Бодрствование – нейрофизиологический процесс человека

Нейрофизиологические механизмы сна

Бодрствование - нейрофизиологический процесс человека

Исходным состоянием любой формы активности и бодрствования является сознание. Сознание — это способность адекватно ориентироваться в окружающей среде, правильно оценивать свой статус и взаимосвязь с окружающими, способность адекватно воспринимать и перерабатывать информацию. Одним из состояний подавления сознания является сон.

Сон — это состояние, характеризующееся значительным ослаблением связей с внешним миром. Сон играет роль восстановительного процесса.

Во время сна снижается интенсивность обменных процессов, мышечный тонус, уменьшается частота сердечных сокращений. Сон необходим для нормальной умственной деятельности.

При длительном сокращении сна снижается умственная работоспособность, повышается раздражительность, могут наступить отклонения психики.

Работами И. П. Павлова и его учеников показано, что сон и внутреннее торможение по своей природе являются единым процессом.

Внутреннее торможение во время бодрствования охватывает лишь отдельные группы клеток, а во время сна иррадиирует по коре больших полушарий и на нижележащие отделы головного мозга, обеспечивая необходимый покой и возможность восстановления.

И. П. Павлов расценивал сон как охранительное торможение, распространившееся в высших отделах нервной системы.

В настоящее время установлено существование в стволовой части головного мозга образований, оказывающих влияние на наступление сна и бодрствования.

Поддержание состояния бодрствования связано с функцией ретикулярной формации ствола мозга, которая, получая сигналы из всех сенсорных систем по неспецифическим афферентным волокнам, оказывает генерализованное активирующее влияние на кору больших полушарий.

Перерезка мозга выше ретикулярной формации и прекращение тем самым восходящих активирующих влияний вызывает у животного непрерывный сон.

Наступление сна связывается также с возбуждением определенных структур мозга, так называемых центров сна, расположенных в базальных отделах переднего мозга, таламуса и задней части ретикулярной формации, раздражение которых подавляет активность ретикулярной формации, и наступает глубокий сон. Повреждение центров сна вызывает бессонницу.

По энцефалической картике различают две стадии сна: медленный или ортодоксальный сон (дельта-волны) и быстрый или парадоксальный сон (альфа и бетта-волны), занимающий 25 % у взрослого и 58 % у новорожденного от длительности сна.

Наиболее глубокий сон характеризуется снижением всех функций организма, отсутствием сновидений и быстрых движений глаз.

Хотя это и глубокий сон, но человек может быстро проснуться при действии особо важных для него раздражителей, например, при звуке шагов, детском плаче, скрипе дверей; при этом он может не просыпаться от громких, но привычных и безразличных для него раздражителей. И. П.

Павлов объяснял это явление наличием в коре больших полушарий на фоне общего торможения «бодрствующих» центров, которые он назвал сторожевыми пунктами.

При изучении электрической активности мозга во время сна было замечено, что периодически через каждые 80—90 мин медленные ритмы в электроэнцефалограмме сменяются быстрыми, высокочастотными ритмами, сходными с ритмами бодрствующего мозга. В это время регистрируются быстрые движения глаз, увеличивается частота пульса и дыхания. Это периоды так называемого парадоксального сна.

Несмотря на то, что в парадоксальном сне регистрируются такие же ритмы, как при активном бодрствовании, восприятие внешних сигналов резко угнетено. И разбудить человека еще труднее, чем во время медленного сна. Наиболее важной особенностью парадоксального сна является наличие сновидений.

Предполагается, что характерные для этой фазы сна «активные» ЭЭГ отражают нейродинамические процессы, связанные со сновидением. Периодическое возникновение во время ночного сна парадоксального сна объясняется функционированием определенной нейрохимической системы.

Разрушение так называемого голубого ядра, содержащего большое количество медиатора норадреналина и расположенного в нижней части ретикулярной формации ствола, приводит к выпадению стадии парадоксального сна.

В целом ночной сон складывается из циклов, а каждый цикл из пяти стадий: одной — быстрого и четырех — медленного сна. Эти периоды образуют биологический ритм продолжительностью 1,5 ч.

Как выяснилось, быстрый сон, хотя и составляет одну часть стадий сна, крайне необходим организму человека. Если взрослого человека лишить быстрого сна в течение только одной ночи, то появляется резкая раздражительность.

Более длительное отсутствие быстрого сна может привести к расстройству психики.

В процессе развития ребенка изменяется соотношение между продолжительностью бодрствования и сна. Прежде всего уменьшается продолжительность сна.

Продолжительность суточного сна новорожденного — 21 ч, во втором полугодии жизни ребенок спит 14 ч, в возрасте четырех лет — 12 ч, в 10 лет — 10 ч. Потребность в суточном сне у взрослого составляет 7—8 ч.

Становление электроэнцефалографической картины сна происходит на ранних этапах развития. Все стадии сна, включая парадоксальный сон, выражены уже у грудных детей.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Источник: https://studopedia.ru/4_133492_neyrofiziologicheskie-mehanizmi-sna.html

Нейрофизиологические механизмы сна и бодрствование

Бодрствование - нейрофизиологический процесс человека

Нейрофизиологические механизмы сна

Исходным состоянием любой формы активности и бодрствования является сознание.

Сознание — это способность адекватно ориентироваться в окружающей среде, правильно оценивать свой статус и взаимосвязь с окружающими, способность адекватно воспринимать и перерабатывать информацию. Одним из состояний подавления сознания является сон.Работами И. П.

Павлова и его учеников показано, что сон и внутреннее торможение по своей природе являются единым процессом.

Внутреннее торможение во время бодрствования охватывает лишь отдельные группы клеток, а во время сна иррадиирует по коре больших полушарий и на нижележащие отделы головного мозга, обеспечивая необходимый покой и возможность восстановления. И. П. Павлов расценивал сон как охранительное торможение, распространившееся в высших отделах нервной системы.

Сон — функциональное состояние центральной нервной системы и соматической сферы, характеризующееся отсутствием активного взаимодействия организма с окружающей средой и неполным прекращением (у человека) узнаваемой психической деятельности.

Во время сна снижается чувствительность, расслабляются многие мышцы, заторможены рефлексы.

Сон отличается от сноподобных состояний – комы, наркоза, спячки или гипноза – тем, что он наступает под действием внутренних, а не внешних факторов, и при нем сохраняется способность к пробуждению..

Функции сна:Сон обеспечивает отдых организма.Сон играет важную роль в процессах метаболизма. Во время медленного сна высвобождается гормон роста. Быстрый сон: восстановление пластичности нейронов, и обогащение их кислородом; биосинтез белков и РНК нейронов.Сон способствует переработке и хранению информации.

Сон (особенно медленный) облегчает закрепление изученного материала, быстрый сон реализует подсознательные модели ожидаемых событий. Последнее обстоятельство может служить одной из причин феномена дежавю.Сон — это приспособление организма к изменению освещенности (день-ночь).Сон восстанавливает иммунитет.

Фазы сна. Дельта-волны (0,5-3 Гц): Появляются в период глубокого сна, транса, гипноза. Тета-волны (4-7 Гц): Возникают во время сна, глубокой релаксации и медитации. Увеличивают способности памяти, фокусировку внимания, стимулируют фантазию, способствуют ярким снам. Некоторые люди отмечают, что полчаса тета-волн в день заменяют 4 часа обычного сна.

Альфа-волны (8-12 Гц): Фиксируются в состоянии, пограничном между сном и пробуждением, медитации, вызывают положительные эмоции, чувство комфорта и гармонии. Используются в различных «скоростных» методиках аудио/видеообучения, например, на кассетах с курсами по изучению иностранных языков. Даже чтение учебника под тета-волны способствует большему усвоению материала.

В альфа-диапазоне лежит также полоса частот, известная как «резонанс Шульмана» (частоты, резонирующие с магнитным полем Земли). Бета-волны (13-30 Гц): Возникают в активном, бодром состоянии. Высокая активность бета-волн всегда соответствует большому выделению стресс-гормонов. Гамма-волны (30 Гц и выше) — идут бок о бок с понятиями «гиперсознание», «гиперреальность».

Во всяком случае, так полагает лауреат Нобелевской премии, сэр Фрэнсис Крик и некоторые другие ученые.Медленный сон, длится 80-90 минут.Для первой фазы характерно общее расслабление и излучение мозгом альфа-волн. При этом глазные яблоки производят медленные круговые движения. Мышцы расслабляются, биение сердца замедляется.

В первой фазе у спящего появляется ощущение того, что он видит сон, но при этом его легко разбудить. Проснувшись, он может отрицать, что спал. Но если спящего не беспокоить, он постепенно перейдет во вторую фазу сна. На второй фазе мозг генерирует бета-волны, и это сразу же отражается на энцефалограмме. Есть сонные веретена.

Медленные вращательные движения глазного яблока продолжаются, но все приснившееся на данной стадии в большинстве случаев забывается при пробуждении. После 20-30 минут пребывания в этой фазе спящий переходит на следующую фазу сна.

В третьей фазе частота излучения мозговых волн спящего значительно понижается по сравнению с активностью альфа-волн в состоянии бодрствования. На этой фазе разбудить спящего гораздо сложнее, поскольку мышцы становятся все более расслабленными, биение сердца уменьшается, температура тела снижается, кровяное давление падает.

Четвертая фаза на энцефалограмме характеризуется высокоамплитудными и низкочастотными дельта-волнами. Фаза наступает приблизительно через тридцать минут после засыпания. Это фаза самого глубокого сна – ее можно назвать стадией забвения. Пробыв в этой фазе 20 минут, спящий возвращается к поверхностному сну.

В этот момент деятельность мозговых волн по своим показателям похожа на их активность в первой фазе, но при этом спящего очень трудно разбудить. Спящий возвращается в первую фазу, но она несколько отличается от начальной фазы сна.Первые четыре медленноволновые стадии сна в норме занимают 75—80 % всего периода сна.

Предполагают, что медленный сон связан с восстановлением энергозатрат. Исследования показали, что именно фаза медленного сна является ключевой для закрепления осознанных «декларативных» воспоминаний. По данным профессора А.

Вейна: 1 стадия – дремота, занимает 12% от всего ночного сна; 2 стадия – постепенного углубления сна -38%; 3 стадия – перехода к глубокому сну – 14%; 4 стадия – самого глубокого сна – занимает 12%.

Медленный сон необходим для восстановления работоспособности клеток головного мозга Постоянное недосыпание может вызвать головные боли, повышенную утомленность и способность ухудшению памяти, появлению нервных и других болезней.Быстрый сон. Это пятая стадия сна. Эта стадия открыта в 1953 г. Клейтманом и его аспирантом Асеринским.

ЭЭГ: быстрые колебания электрической активности, близкие по значению к бета-волнам пилообразной волны. Это напоминает состояние бодрствования. Вместе с тем в этой стадии человек находится в полной неподвижности, вследствие резкого падения мышечного тонуса.

Однако глазные яблоки очень часто и периодически совершают быстрые движения под сомкнутыми веками. Существует отчётливая связь между БДГ и сновидениями. Если в это время разбудить спящего, то в 90 % случаев можно услышать рассказ о ярком сновидении.Электроэнцефалограмма отражает состояние активации и походит скорее на ЭЭГ 1-й стадии сна.

Первый эпизод быстрого сна наступает через 70-90 минут от момента засыпания, длится 5-10 минут. По ходу сна длительность последующих эпизодов БДГ-сна нарастает, достигая под утро нескольких десятков минут. Прерывание быстрого сна вызывает более тяжёлые нарушения психики по сравнению с нарушениями медленного сна.

Предполагают, что быстрый сон обеспечивает функции психологической защиты, переработку информации, её обмен между сознанием и подсознанием. Слепым от рождения снятся звуки и ощущения; БДГ у них нет.Во время сна наблюдается чередование медленного и быстрого сна.

Сразу после засыпания наступает первая фаза медленного сна, который длится час-полтора, а затем прерывается на 5-10 минут первой фазой активного сна, затем снова медленный сон, и так происходит чередование фаз сна 4-5 раз за ночь. Медленный сон составляет 70-80% всей длительности сна, а активный сон, соответственно 20-30%.

Следовательно, если человек спит в ночь 8 часов, то периоды медленного сна в сумме занимает 5,5-6 часов, а суммарное время быстрого или парадоксального сна 2-2,5 часа.  Электроэнцефалограмма быстрого сна

Структура сна.  У людей молодого возраста по мере того, как они засыпают, появляется начальная (или нисходящая) 1-я стадия. Затем 2-я, 3-я и 4-я стадии последовательно сменяют друг друга. После этого следует обратный переход от 4-й стадии через 3-ю и 2-ю в фазу быстрого сна.

Она переходит в 2-ю стадию, затем наступают 3-я, 4-я, 3-я, 2-я стадии и, наконец, опять появляется фаза с БДГ. Этот цикл, начинающийся со 2-ой стадии и кончающийся фазой с БДГ, регулярно повторяется в течение всей ночи.

Исключение составляют лишь более поздние, предутренние циклы, которые обычно не включают 4-ю стадию – сон углубляется лишь до 3-й стадии, после чего следуют 2-я стадия и фаза быстрого сна.

Необходимая продолжительность сна Продолжительность сна обычно составляет 6—8 часов в сутки, но возможны изменения и довольно в широких границах (от 4 до 10 часов). Новорожденный спит около 20-ти ч в сутки, в возрасте 6-ти месяцев-около 15-ти часов. Естественная потребность во сне с годами уменьшатся.

Средняя продолжительность сна у детей 2-ух лет составляет- 12 часов, 9-ти лет-10часов, 13-15лет- 9ти часов и к 16-19 – около 8-ми часов в сутки.  Длительность сна менее 5-ти часов или нарушение физиологической структуры, считаются факторами риска бессонницы. Лишение сна является очень тяжёлым испытанием.

В течение нескольких дней сознание человека теряет ясность, он испытывает непреодолимое желание уснуть, периодически «проваливается» в пограничное состояние со спутанным сознанием. Сон представляет собой особое состояние сознания человека, включающее в себя ряд стадий, закономерно повторяющихся в течение ночи. Появление этих стадий обусловлено активностью различных структур мозга.

Нейрохимия. 

Наступление сна и его отдельных стадий связано с деятельностью сложной сети нервных структур, которая функционирует с помощью различных нейромедиаторных систем .Активность структур головного мозга, использующих в качестве нейромедиатора серотонин, оказывает значительное влияние на возникновение и поддержание сна без БДГ, а также определяет переход к сну с БДГ.

Другая, адренергическая система, состоящая из нейронов, продуцирующих адреналиноподобные вещества норадреналин и дофамин, инициирует, как полагают, тонический и фазовый компоненты сна с БДГ.

Тонический компонент, выявляемый на ЭМГ как снижение параметров мышечной активности, включает расслабление лицевых мышц, а к фазовому компоненту относятся перемежающиеся вспышки быстрых движений глаз.  Во время сна содержание кортикостероидов (гормонов надпочечников) в крови и моче повышается, достигая пика во второй половине ночи, когда преобладает сон с БДГ.

Выявляется также тесная связь между 24-часовым циклом сна-бодрствования и секрецией некоторых гормонов гипоталамо-гипофизарной системы (гипоталамус и гипофиз – структуры мозга, расположенные у его основания).

Существенно, что эти гормоны регулируются теми же биогенными аминами (серотонином, норадреналином, дофамином), что и нейронные механизмы, ответственные за сон с БДГ или без БДГ. Гормон роста секретируется в течение первых двух часов сна, преимущественно во время 3-й и 4-й стадий. пролактина (как у мужчин, так и у женщин) достигает пика в последние один-два часа сна.

Лекарственные препараты и сон

Почти все лекарства действуют на сон, либо ухудшая его ночью, либо вызывая сонливость днем. Важно вместе с лечащим врачом правильно подобрать определенные часы приема и дозировки лекарственных препаратов, которые вы принимаете, чтобы способствовать правильному сну.

Это, прежде всего, относится к лекарствам, провоцирующим бессонницу: бета-блокаторы, бронхолитики, кортикостероиды, противоотечные, стимуляторы центральной нервной системы (кофеин, кокаин, амфетамины), дифенин, стимулирующие антидепрессанты, тиреоидные гормоны, а также никотин и алкоголь.

На приеме у врача, жалуясь на бессонницу, обязательно нужно подробно рассказать обо всех лекарственных препаратах, которые вы пьете. Полезно записать заранее все, что регулярно принимаете, а также дозы и время. Обратите внимание на упаковку: на ней всегда имеется два названия.

Одно – общепринятое, химическое соединение, а другое – зарегистрированное патентованием наименование фармацевтической фирмы, которая его производит. Как правило, одно и то же химическое соединение имеет различное патентованное название, потому что производится многими фирмами. Общепринятое название всегда пишется мелким шрифтом с маленькой буквы.

Напротив, патентованное зарегистрированное фирменное название всегда пишется с заглавной буквы и крупным шрифтом. Вы должны записать оба названия лекарства, указанных на упаковке и мелким, и крупным шрифтом. Антигистаминные препараты применяются многими людьми при лечении аллергии, например, всем известный димедрол.

Но они вызывают сонливость в качестве побочного действия, поэтому их назначают для того, чтобы лучше заснуть. Однако, как показали исследования, именно от бессонницы антигистаминные средства не избавляют, и сон не продлевают. Негативное свойство этих препаратов состоит в том, что они приводят к толерантности.

Это значит, что чем дольше принимают антигистаминные средства, тем большая доза требуется. Кроме того, эти лекарства вызывают сонливость днем, замедляют скорость психических и двигательных реакций, что крайне нежелательно. Водителям автотранспорта, работающим на высоте, с электричеством или в других условиях повышенной опасности, применять антигистаминные, особенно в качестве снотворных на ночь, запрещается.

БОДРСТВОВАНИЕ — одно из основных функциональных состояний. Бодрствование – состояние психики, характеризующееся достаточно высоким уровнем электрической активности мозга, свойственным активному взаимодействию индивида с внешним миром.

В поддержании состояния бодрствования важнейшую роль играет ретикулярная формация среднего мозга, от нейронов которой восходящие влияния идут к неспецифическим ядрам таламуса, а от них ко всем зонам коры больших полушарий.

Бодрствование, обычное состояние не спящего человека, образует поле всевозможных сочетаний функций сознания – от состояния спокойного бодрствования через активное, напряженное бодрствование до выраженных аффектов. Поведенческое проявление активности нервной системы или функционального состояния человека в условиях реализации им той или иной деятельности.

Бодрствование периодически сменяется сном, образуя цикл бодрствование — сон. Различают следующие уровни бодрствования: крайний уровень напряжения, активное бодрствование, спокойное бодрствование. Каждый уровень бодрствования различается комплексом вегетативных, моторных и электроэнцефалографических показателей.

Бодрствование — уровень активности мозга, достаточно высокий для активного взаимодействия организма с внешней средой — целенаправленного поведения. У человека важнейшими признаками бодрствования, являются сознание и мышление, а у животных — условно-рефлекторная деятельность.

Бодрствование поддерживается тоническими восходящими влияниями ретикулярных структур среднего и промежуточного отделов мозга и лимбических образований. В свою очередь длительная активность ретикулярных и лимбических образований мозга создается благодаря собственной их активности и центростремительной импульсации, поступающей в головной мозг от внутренних органов, мышц, связок, кожи.

По степени активности различают: а) спокойное или пассивное бодрствование характеризующееся преобладанием альфа-ритмов в задних отделах неокортекса, б) активное или напряженное бодрствование, сопровождающееся блокадой альфа-ритма и появлением бета-ритма ЭЭГ. По продолжительности различают: а) устойчивое на протяжении минут бодрствования, б) переходное или фазическое — активация (внимание) или снижение до дремоты.

ЭЭГ исследования

Бодрствование нейрофизиологический психический мозг «сон и бодрствование», установить сторону поражения, расположение очага поражения, оценить эффективность проводимого лечения, наблюдать за динамикой реабилитационного процесса.С помощью ЭЭГ получают информацию о функциональном состоянии мозга при разных уровнях сознания пациента.

Электроэнцефалограмма (ЭЭГ) изменяется при изменении функционального состояния. Например, при переходе ко сну доминирующими становятся медленные колебания, а альфа-ритм исчезает.

При сильном возбуждении на фоне нарушения альфа-ритма (8-12гц) выявляются резкие изменения: они проявляются в усилении медленных колебаний, иногда и бета-ритмов (15-30гц), нарушении регулярности и частоты альфа-ритма. Эти и другие изменения имеют неспецифический характер.

Однако при угнетении альфа-ритма, обычно возникающем при возбуждении пациента, а также в дремотном состоянии и при неглубоком сне (первая и вторая стадии), дельта- и тета-ритм на ЭЭГ проявляются и амплитуда их может нарастать соответственно до 150 и 300 мкВ.ЭЭГ постепенно меняется.

В раннем детском возрасте на ней отражены главным образом медленные колебания, которые постепенно сменяются более частыми, и к 7 годам формируется альфа-ритм. Полностью процесс эволюции ЭЭГ завершается к 15—17 годам, приобретая к этому возрасту черты ЭЭГ взрослого человека.

Период бодрствования на разных возрастных этапахС возрастом существенно изменяются не только длительность бодрствования ребенка, но и характер, его деятельности становится более разнообразный. Это способствует поддержанию активности на протяжении все более длительного времени.Новорожденный проводит время во сне или дремотном состоянии.

Постепенно из этого дремотного состояния начинают выделяться отдельные моменты, краткие периоды бодрствования. Слуховое и зрительное сосредоточение придают бодрствованию активный характер. Период бодрствования занимает у них 8 ч в сутки.

К 3-х месячному возрасту у детей обычно наблюдается трехчасовой сон, чередующийся с часовым бодрствованием, что непосредственно связано с циклом кормления.Продолжительность периодов бодрствования в возрасте от1года до 1,5лет не должна превышать 4 – 4,5 часа.Периоды непрерывного бодрствования в возрастной группе от 1,5 до 2 лет увеличивается до 5 – 5,5 часов.

Каждый период бодрствования в 2-3 летнем возрасте занимает 6 – 6,5 часов. Для детей, которые легко утомляются, ослабленных детей периоды бодрствования можно сократить до 5 – 5,5 часов за счет удлинения сна. Ребенок в этом возрасте уже способен на короткое время сдерживать свои действия и желания, однако по-прежнему легко возбуждается и утомляется от однообразной деятельности.

Малыш может заниматься одним и тем же делом не более 20 – 30 минут. Периоды бодрствования должны состоять из рационального чередования разных видов активной деятельности ребенка.Подходы к определению функциональных состоянийНередко функциональное состояние (ФС) определяется как фоновая активность ЦНС, в условиях которой осуществляется та или иная деятельность.

Однако это определение нельзя считать достаточным. Во-первых, оно носит слишком общий характер и не учитывает структурно-функциональную неоднородность ЦНС.

Во-вторых, вводя в качестве критерия “условия осуществления деятельности”, оно сужает круг функциональных состояний организма человека, исключая из их числа все состояния, которые непосредственно не связаны с деятельностью (например, сон или медитация). Кроме того, обобщенность этого определения не позволяет выявить основания, по которым можно проводить дифференциацию различных функциональных состояний организма.Комплексный подход. Появление возможности множественной регистрации психофизиологических индикаторов (ЭЭГ) привело к пониманию функциональных состояний как комплекса поведенческих проявлений, сопровождающих различные аспекты человеческой деятельности и поведения. С позиций системного подхода ФС представляет собой результат динамического взаимодействия организма с внешней средой и отражает состояние “организованного” целого. По этой логике, под функциональным состоянием понимается интегральный комплекс наличных характеристик тех качеств и свойств организма человека, которые прямо или косвенно определяют его деятельность.

Источник: https://www.stud24.ru/anatomy/nejrofiziologicheskie-mehanizmy-sna-i-bodrstvovanie/477231-1817762-page1.html

Нейрофизиология – это что такое? Основы нейрофизиологии

Бодрствование - нейрофизиологический процесс человека

Нейрофизиология – это раздел физиологии, который занимается изучением функций нервной системы и нейронов, являющихся её основными структурными единицами.

Она тесным образом связана с психологией, этологией, нейроанатомией, а также со многими другими науками, изучающими мозг. Впрочем, это общее определение.

Стоит его расширить и обратить внимание на другие аспекты, касающиеся данной темы. А их немало.

Немного истории

Именно в XVII веке были выдвинуты первые представления о таком (ещё не существовавшем тогда) научном разделе, как нейрофизиология.

Развития её могло и не быть, если бы не накопления сведений о гистологическом и анатомическом строении нервной системы.

Эксперименты по изучению нового медицинского раздела начались в XIX веке – до этого были лишь теории. Первые из которых выдвигал Р. Декарт.

Правда, изначально эксперименты были не особо гуманными. Первым делом учёным (Ч. Беллу и Ф. Мажанди) удалось выяснить, что после перерезки задних спинномозговых корешков пропадает чувствительность. А если то же самое проделать и с передними – пропадёт способность двигаться.

Но наиболее известный нейрофизиологический эксперимент (который, кстати, известен каждому из нас) провёл И. П. Павлов.

Именно он открыл условные рефлексы, что дало доступ к объективной регистрации тех нервных процессов, которые протекают в коре головного мозга. Всё это – нейрофизиология.

Высшая нервная деятельность, о которой сейчас и шла речь, была определена в ходе экспериментов, проводимых в рамках данного медицинского раздела.

Современные исследования

У нейрофизиологии, в отличие от неврологии, нейробиологии и всех других наук, с которыми она имеет связь, есть одно отличие. И заключается оно в следующем: данный раздел занимается непосредственно теоретической разработкой всей неврологии в целом.

В наше время наука, как и медицина, шагнула очень далеко. И на современном этапе все функции нейрофизиологии выстраиваются на изучении и понимании интегративной деятельности нашей нервной системы. Что происходит при помощи вживлённых и поверхностных электродов, а также температурных раздражителей ЦНС.

Вместе с тем продолжается развитие изучения клеточных механизмов – оно тоже подразумевает использование современной микроэлектродной техники. Это довольно-таки сложный и кропотливый процесс, ведь для того чтобы начать исследование, необходимо «вживить» микроэлектрод внутрь нейрона. Только так на них будет поступать информация, касающаяся развития процессов торможения и возбуждения.

Электронная микроскопия

Она также используется учеными в наше время. Электронная микроскопия даёт возможность изучить, как именно кодируется и передаётся информация в нашем мозгу.

Основы нейрофизиологии изучены, и благодаря современным технологиям уже существуют целые центры, в которых ученые моделируют отдельные нервные сети и нейроны. Соответственно, сегодня нейрофизиология – это ещё и наука, связанная с кибернетикой, химией и бионикой.

И прогресс очевиден – в наши дни диагностика и последующее лечение эпилепсии, рассеянного склероза, инсульта и нарушений двигательного аппарата являются реальностью.

Клинические эксперименты

Нейрофизиология мозга человека (как головного, так и спинного) исследует его специфические функции с помощью электрофизиологических методов измерения. Процесс экспериментальный – только благодаря внешним воздействиям, можно добиться появления вызванных потенциалов. Это биоэлектрические сигналы.

Данный метод даёт возможность получить информацию о функциональном состоянии мозга и деятельности его глубинных отделов, причем в них можно даже не внедряться.

На сегодняшний день этот метод широко применяет клиническая нейрофизиология. Цель заключается в выяснении информации, касающейся состояния разных сенсорных систем, таких как осязание, слух, зрение.

При этом исследуются как периферические нервы, так и центральные.

Польза этого метода очевидна. Врачи получают объективную информацию непосредственно от организма. Пропадает необходимость опрашивать пациента. Что особенно хорошо в случае с маленькими детьми или людьми с нарушением сознания, которые в силу своего возраста или состояния не могут выразить ощущения словами.

Хирургия

Вниманием стоит отметить и данную тему. Существует такое понятие, как хирургическая нейрофизиология. Это, говоря иными словами, «прикладная» сфера.

Практикуется она хирургами-нейрофизиологами, которые прямо во время операции наблюдают за тем, как функционирует нервная система их пациента.

Данный процесс, чаще всего, сопровождается электрофизиологическим исследованием определённых участков ЦНС оперируемого. Это, к слову, имеет отношение к обширной клинической дисциплине, называющейся нейромониторингом.

Метод вызванных потенциалов

Про него стоит рассказать более подробно. Нейрофизиология – это дисциплина, позволяющая выяснить немало важной информации, которая может поспособствовать лечению пациента. И метод вызванных потенциалов применяется по отношению к зрительной, акустической, слуховой, соматосенсорной и транскраниальной функциям.

Суть его заключается в следующем: врач выделяет и усредняет самые слабые потенциалы биоэлектрической мозговой активности, что является ответом на афферентные стимулы. Методика надёжна, поскольку она подразумевает использование единого алгоритма трактовки.

Благодаря таким исследованиям получается выявить у пациента неврологические расстройства разной степени, а также расстройства, которые поразили сенсомоторную кору мозга, проводящие пути сетчатки, функцию слуха и т. д.

Более того, возможность просчитывать влияние наркоза на человеческий организм стала реальной. Теперь, с помощью данного метода, получается оценить кому, спрогнозировать её развитие и вычислить вероятную смерть мозга.

Специализация

Врачи-нейрофизиологи являются не только медиками, но ещё и аналитиками. Посредством различных исследований специалист может определить, насколько сильно поражена ЦНС. Это даёт путь к установлению точного диагноза и назначению грамотного, правильного лечения.

Взять, к примеру, обычную головную боль – она может быть последствием сосудистых спазмов и повышенного внутричерепного давления. Но нередко это ещё симптом развивающейся опухоли или даже судорожного синдрома. К счастью, в наше время есть несколько методов, посредством которых врачи выясняют, что именно происходит с пациентом. О них можно рассказать напоследок.

Виды исследований

Итак, первое – это ЭЭГ, или реоэнцефалография, как её называют врачи. Посредством ЭЭГ диагностируют эпилепсию, опухоли, травмы, воспалительные и сосудистые заболевания мозга.

Показанием для реоэнцефалографии являются припадки, судороги, разговоры и блуждания во время сна, а также недавно перенесённое отравление ядами.

ЭЭГ является единственным исследованием, которое можно провести, даже если пациент находится без сознания.

РЭГ (электроэнцефалография) помогает выявить причины сосудистых патологий мозга. Благодаря данному исследованию получается изучить церебральный кровоток. Исследование осуществляется посредством пропускания через ткани головного мозга слабого высокочастотного тока. Рекомендовано при повышенном или пониженном давлении и мигренях. Процедура безболезненная и безопасная.

ЭНМГ – последнее популярное исследование. Это электронейромиография, за счет которой исследуются поражения, затронувшие нейромоторный периферический аппарат. Показаниями является миостения, миотония, остеохондроз, а также дегенеративные, токсические и воспалительные заболевания.

Источник: https://FB.ru/article/288133/neyrofiziologiya---eto-chto-takoe-osnovyi-neyrofiziologii

Бодрствование – нейрофизиологический процесс человека

Бодрствование - нейрофизиологический процесс человека

Психические процессы человекаявляются сложными функциональнымисистемами, к ним относят: нервную систему,эндокринную.

Между нервной и эндокриннойсистемами имеет место функциональнаятеснейшая взаимозависимость, котораяобеспечивается различными видамисвязей, они не локализованы в узких,ограниченных участках мозга, аосуществляются при участии сложныхкомплексов совместно работающих мозговыхаппаратов.

С некоторым приближением к истинеих можно обозначить как:

•блок, обеспечивающий регуляциютонуса или бодрствования («энергетический»блок)

•блок получения, переработки ихранения информации, поступающей извнешнего мира

•блок программирования, регуляциии контроля психической деятельности

Психические процессы человека,в частности различные виды его сознательнойдеятельности, всегда протекают приучастии всех трех блоков, каждый изкоторых играет свою роль в обеспечениипсихических процессов, вносит свойвклад в их осуществление.

Рассмотрим один из них –БОДРСТВОВАНИЕ.

2. Бодрствование

БОДРСТВОВАНИЕ— одно из основных функциональныхсостояний. Бодрствование – состояниепсихики, характеризующееся достаточновысоким уровнем электрической активностимозга, свойственным активномувзаимодействию индивида с внешниммиром.

В поддержании состояниябодрствования важнейшую роль играетретикулярная формация среднего мозга,от нейронов которой восходящие влиянияидут к неспецифическим ядрам таламуса,а от них ко всем зонам коры большихполушарий.

Бодрствование, обычноесостояние не спящего человека, образуетполе всевозможных сочетаний функцийсознания – от состояния спокойногободрствования через активное, напряженноебодрствование до выраженных аффектов.Поведенческое проявление активностинервной системы или функциональногосостояния человека в условиях реализацииим той или иной деятельности.

Бодрствованиепериодически сменяется сном, образуяцикл бодрствование — сон. Различаютследующие уровни бодрствования: крайнийуровень напряжения, активное бодрствование,спокойное бодрствование. Каждый уровеньбодрствования различается комплексомвегетативных, моторных иэлектроэнцефалографических показателей.

Бодрствование— уровень активности мозга, достаточновысокий для активного взаимодействияорганизма с внешней средой —целенаправленного поведения. У человекаважнейшими признаками бодрствования,являются сознание и мышление, а у животных— условно-рефлекторная деятельность.

Бодрствование поддерживается тоническимивосходящими влияниями ретикулярныхструктур среднего и промежуточногоотделов мозга и лимбических образований.

В свою очередь длительная активностьретикулярных и лимбических образованиймозга создается благодаря собственнойих активности и центростремительнойимпульсации, поступающей в головноймозг от внутренних органов, мышц, связок,кожи.

По степени активности различают:а) спокойное или пассивное бодрствованиехарактеризующееся преобладаниемальфа-ритмов в задних отделах неокортекса,б) активное или напряженное бодрствование,сопровождающееся блокадой альфа-ритмаи появлением бета-ритма ЭЭГ. Попродолжительности различают: а) устойчивоена протяжении минут бодрствования, б)переходное или фазическое — активация(внимание) или снижение до дремоты.

3. ЭЭГ исследования

бодрствованиенейрофизиологический психический мозг

По данным ЭЭГ можно изучить цикл«сон и бодрствование», установитьсторону поражения, расположение очагапоражения, оценить эффективностьпроводимого лечения, наблюдать задинамикой реабилитационного процесса.

С помощью ЭЭГ получают информациюо функциональном состоянии мозга приразных уровнях сознания пациента.

Электроэнцефалограмма (ЭЭГ)изменяется при изменении функциональногосостояния. Например, при переходе косну доминирующими становятся медленныеколебания, а альфа-ритм исчезает.

Присильном возбуждении на фоне нарушенияальфа-ритма (8-12гц) выявляются резкиеизменения: они проявляются в усилениимедленных колебаний, иногда и бета-ритмов(15-30гц), нарушении регулярности и частотыальфа-ритма. Эти и другие измененияимеют неспецифический характер.

Однакопри угнетении альфа-ритма, обычновозникающем при возбуждении пациента,а также в дремотном состоянии и принеглубоком сне (первая и вторая стадии),дельта- и тета-ритм на ЭЭГ проявляютсяи амплитуда их может нарастатьсоответственно до 150 и 300 мкВ.

ЭЭГ постепенно меняется. В раннемдетском возрасте на ней отражены главнымобразом медленные колебания, которыепостепенно сменяются более частыми, ик 7 годам формируется альфа-ритм. Полностьюпроцесс эволюции ЭЭГ завершается к15—17 годам, приобретая к этому возрастучерты ЭЭГ взрослого человека.

4. Период бодрствования наразных возрастных этапах

С возрастом существенно изменяютсяне только длительность бодрствованияребенка, но и характер, его деятельностистановится более разнообразный. Этоспособствует поддержанию активностина протяжении все более длительноговремени.

Новорожденный проводит времяво сне или дремотном состоянии.Постепенно из этого дремотногосостояния начинают выделяться отдельныемоменты, краткие периоды бодрствования.Слуховое и зрительное сосредоточениепридают бодрствованию активный характер.Период бодрствования занимает у них 8ч в сутки.

К 3-х месячному возрасту у детейобычно наблюдается трехчасовой сон,чередующийся с часовым бодрствованием,что непосредственно связано с цикломкормления.

Продолжительность периодовбодрствования в возрасте от1года до1,5лет не должна превышать 4 – 4,5 часа.

Периоды непрерывного бодрствованияв возрастной группе от 1,5 до 2 летувеличивается до 5 – 5,5 часов.

Каждый период бодрствования в2-3 летнем возрасте занимает 6 – 6,5 часов.Для детей, которые легко утомляются,ослабленных детей периоды бодрствованияможно сократить до 5 – 5,5 часов за счетудлинения сна.

Ребенок в этом возрастеуже способен на короткое время сдерживатьсвои действия и желания, однако по-прежнемулегко возбуждается и утомляется отоднообразной деятельности. Малыш можетзаниматься одним и тем же делом не более20 – 30 минут.

Периоды бодрствования должнысостоять из рационального чередованияразных видов активной деятельностиребенка.

  • Дипломная работа >>Сексология … связанные с механизмами формирования у человека в филогенезе и онтогенезе доминантности … как следствие дефицитарности процессов формирования в левом полушарии … альфа-диапазонах ЭЭГ при активном с открытыми глазами. У ЛВИ …
  • Курсовая работа >>психология, педагогика … уровня но и отражение аналитико-синтетических процессов интегративной деятельности головного мозга человека. 4. Речь … составить нейропсихологическую картину речи, ее механизмы. Анализ этих материалов показывает …
  • Реферат >>Психология … следующем. Поскольку психические процессычеловека являются сложными функциональными образованиями … состояние человека. Лишь в условиях оптимального человек … психики обусловливаются свойствами организма человека, формально- …
  • Реферат >>Психология … состояния в условиях повышение активации … дифференциальной психофизиологии, приведены и нейрохимические объяснения … некоторыми особенностями реализации психических процессовчеловека. Основные положения диссертации …
  • Реферат >>психология, педагогика … и общность процессов, обусловливающих возникновение сознательных и подсознательных проявлений высшей нервной деятельности человека. Известно … только во сне, но и при являясь своеобразным первичным фильтром для …
  • Доклад >>психология, педагогика … не с отдельным процессом, а с организованными совокупностями таких процессов, т. е. … процесса тесно связан с началом нового процесса. Отсюда непрерывность психической деятельно­сти в состоянии человека. Психические процессы
  • Реферат >>Психология … изучающая познавательные процессычеловека. Познавательные процессы составили основную … состояние человека. Лишь в условиях оптимального человек может … психики обусловливаются свойствами организма человека, формально- …
  • Шпаргалка >>Биология … личности. 32. механизмы и возрастные особенности эмоций Эмоции – процесс переживания ситуации, реакция … в клетках тела накапливаются легко окисляющиеся продукты, в результате возникает дефицит кислорода, и человек
  • Реферат >>Психология … функциональных состояний во время а акже процессы внимания благодаря ее способности создавать … и человека настолько сильно отличается, что у человека, по-видимому, должны существовать дополнительные механизмы …
  • Реферат >>Психология … сна и . Уровень определяется содержанием деятельности человека, его … истощению. Переутомление сначала выражается в диффузной иррадиации процесса возбуждения, в нарушении дифференцировочного торможения (человек

Источник: https://topref.ru/referat/12586.html

7. Нейро- и психофизиологические механизмы регуляции бодрствования

Бодрствование - нейрофизиологический процесс человека

Уровень бодрствования является внешним проявлением активности нервных центров. Это понятие характеризует интенсивность поведения.

Все поведенческие проявления в первом приближении можно рассматривать как континуум (или одномерную шкалу), обусловленный колебаниями возбуждения модулирующих систем мозга.

По некоторым представлениям, между сном и состоянием крайнего возбуждения имеется непрерывный ряд изменений уровня бодрствования, вызываемых изменениями уровней активности нервных центров. Максимальная эффективность деятельности соответствует оптимальному уровню бодрствования.

Изменения уровней бодрствования связаны с изменениями тонуса соответствующих нервных центров, при этом можно выделить несколько уровней регуляции бодрствования: клеточный, отдельных центров и мозга как целого.

Предположительно изменения в функционировании нервных процессов образуют одномерную шкалу, нижняя граница которой — состояние сна, верхняя — состояние очень сильного возбуждения типа ярости.

Допускается, что между этими полюсами существует целый ряд уровней бодрствования, составляющих диапазон интенсивности поведения.

Изменения уровней бодрствования вызывают изменения тонуса нервных центров: всякая нервная активация должна выражаться в усилении бодрствования.

Представление о последовательном увеличении уровней бодрствования не предполагает, что приспособительные возможности организма возрастают монотонно.

Начиная с какого-то достаточно высокого уровня бодрствования, большинство действий нарушается, таким образом, эффективность выполняемой деятельности связана с уровнем бодрствования обратной зависимостью.

Теоретически можно предположить, что для каждого типа адаптивного поведения существует оптимальный уровень бодрствования.

Нейронные механизмы.

На нейронном уровне регуляцию функциональных состояний осуществляют нейроны-модуляторы: активирующие модуляторные нейроны, увеличивающие активность синапсов, соединяющих чувствительные и исполнительные нейроны и инактивирующие нейроны, снижающие эффективность синапсов, прерывая путь передачи информации от афферентных к эфферентным нейронам. Кроме того, нейроны-модуляторы различаются по степени генерализованности своего действия. Переход к бессознательному состоянию, например, при засыпании, можно определить как выключение активирующих нейронов-модуляторов генерализованного типа и включение инактивирующих нейронов-модуляторов. Совокупность модулирующих систем образует особый блок, который регулирует тонус коры и подкорковых структур, оптимизирует уровень бодрствования в отношении выполняемой деятельности и обусловливает адекватную поведенческую активность в соответствии с актуализированной потребностью.

В эволюции нейроны-модуляторы объединились в ансамбли и сети, сосредоточенные на уровне ретикулярной формации ствола мозга и неспецифического таламуса, образуя активирующую и инактивирующую системы.

Нейрохимический подход к определению функциональных состояний опирается на представление о сильной зависимости психического состояния человека (его настроений и переживаний) от биохимического состава внутренней среды организма.

Так же в регуляции ФС принимает участие эндокринная система. Эпифиз выделяет вещества гормональной природы, мелатонин и норадреналин.

Мелатонин – гормон, который контролирует очерёдность фаз сна, а норадреналин влияет на систему кровообращения и нервную систему.

В 1949 г. Г. Мэгун и Г.

Моруцци обнаружили, что в стволовых отделах головного мозга находится особое нервное образование, по своему морфологическому строению и по своим функциональным свойствам приспособленное к тому, чтобы градуально (а не по принципу “все или ничего”) регулировать состояние мозговой коры, изменяя ее тонус и обеспечивая ее бодрствование. Поскольку оно построено по типу нервной сети, в которую вкраплены тела нервных клеток, соединяющихся друг с другом короткими отростками, оно было названо ретикулярной формацией (reticulum – сеть). Она-то и модулирует состояние нервного аппарата.

Важнейший участок регуляторного блока — ретикуляторная фармация мозга, представляющая сеть из нервных клеток в средней части ствола. Одни из волокон этой ретикулярной формации (РФ) направляются вверх, оканчиваясь в конечном итоге в новой коре. Это восходящая ретикулярная система, играющая решающую роль в активации коры и в регуляции ее активности.

Другие волокна идут в обратном направлении: начинаясь в новой и древней коре, направляются к расположенным ниже образованиям мозга. Это нисходящая ретикулярная система. Она ставит нижележащие образования под контроль тех программ, которые возникают в коре головного мозга и выполнение которых нуждается в модификации и модуляции состояний бодрствования.

Экспериментально доказано, что раздражение ретикулярной формации через вживленные в нее электроды приводит к пробуждению спящего животного. Еще одно важное звено регуляции функциональных состояний связано с работой таламуса. Зрительный бугор, или таламус — отдел промежуточного мозга.

Ядра неспецифического таламуса образуют диффузную проекционную таламическую систему, которая оказывает на кору возбуждающие и тормозные влияния. При раздражении таламуса ретикулярной формацией возникает активация – возбуждение или усиление активности мозга, и как следствие, переход организма из состояния покоя в деятельное состояние.

Эта реакция сравнительно кратковременна и локализована.

Генерализованная активация – глобальные сдвиги уровня бодрствования, вызываемые ретикулярной формацией.

Локальная активация – избирательное сосредоточение внимания; связана с возбуждением неспецифического таламуса.

Передача эстафеты активирующих влияний с уровня ретикулярной формации ствола мозга на уровень таламической системы означает переход от генерализованной активации коры к локальной. В отличие от реакции активации, вызываемой ретикулярной формацией ствола мозга, которая считается генерализованной реакцией активации, эффекты возбуждения неспецифического таламуса называют локальной активацией.

Следовательно, передача эстафеты активирующих влияний с уровня ретикулярной формации ствола мозга на уровень таламической системы означает переход от генерализованной активации коры к локальной. Первая отвечает за глобальные сдвиги общего уровня бодрствования.

Вторая отвечает за селективное, т.е. избирательное сосредоточение внимания.

 В регуляции уровня бодрствования и обеспечении избирательной модуляции и актуализации той или иной потребности принимает участие еще одна модулирующая система мозга — лимбическая система мозга с активирующими и инактивирующими отделами.

Источник: https://bio.bobrodobro.ru/1639

Vse-referaty
Добавить комментарий