофизиологических знаний. Здоровый человек являетсяобъектом познания и применения знаний общей психофизиологии. Объектомисследования клинической психофизиологии и применения ее знаний является больнойчеловек.
Человек трехипостасен, обладает единством трехиерархических вероятностных сущностей и явлений:
духовное,
душевное (психическое),
телесное, (плотское, физическое).
Отсюда, предметом психофизиологии являются вероятностныедуховные, психические и физические сущностичеловека в их взаимосвязи и взаимообусловленности.
В связи с успехами изучения активности отдельных нейроновмозга животных и в условиях клинического обследования у человекапсихофизиология стала наукой не только о физиологических, но и о нейронныхмеханизмах психических процессов, состояний и поведения. Современнаяпсихофизиология включает исследование нейрона и нейронных сетей, чтоопределяется тенденцией в науке к интеграции различных дисциплин, изучающихработу мозга (нейрофизиологии, нейрохимии, молекулярной биологии,психофизиологии, нейропсихологии и др.), в единую нейронауку.
Становление психофизиологии как одной из ветвейнейронауки связано с успехами, достигнутыми в области изучения нейроннойактивности. В 20-х годах в Англии (Кембридж) сложилась сильная школаэлектрофизиологов во главе с А. Эдрианом. Она внесла большой вклад в изучениеэлектрической активности нейронов и в общую теорию ЭЭГ. Значительное влияние наразвитие психофизиологии оказала теория нервных сетей, сформулированная У. МакКаллахом и У. Питсом. Ее экспериментальное обоснование было представлено в ихпубликации совместно с Дж. Летвиным, X. Матураной под названием «Что говорит глаз мозгу лягушки»(1959).
Исследователями впервые был описан особый тип нейронов сетчатки,избирательно реагирующих на некоторые физические свойства зрительных стимулов.Для обозначения этих нейронов они ввели новый термин — детектор. В сетчаткелягушки они открыли несколько групп нейронов-детекторов: движущего угла, контраста,границы и др. Успех этой группы исследователей в значительной мере былобусловлен введением ими новой методики для изучения свойств нейронов. Вместостандартных точечных раздражителей (пятен света) или включения и выключениядиффузного освещения они применили стимулы, встречающиеся в естественной средеобитания лягушки: светлые или темные фигуры разной формы и размера (движущиесялинии, полоски, углы).
Кроме того, при регистрации электрической активностиотдельных нейронов исследователи отказались от стандартной формы эксперимента снаркозом и обездвиживанием животного.
На развитие детекторной теории сильное влияние оказалиработы Д. Хьюбела и Т. Визеля, которые в 60-х годах сформулировали модульныйпринцип организации нейронов коры больших полушарий, показав существование«колонок» — объединения нейронов в группы со сходными функциональнымисвойствами (Хьюбел Д., 1990).
Психофизиология мотивации 2
... Удовлетворение потребности, напротив, уменьшает степень разброса в активности нейронов, переводя нерегулярную активность нейронов различных уровней мозга — в регулярную. Доминирующая ... на основе влияния подкорковых структур осуществляется вовлечение в деятельность коры больших полушарий. В результате человек начинает целенаправленно искать ...
Открытие нейронов с детекторными свойствами, избирательнореагирующих на определенные физические параметры стимулов, имело принципиальноезначение для развития психофизиологии. Это стимулировало изучениефункциональных характеристик нейронов и их роли в реализации различных этаповповеденческого акта. Были открыты многие новые классы нейронов, специфическисвязанных с различными психическими процессами. Среди них — особый типсенсорных нейронов — гностические единицы, кодирующие целостные образы.Концепция гностических единиц принадлежит Ю. Конорскому, который предположил,что узнаванию знакомого лица с первого взгляда, знакомого предмета, знакомогоголоса по первому произнесенному слову, знакомого запаха, характерного жеста ит.п. соответствует возбуждение не клеточного ансамбля, а единичных нейронов,отвечающих отдельным восприятиям. Прямое изучение нейронной активности корывысших животных подтвердило его концепцию гностических нейронов. Внижневисочной коре обезьяны найдены нейроны, избирательно отвечающие напоявление лица конкретного человека, обезьяны, на мимику, выражающуюопределенную эмоцию, на положения руки (жесты), а также на различныенеодушевленные предметы.
Описан особый класс нейронов, получивший названиенейронов цели. Эти нейроны избирательно реагируют на появление целевогообъекта: на вид или запах пищи. Нейроны цели найдены в гипоталамусе, височнойкоре, хвостатом ядре обезьяны. А.С. Батуев обнаружил у обезьяны нейроны цели втеменной и лобной коре. Их реактивность зависела от мотивационного возбужденияживотного (голода).
Только у голодной обезьяны нейроны цели реагируют на видпищи, с насыщением животного их реакция исчезает.
Нейроны целевых движений у кролика были описаны В.Б.Швырковым. Их активация предшествует акту хватания пищи либо нажиму на педаль,за которым следует подача кормушки с пищей. Активация этих нейронов наблюдаетсяпри любых вариантах приближения к цели (справа, слева) и при любом способенажатия на педаль (одной или двумя лапами) и всегда прекращается при достижениирезультата. Нейроны целевых движений зарегистрированы в моторной,сенсомоторной, зрительной коре, гиппокампе кролика. Они не активируются переддвижениями, которые не направлены на достижение цели, например передпережевыванием пищи.
У обезьян в лобной и теменной коре А.С. Батуевымобнаружены нейроны моторных программ. Активация отдельных групп этих нейроновпредшествует выполнению различных фрагментов сложного инструментальногодвигательного рефлекса, обеспечивающего получение пищевого подкрепления.Изучена функция многих командных нейронов, запускающих определенныедвигательные акты. Нейроны, которые реагируют на тоническое мотивационноевозбуждение, были исследованы К.В. Судаковым и получили название нейронов«ожидания». При пищевом возбуждении, возникающем естественным путем или врезультате электрического раздражения «центра голода», расположенного влатеральном гипоталамусе, эти нейроны разряжаются пачками спайков. Судовлетворением пищевой потребности пачечный тип активности заменяетсяодиночными спайками.
За аксоном-пионером устремляются другие нейроны, формируя тракты в ЦНС и ПНС.
... наличие нейромедиатора (в этом случае добавляют -цептивный). Холинергические. Нейромедиатор — ацетилхолин (например, двигательные нейроны передних рогов спинного мозга, иннервирующие скелетные мышечные волокна). Адренергические. Нейромедиатор — норадреналин (например, постганглионарные ...
Нейроны новизны, активирующиеся при действии новыхстимулов и снижающие свою активность по мере привыкания к ним, обнаружены в гиппокампе,неспецифическом таламусе, ретикулярной формации среднего мозга и другихструктурах. В гиппокампе найдены также нейроны тождества, опознающие знакомые(многократно повторяющиеся) стимулы. В.Б. Швырковым выделена группа нейроновпоискового поведения, которые становятся активными только во времяориентировочно-исследовательского поведения кролика.
Особую группу составляют нейроны среды, избирательновозбуждающиеся при нахождении животного в определенной части клетки. Нейронысреды найдены Ю.И. Александровым в моторной, соматосенсорной и зрительной кореу кролика. Нейроны среды в коре сходны с нейронами места, найденными О’Кифом вгиппокампе кролика. Нейроны места также активируются лишь при определенномрасположении животного в экспериментальном пространстве.
Выделенные группы нейронов заложили основу функциональтериальное давление и др. Однако регистрация вегетативных реакций не относитсяк прямым методам измерения информационных процессов мозга. Скорее всего онипредставляют некоторую суммарную и неспецифическую характеристикуинформационных процессов. Кроме того, одна и та же вегетативная реакция(например, кожно-гальванический рефлекс — КГР) может быть связана синформационными процессами самого различного содержания. Появление КГР можнонаблюдать как при усилении внимания, так и при оборонительной реакции. Однакопо некоторым вегетативным реакциям можно дифференцировать различные рефлексы.Так, Ф. Грэм и Р. Клифтон предложили использовать фазическую реакцию сниженияЧСС в качестве признака, отличающего ориентировочный рефлекс отоборонительного; в последнем случае ЧСС меняется в противоположном направлении,т.е. увеличивается. Ранее Е.Н. Соколов (1958) предложил различать эти рефлексыпо сосудистым реакциям головы и руки. Ориентировочный рефлекс сочетается срасширением сосудов головы, тогда как оборонительный — с сужением. При этом вобоих случаях сосуды руки реагируют сужением.
Существует несколько причин, по которым вегетативныереакции могут быть использованы только в качестве непрямого метода изученияинформационных процессов:
они слишком медленны и протекают с задержкой;
слишком тесно связаны с изменением функциональногосостояния и эмоциями;
они неспецифичны в отношении стимулов и задач.
Однако это не означает, что вегетативные показатели необладают высокой чувствительностью. Так, во время дихотического прослушиваниязначимые стимулы (произнесение имени испытуемого), хотя и подаются черезигнорируемый слуховой канал, т.е. не контролируемый произвольным вниманием,часто вызывают КГР.
Некоторое преимущество перед вегетативными реакциямиимеет регистрация электрической активности мышц — электро-миограмма (ЭМГ),которую отличает высокая подвижность. Кроме того, по некоторым специфическимпаттернам ЭМГ, зарегистрированным от мышц лица, с высокой степенью точностиможно идентифицировать различные эмоциональные состояния. Регистрация движенийглаз (окулограмма) находит применение в эргономике. В целях безопасности этотпоказатель используется для контроля за состоянием водителей, долго находящихсяза рулем автомашины или локомотива.
Методы в психофизиологических исследованияхЭлектроэнцефалограмма
Функциональная классификация нейронов
... активности мозга (ЭЭГ, МЭГ, ВП, картирование активности мозга); 4)метод дипольного анализа; 5)электрическая и биохимическая активность нейронов; 6)современные томографические методы исследования работы мозга (ПЭТ, функциональная и анатомическая МРТ, метод локального мозгового кровотока); ... различных стимулах. Это многоканальная методика регистрации активности мозга далее усредняемая. Этот метод имеет ...
Впервые регистрацию биоэлектрической активности мозга учеловека осуществил австрийский психиатр, ректор Йенского Университета ГансБергер (1929)[32], показав, что биотоки мозга представляют электрическиеколебания, основными из которых являются колебания частотой 8-10 в секунду,названные им альфа- ритмом. Ему же принадлежит и термин “электроэнцефалограмма”, и соответствующая аббревиатура- ЭЭГ, используемая донастоящего времени. С этого момента начинается современный этап клиническойэлектроэнцефалографии. В последующем были открыты ритмы и других диапазонов:дельта- 1-4 колсек, тета- 5-8 колсек, бета- от 13 до 30 колсек. В настоящеевремя ЭЭГ- самостоятельная область исследований, нашедшая широкое применение ванестезиологии, реаниматологии, неврологии, нейрохирургии и других областяхмедицины как в клинических, так и в научных целях.
Клиническая электроэнцефалография — разделэлектрофизиологии центральной нервной системы, предметом которой являетсяисследование электрических явлений в мозге человека преимущественно в диапазонечастот от 0.5 до 35 Гц, в то же время это метод исследования деятельностиголовного мозга человека, в основе которого лежит регистрация электрическихпотенциалов, спонтанно возникающих в мозге: в отличие от т.н. вызваннойактивности, возникающей в ответ на различные афферентные раздражения-вызванные потенциалы (ВП) на свет- зрительные (ЗВП), на звук- акустические(АВП) и соматосенсорные (ССВП).
Спонтанную биоэлектрическую активность мозга можнорегистрировать со скальпа, увеличивая ее приблизительно в 1 миллион раз. Дляэтого используют хлор-серебряные электроды-мостики, крепящиеся на головеспециальными шлемами, либо чашечные электроды, фиксируемые к предварительнообработанной, обезжиренной коже головы специальной электролитной пастой иликоллодием. В операционной применяют подкожные игольчатые электроды изнержавеющей стали или платиновые. Электрические потенциалы, записанные с одногоскальпового электрода, представляют собой, главным образом, потенциалыдендритов большого числа кортикальных нейронов ( около 10 ).
Запись ЭЭГ междудвумя точками скальпа отражает активность между двумя этими регионами. Чтобыполучить пространственное представление об электрической активности мозга, наскальп накладывают несколько пар электродов. ЭЭГ отражает не только активностькоры, но и, косвенно, состояние срединных структур ( ствол мозга, таламус идр. ), оказывающих регулирующее влияние на электрическую активность коры.Электрическую активность можно отводить также и, при использовании специальныхэлектродов, с базальных и труднодоступных латеральных отделов мозга (назальный,сфеноидальный электроды), а также непосредственно с коры больших полушарий вовремя нейрохирургических операций — электрокортикограмма (ЭКоГ), и приотведении с глубоких отделов мозга с помощью интрацеребральных электродов — электросубкортикограмма (ЭСКоГ).
Усиление и регистрация биопотенциалов мозга вовсех этих случаях осуществляется практически одинаково; различия касаются лишьметодов отведения, зависящих от задач, стоящих перед исследователем.
Спонтанную биоэлектрическую активность можнорегистрировать на протяжении длительного времени, обеспечивая таким образоммониторинг функционального состояния мозга больного, даже находящегося вбессознательном состоянии, при глубоком наркозе. Такие достоинства ЭЭГ каквысокая степень ее корреляции с уровнем бодрствования и с состояниемметаболизма и гемо- и ликвороциркуляции, а также способность улавливатьнарушения этих факторов с минимальным латентным периодом, до развитиянеобратимых изменений в мозгу, возможность обнаружения скрытых форм патологиимозга, неинвазивность метода и возможность использования его у обездвиженныхбольных и больных в коматозном состоянии, хорошо и давно известны и признаныбесспорными.
Cон. Мозг человека во время сна
... курсовой работы «Сон. Мозг человека во время сна». Я считаю ее актуальной, потому, что человек добился успеха во ... электрические разряды нервных клеток мозга не синхронизированы. Регистрируемая ЭЭГ отражает усредненную активность миллионов нервных клеток; при ... сеанса 59% первой группы продемонстрировали простой метод решения задачи, количество людей, нашедших легкий алгоритм, в группе бодрствующих, ...
Проведенные экспериментальные исследования явилисьтеоретической предпосылкой для использования ЭЭГ в клинической практике дляоценки функционального состояния мозга у больных с нарушениями мозговогокровообращения, при остановке сердца, в коматозном состоянии, в кардиохирургии,хирургии сосудов, нейрохирургии. Для этих целей применяют мониторинг ЭЭГ,используя при ее оценке как рутинный визуальный анализ, так и различные методыкомпьютерного анализа.
Картирование деятельности мозга
Очень крупный этап обработки ЭЭГ сигналов связан стопографическим картированием электрической активности мозга, позволяющимпредставить исходные данные в более наглядном виде, а в некоторых случаях,позволяющим увидеть то, что принципиально не наблюдаемо в исходных записях.
В большинстве существующих сегодня программ компьютерногоанализа ЭЭГ данных, имеется возможность построения карт распределения мощностирегистрируемых на поверхности скальпа ЭЭГ сигналов определенного частотногодиапазона, потенциальных карт, отражающих пространственное распределениемгновенных значений потенциалов, и частотных карт, позволяющих увидетьпространственное распределение значений частот наиболее мощных спектральныхсоставляющих сигналов ЭЭГ отведений.
Магнитоэнцефалография
Значительные успехи в локализации источников активностимозга, достигнутые в последнее десятилетие, связаны с развитием. Первыеэлектромагнитные поля (ЭМП) нервной системы были зарегистрированы у лягушки.Они были записаны с расстояния 12 мм при возбуждении седалищного нерва.Биологические поля мозга и различных органов очень малы. Магнитное полечеловеческого сердца составляет около 1 миллионной доли земного магнитногополя, а человеческого тела — в 100 раз слабее. Магнитное поле сердца человекавпервые было записано в 1963 г. Первые же измерения ЭМП мозга человека былисделаны Д. Косном (Коеп О.) из Массачусетского технологического института в1968 г. Магнитным методом он зарегистрировал спонтанный альфа-ритм у здоровыхиспытуемых и изменение активности мозга у эпилептиков. Первые вызванныепотенциалы с помощью магнитометров были получены несколько лет спустя.
Сначала для регистрации ЭМП были использованыиндукционные катушки с большим количеством витков. С увеличением их числачувствительность системы возрастает. Число витков в первых таких катушкахдостигало миллиона. Однако чувствительность их оставалась невысокой и они нерегистрировали постоянное ЭМП. Создание новых магнитометров связано с открытиемБ. Джозефсона, за которое он получил Нобелевскую премию. Работая в областикриогенной технологии со сверхпроводящими материалами, он обнаружил, что междудвумя сверхпроводниками, разделенными диэлектриком, возникает ток, если онинаходятся вблизи ЭМП. Эта система реагировала на переменные и постоянные ЭМП.На основе открытия Б. Джозефсона были созданы СКВИДы — сверхпроводниковыеквантомеханические интерференционные датчики. Магнитометры, работающие на базеСКВИДа, очень дороги, их необходимо регулярно заполнять жидким гелием вкачестве диэлектрика. Дальнейшее совершенствование магнитометров связано сразработкой квантовых магнитометров с оптической накачкой (МОИ).
Методы социально-психологической диагностики проблем семьи
... Используя эту методику, психолог может выявить особенности эмоционального отношения респондента к любимому человеку. Методы диагностики супружеских отношений Необходимую информацию, позволяющую дать квалифицированную оценку взаимоотношений супругов, психолог ...
Созданы МОНы,в которых вместо жидкого гелия используются пары щелочного металла цезия. Этоболее дешевые системы, не требующие криогенной техники. В них световой сигналпоступает по световодам от общего источника и достигает фотодетекторов.Колебания ЭМП мозга человека модулируют сигнал на фотодетекторах. По егоколебаниям судят об электромагнитных волнах мозга. Каждый магнитометр имеетмножество датчиков, что позволяет получать пространственную картинураспределения ЭМП. Современные магнитометры (СКВИДы и др.) обладают высокойвременной и пространственной разрешающей способностью (до 1 мм и 1 мс).Магнитоэнцефалограмма (МЭГ) по сравнению с ЭЭГ обладает рядом преимуществ.Прежде всего это связано с бесконтактным методом регистрации. МЭГ не испытываеттакже искажений от кожи, подкожной жировой клетчатки, костей черепа, твердоймозговой оболочки, крови и др., так как магнитная проницаемость для воздуха идля тканей примерно одинакова. В МЭГ отражаются только источники активности,которые расположены тангенциально (параллельно черепу), так как МЭГ нереагирует на радиально ориентированные источники, т.е. расположенныеперпендикулярно поверхности. Благодаря этим свойствам МЭГ позволяет определятьлокализацию только корковых диполей, тогда как в ЭЭГ суммируются сигналы отвсех источников независимо от их ориентации, что затрудняет их разделение. МЭГне требует индифферентного электрода и снимает проблему выбора места дляреально неактивного отведения. Для МЭГ, так же как и для ЭЭГ, существуетпроблема увеличения соотношения «сигнал-шум», поэтому усреднение ответов такженеобходимо. Из-за различной чувствительности ЭЭГ и МЭГ к источникам активностиособенно полезно комбинированное их использование.
Измерение локального мозгового кровотока
Мозговая ткань не имеет собственных энергетическихресурсов и зависит от непосредственного притока кислорода и глюкозы,поставляемых через кровь. Поэтому увеличение локального кровотока может бытьиспользовано в качестве косвенного признака локальной мозговой активации. Методразработан в 50-х и начале 60-х годов. Он основан на измерении скоростивымывания из ткани мозга изотопов ксенона или криптона (изотопный клиренс) илиже атомов водорода (водородный клиренс).
Скорость вымывания радиоактивной меткипрямо связана с интенсивностью кровотока. Чем интенсивнее кровоток в данномучастке мозга, тем быстрее в нем будет накапливаться содержание радиоактивнойметки и быстрее происходить ее вымывание. Увеличение кровотока коррелирует сростом уровня метаболической активности мозга. Регистрация метки производится спомощью многоканальной гамма-камеры. Используют шлем со специальнымисцинтилляционными датчиками (до 254 штук).
Применяют два метода введенияизотопов. При инвазивном методе изотоп вводят в кровяное русло через соннуюартерию. Регистрацию начинают через 10 с после инъекции и продолжают в течение40-50 с. Недостаток этого метода состоит в том, что можно исследовать толькоодно полушарие, которое связано с той сонной артерией, в которую сделанаинъекция. Кроме того, не все области коры снабжаются кровью через сонныеартерии.
Более широкое распространение получил неинвазивный способизмерения локального кровотока, когда изотоп вводят через дыхательные пути.Человек в течение 1 мин вдыхает очень малое количество инертного газаксенона-133, а затем дышит нормальным воздухом. Через дыхательную системуизотоп попадает в кровяное русло и достигает мозга. Метка уходит из мозговойткани через венозную кровь, возвращается к легким и выдыхается. Скоростьвымывания изотопа в различных точках поверхности полушарий преобразуется взначения локального кровотока и представляется в виде карты метаболическойактивности мозга. В отличие от инвазивного метода в этом случае меткараспространяется на оба полушария.
Психогенетика поведения человека, генофизика, ideal-метод тойчей
... 1957 году!!!). Это метод позволяет объяснить причины поведения человека, его состояние, и ответить на вопрос, почему одни люди живут легко, находят ... имеет фундаментальный и обобщающий смысл, указывая на связь жизни отдельного человека с жизнью поколений его предков и с жизнью человечества и Мира в целом Создавая генограмму, изучая ...
При измерении водородного клиренса в мозг вживляют рядметаллических электродов для регистрации сдвига электрохимического потенциала, которыйсоздается подкислением тканей ионами водорода. По его уровню судят обактивности локального участка мозга. Этот метод на человеке применяют вмедицинских целях: для уточнения клинического диагноза при опухолях, инсультах,травмах.
Пространственное разрешение методов, применяемых дляизмерения локального мозгового кровотока, достаточно хорошее: для изотопныхдатчиков — 2 см, для измерения водородного клиренса — 250 мкм. Существеннымнедостатком этих методов является их низкое временное разрешение. Каждоеизмерение длится около 2 мин. Поэтому техника измерения локального мозговогокровотока хороша для оценки тонических изменений или характеристики фоновоймозговой активности и малопригодна для изучения ее динамики.
Компьютерная томография
Одним из самых эффективных методов современнойдиагностики является компьютерная томография. Компьютерная томография (KT, CT,CAT scan) – метод исследования, при котором, как и при другихрентгенологических методах, используются рентгеновские лучи (Х-лучи).
Однако, вотличие от обычной рентгенографии, КТ позволяет получить снимок определенногопоперечного слоя (среза) человеческого тела. При этом организм можноисследовать слоями шагом в 1 мм. А главное, с помощью КТ можно увидетьструктуры, которые не видны на обычных рентгенограммах. При обычномисследовании рентгеновские лучи проходят через тело и оставляют след на пленке,затем изображение на ней расшифровывает врач. Компьютерный томограф позволяетдетально осмотреть органы человека по отдельности. В этом отличие его отрентгеновского снимка, представляющего собой проекционное изображение, накотором видны не органы и ткани человека, а лишь их тени, которые накладываютсядруг на друга. При КТ лучи попадают на специальную матрицу, передающуюинформацию в компьютер, который обрабатывает полученные данные о поглощенииХ-лучей организмом человека и выводит изображение на экран монитора. Такимобразом, фиксируются мельчайшие изменения поглощаемости лучей, что, в своюочередь, и позволяет увидеть то, что не видно на обычном рентгеновском снимке.Для усиления «видимости» в организм могут вводиться контрастные вещества,которые, заполняя определенные пространства, упрощают распознавание тех илииных патологических процессов.
При компьютерной томографии исследуются в основном тризоны – голова и шея, грудная и брюшная полости. Нередко прицельно изучаетсятолько один орган или структура. Никакой особой подготовки перед процедурой непроводится. При плохой переносимости закрытых пространств пациенту за несколькочасов дают успокоительные средства.
Компьютерный томограф представляет собой стол, входящий вкуб с большим круглым окном. Внутри окна находится луч и матрица. Происходитисследование следующим образом. Пациент лежит на столе, который очень медленноперемещается внутри вращающегося кольца. На этом кольце с одного края находитсярентгеновская трубка, а с другого цепочка очень чувствительных детекторов.Постепенно сканер продвигается вдоль тела человека. После полного оборотаизлучателя рентгеновских волн и детекторов вокруг остановившегося стола наэкране соединенного с ними компьютера возникает срез исследуемого органа. Таксрез за срезом собирается информация об этом органе и о его внутреннемсодержимом. Как правило, исследование укладывается в 1 час, а для определенныхобластей, например только головы или только шеи, достаточно нескольких минут.Чуть дольше длится сканирование грудной клетки или органов брюшной полости.
Методы изучения наследственности человека
... современной биологии. Цель работы – рассмотреть методы наследственности человека. Задачи работы – описать общие черты методов изучения наследственности человека, наследственные заболевания, изучить методы профилактики; рассмотреть такие методы наследственности как гениологический, близнецовый, цитогенический. ...
При необходимости используется спиральная компьютернаятомография. В этом случае стол и трубка с детектором движутся непрерывно, и врезультате рентгеновский излучатель описывает спираль вокруг пациента. Это даетболее полную информацию об интересующем органе. Современные компьютерныепрограммы дают возможность получать трехмерные изображения.
Благодаря высокой информативности и безопасности посравнению с другими рентгеновскими методами КТ получила огромноераспространение. Наибольшее значение она имеет для травматологии инейрохирургии, когда необходимо определить наличие повреждения и его характер,а в онкологии используется для определения степени распространения опухолевогопроцесса, а также планирования лучевого лечения (для того чтобы воздействоватьна опухоль ионизирующим излучением, необходимы ее точные координаты).
С помощьюКТ можно обнаружить многие патологические состояния: травмы и их последствия,опухоли, поражение лимфатических узлов, расширение сосудов (аневризмы),воспалительные, в том числе гнойные процессы (пневмонию, абсцессы), порокиразвития, процессы дистрофического характера и др.
Необходимо отметить, что лучевая нагрузка прикомпьютерной томографии значительно ниже, чем при обычном рентгеновскомисследовании. Это позволяет говорить о большей безопасности метода по сравнениюс другими исследованиями, использующими Х-лучи.
ЯМР томография
Магнитно-резонансная томография (ядерно-магнитнаярезонансная томография, МРТ, ЯМРТ, NMR, MRI) – нерентгенологический методисследования внутренних органов и тканей человека. Здесь не используютсяХ-лучи, что делает данный метод безопасным для большинства людей.
Технология МРТ достаточно сложна: используется эффектрезонансного поглощения атомами электро-магнитных волн. Человека помещают вмагнитное поле, которое создает аппарат. Молекулы в организме при этомразворачиваются согласно направлению магнитного поля. После этого радиоволнойпроводят сканирование. Изменение состояния молекул фиксируется на специальнойматрице и передается в компьютер, где проводится обработка полученных данных. Вотличие от компьютерной томографии МРТ позволяет получить изображениепатологического процесса в разных плоскостях. Магнитно-резонансный томограф посвоему внешнему виду похож на компьютерный. Исследование проходит так же, как икомпьютерная томография. Стол постепенно продвигается вдоль сканера. МРТтребует больше времени, чем КТ, и обычно занимает не менее 1 часа.
Метод был назван магнитно-резонансной томографией, а неядерно-магнитной резонансной томографией (ЯМРТ) из-за негативных ассоциаций сословом «ядерный» в конце 1970-х годов. МРТ основана на принципахядерно-магнитного резонанса (ЯМР), методе спектроскопии, используемом ученымидля получения данных о химических и физических свойствах молекул. МРТ получиланачало как метод томографического отображения, дающий изображения ЯМР-сигналаиз тонких срезов, проходящих через человеческое тело. МРТ развивалась от методатомографического отображения к методу объемного отображения.
Метод особенно эффективен для изучения динамическихпроцессов (например, состояния кровотока и результатов его нарушения) в органахи тканях.
МРТ лучше визуализирует некоторые структуры головного испинного мозга, а также другие нервные структуры. В связи с этим она чащеиспользуется для диагностики повреждений, опухолевых образований нервнойсистемы, а также в онкологии, когда необходимо определить наличие ираспространенность опухолевого процесса. Список заболеваний, которые можнообнаружить с помощью МРТ, внушителен: воспалительные, дистрофические иопухолевые поражения сосудов и сердца, органов грудной и брюшной полости,поражение лимфатических узлов, паразитарные процессы и другие патологии.
В настоящее время о вреде магнитного поля ничего неизвестно. Однако большинство ученых считают, что в условиях, когда нет данных оего полной безопасности, подобным исследованиям не следует подвергать беременныхженщин. По этим причинам, а также в связи с высокой стоимостью и малойдоступностью оборудования компьютерная и ЯМР томографии назначаются по строгимпоказаниях в случаях спорного диагноза или безрезультатности других методовисследований. МРТ не может также проводиться у тех людей, в организме которыхнаходятся различные металлические конструкции – искусственные суставы, водителиритма сердца, дефибрилляторы, ортопедические конструкции, удерживающие кости ит.п.
Как и другие методы исследования, компьютерную имагнитно-резонансную томографию назначает только врач. Далеко не во всехмедицинских учреждениях проводятся эти исследования, поэтому при необходимостипостарайтесь обратиться в диагностический центр.
Термоэнцефалоскопия
Данным методом измеряют локальный метаболизм мозга икро-воток по теплопродукции. Мозг излучает теплолучи в инфракрасном диапазоне.Водяные пары воздуха задерживают значительную часть этого излучения. Но естьдва диапазона частотот ( 3-5 и 8— 14 мкм), в которых тепловые лучираспространяются в атмосфере на огромные расстояния и поэтому могут бытьзарегистрированы. Этот метод разработан в Институте высшей нервной деятельностии нейрофизиологии РАН и Институте радиоэлектроники (Шевелёв И.А. и др., 1989).Инфракрасное излучение мозга улавливается на расстоянии от несколькихсантиметров до метра термовизором с автоматической системой сканирования.Сигналы попадают на точечные датчики. Каждая термокарта содержит 10—16 тысячдискретных точек, образующих матрицу 128×85 или 128*128 точек. Процедураизмерений в одной точке длится 2,4 мкс. В работающем мозге температураотдельных участков непрерывно меняется. Построение термокарты дает временнойсрез метаболической активности мозга.
Другие методы
Область прорыва наших знаний в нейронауках связана сметодами нейроинтраскопии, основанными на принципе ра