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 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. 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. 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
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.
Год выпуска: 2000
Жанр: Физиология
Формат: DOC
Качество: OCR
Описание: Головной мозг человека устроен чрезвычайно сложно. Даже сейчас, когда мы знаем так много о мозге не только человека, но и ряда животных, мы, по-видимому, еще очень далеки от понимания физиологических механизмов многих психических функций. Можно сказать, что эти вопросы только включены в повестку дня современной науки. В первую очередь это касается таких психических процессов, как мышление, восприятие окружающего мира и памяти и многих других. Вместе с тем сейчас четко определены основные проблемы, которые придется решать в III тысячелетии. Что же может предъявить современная наука человеку, интересующемуся, как функционирует мозг человека? Прежде всего то, что в нашем мозге «работают» несколько систем, по крайней мере три. Каждую из этих систем можно даже назвать отдельным мозгом, хотя в здоровом мозге каждая из них работает в тесном сотрудничестве и взаимодействии. Что же это за системы? Это активирующий мозг, мотивационный мозг и познающий, или когнитивный (от лат. Cognitio - знание), мозг. Как уже указывалось, не следует понимать, что эти три системы, подобно матрешкам, вложены одна в другую. Каждая из них, помимо своей основной функции, например активирующая система (мозг), как участвует в определении состояния нашего сознания, циклов сон-бодрствование, так и является неотъемлемой частью познавательных процессов нашего мозга. Действительно, если у человека нарушен сон, то невозможен процесс учебы и другой деятельности. Нарушение биологических мотиваций может быть несовместимым с жизнью. Эти примеры можно множить, но главная мысль состоит в том, что мозг человека единый орган, обеспечивающий жизнедеятельность и психические функции, однако для удобства описания будем выделять в нем три указанных выше блока.
«Основы нейрофизиологии »
ПОЧЕМУ НУЖНО ЗНАТЬ ФИЗИОЛОГИЮ ГОЛОВНОГО МОЗГА ПСИХОЛОГУ?
УСПЕХИ В ИССЛЕДОВАНИИ МОЗГА ЧЕЛОВЕКА В НАСТОЯЩЕЕ ВРЕМЯ
НЕЙРОБИОЛОГИЧЕСКИЙ ПОДХОД К ИССЛЕДОВАНИЮ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ ЧЕЛОВЕКА
ФИЗИОЛОГИЯ ГОЛОВНОГО МОЗГА ЧЕЛОВЕКА
РАЗВИТИЕ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ ЧЕЛОВЕ
ФОРМИРОВАНИЕ МОЗГА ОТ МОМЕНТА ОПЛОДОТВОРЕНИЯ ДО РОЖДЕНИЯ
КЛЕТКА - ОСНОВНАЯ ЕДИНИЦА НЕРВНОЙ ТКАНИ
ГЛИЯ-МОРФОЛОГИЯ И ФУНКЦИЯ
НЕЙРОН
ВОЗБУЖДЕНИЕ НЕЙРОНА
ПРОВЕДЕНИЕ ВОЗБУЖДЕНИЯ
СИНАПС
МЕДИАТОРЫ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ
ОПИАТНЫЕ РЕЦЕПТОРЫ И ОПИОИДЫ МОЗГА
АКТИВИРУЮЩИЕ СИСТЕМЫ МОЗГА
ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ СНА
ПСИХИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ ВО СНЕ
ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ РЕГУЛЯЦИИ ВЕГЕТАТИВНЫХ ФУНКЦИЙ И ИНСТИНКТИВНОГО ПОВЕДЕНИЯ
ПЕРИФЕРИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ВЕГЕТАТИВНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ
ВЕГЕТАТИВНЫЕ ЦЕНТРЫ МОЗГОВОГО СТВОЛА
ЛИМБИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ГОЛОВНОГО МОЗГА
ФИЗИОЛОГИЯ ГИПОТАЛАМУСА
КОНТРОЛЬ ФУНКЦИЙ ЭНДОКРИННОЙ СИСТЕМЫ
РЕГУЛЯЦИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ТЕЛА
КОНТРОЛЬ ВОДНОГО БАЛАНСА В ОРГАНИЗМЕ
РЕГУЛЯЦИЯ ПИЩЕВОГО ПОВЕДЕНИЯ
РЕГУЛЯЦИЯ ПОЛОВОГО ПОВЕДЕНИЯ
НЕРВНЫЕ МЕХАНИЗМЫ СТРАХА И ЯРОСТИ
ФИЗИОЛОГИЯ МИНДАЛИНЫ
ФИЗИОЛОГИЯ ГИППОКАМПА
НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ МОТИВАЦИЙ
СТРЕСС
КОГНИТИВНЫЙ МОЗГ
ФИЗИОЛОГИЯ ДВИЖЕНИЙ
РЕФЛЕКТОРНЫЙ УРОВЕНЬ ОРГАНИЗАЦИИ ДВИЖЕНИЙ
ФИЗИОЛОГИЯ МОЗЖЕЧКА
НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ СТРИАРНОЙ СИСТЕМЫ
НИСХОДЯЩИЕ СИСТЕМЫ ДВИГАТЕЛЬНОГО КОНТРОЛЯ
ФИЗИОЛОГИЯ СЕНСОРНЫХ СИСТЕМ
НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ ЗРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ
НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ СЛУХОВОЙ СИСТЕМЫ
НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ СОМАТОСЕНСОРНОЙ СИСТЕМЫ
НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ СЕНСОРНЫХ ПУТЕЙ СПИННОГО МОЗГА
ФИЗИОЛОГИЯ ТРОЙНИЧНОГО НЕРВА
НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ ОБОНЯТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ
НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ ВКУСА
ВЫСШИЕ ФУНКЦИИ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ
АСИММЕТРИЯ ПОЛУШАРИЙ ГОЛОВНОГО МОЗГА ЧЕЛОВЕКА
ВИСОЧНЫЕ ОТДЕЛЫ МОЗГА И ОРГАНИЗАЦИЯ СЛУХОВОГО ВОСПРИЯТИЯ
ЗАТЫЛОЧНЫЕ ОТДЕЛЫ МОЗГА И ЗРИТЕЛЬНОЕ ВОСПРИЯТИЕ
УЧАСТИЕ КОРЫ В ОРГАНИЗАЦИИ НАГЛЯДНЫХ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ СИНТЕЗОВ
ЛОБНЫЕ ДОЛИ МОЗГА И РЕГУЛЯЦИЯ ПСИХИЧЕСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЧЕЛОВЕКА
Основы нейрофизиологии и ВНД
РЕГУЛИРУЮЩИЕ СИСТЕМЫ ОРГАНИЗМА И ИХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ
Регуляция функций органов - это изменение интенсивности их работы для достижения полезного результата согласно потребностям организма в различных условиях его жизнедеятельности. Классифицировать регуляцию целесообразно по двум основным признакам: механизму ее осуществления (нервный и гуморальный) и времени ее включения относительно момента изменения величины регулируемой константы организма. Выделяют два типа регуляции: по отклонению и по опережению .
Регуляция осуществляется согласно нескольким принципам, основными из которых являются принцип саморегуляции и системный принцип. Наиболее общий из них - принцип саморегуляции, который включает в себя все остальные. Принцип саморегуляции заключается в том, что организм с помощью собственных механизмов изменяет интенсивность функционирования органов и систем согласно своим потребностям в различных условиях жизнедеятельности. Так, при беге активируется деятельность ЦНС, мышечной, дыхательной и сердечно-сосудистой систем. В покое их активность значительно уменьшается.
НЕРВНЫЙ МЕХАНИЗМ РЕГУЛЯЦИИ
В литературе встречается несколько понятий, отражающих виды и механизм влияния нервной системы на деятельность органов и тканей. Целесообразно выделить два вида влияний нервной системы на органы - пусковое и модулирующее (корригирующее).
А. Пусковое влияние . Это влияние вызывает деятельность органа, находящегося в покое; прекращение импульсации, вызвавшей деятельность органа, ведет к возвращению его в исходное состояние. Примером такого влияния может служить запуск секреции пищеварительных желез на фоне их функционального покоя; инициация сокращений покоящейся скелетной мышцы при поступлении к ней импульсов от мотонейронов спинного мозга или от мотонейронов ствола мозга по эфферентным (двигательным) нервным волокнам. После прекращения импульсации в нервных волокнах, в частности в волокнах соматической нервной системы, сокращение мышцы также прекращается - мышца расслабляется.
Б. Модулирующее (корригирующее) влияние . Данный вид влияния изменяет интенсивность деятельности органа. Оно распространяется как на органы, деятельность которых без нервных влияний невозможна, так и на органы, которые могут работать без пускового влияния нервной системы. Примером модулирующего влияния на уже работающий орган может служить усиление или угнетение секреции пищеварительных желез, усиление или ослабление сокращения скелетной мышцы. Пример модулирующего влияния нервной системы на органы, которые могут работать в автоматическом режиме, - регуляция деятельности сердца, тонуса сосудов. Этот вид влияния может быть разнонаправленным с помощью одного и того же нерва на разные органы. Так, модулирующее влияние блуждающего нерва на сердце выражается в угнетении его сокращений, но этот же нерв может оказывать пусковое влияние на пищеварительные железы, покоящуюся гладкую мышцу желудка, тонкой кишки.
Модулирующее влияние осуществляется:
посредством изменения характера электрических процессов в возбудимых клетках органа возбуждения (деполяризация) или торможения (гиперполяризация);
за счет изменения кровоснабжения органа (сосудодвигательный эффект);
С помощью изменения интенсивности обмена веществ в органе (трофическое действие нервной системы).
Идею о трофическом действии нервной системы сформулировал И.П.Павлов. В опыте на собаках он обнаружил симпатическую ветвь, идущую к сердцу, раздражение которой вызывает усиление сердечных сокращений без изменения частоты сокращений (усиливающий нерв Павлова). Впоследствии было показано, что раздражение симпатического нерва действительно усиливает в сердце обменные процессы. Развивая идею И.П.Павлова, Л.О.Орбели и А.Г.Гинецинский в 20-х годах XX в. открыли феномен усиления сокращений утомленной скелетной мышцы при раздражении идущего к ней симпатического нерва (феномен Орбели-Гинецинского ).
МЕДИАТОРЫ И РЕЦЕПТОРЫ ЦНС
Медиаторами ЦНС являются многие химические вещества, разнородные в структурном отношении (в головном мозге обнаружено около 30 биологически активных веществ). По химическому строению их можно разделить на несколько групп, главными из которых являются моноамины, аминокислоты и полипептиды. Достаточно широко распространенным медиатором является ацетилхолин.
А. Ацетилхолин. Встречается в различных отделах ЦНС, известен в основном как возбуждающий медиатор: в частности, является медиатором α-мотонейронов спинного мозга, иннервирующих скелетную мускулатуру. С помощью ацетилхолина α -мотонейроны по коллатералям своих аксонов передают возбуждение на тормозные клетки Реншоу. В ретикулярной формации ствола мозга, в гипоталамусе обнаружены М- и N-холинорецепторы. При взаимодействии ацетилхолина с рецепторным белком последний изменяет свою конформацию, в результате чего открывается ионный канал. Тормозное влияние ацетилхолин оказывает с помощью М-холинорецепторов в глубоких слоях коры большого мозга, в стволе мозга, хвостатом ядре.
Б. Моноамины. Выделяют катехоламины, серотонин и гистамин. Большинство из них в значительных количествах содержится в нейронах ствола мозга, в меньших количествах они обнаруживаются в других отделах ЦНС.
Катехоламины обеспечивают возникновение процессов возбуждения и торможения, например, в промежуточном мозге, черной субстанции, лимбической системе, полосатом теле.
С помощью серотонина в нейронах ствола мозга передаются возбуждающие и тормозящие влияния, в коре мозга - тормозящие влияния. Серотонин содержится главным образом в структурах, имеющих отношение к регуляции вегетативных функций. Особенно много его в лимбической системе, ядрах шва. В нейронах названных структур выявлены ферменты, участвующие в синтезе серотонина. Аксоны этих нейронов проходят в бульбо-спинальных путях и оканчиваются на нейронах различных сегментов спинного мозга. Здесь они контактируют с клетками преганглионарных симпатических нейронов и со вставочными нейронами желатинозной субстанции. Полагают, что часть этих так называемых симпатических нейронов, а может быть и все, являются серотонинергическими нейронами вегетативной нервной системы. Их аксоны, согласно данным некоторых авторов, идут к органам пищеварительного тракта и стимулируют их сокращение.
Гистамин в довольно высокой концентрации обнаружен в гипофизе и срединном возвышении гипоталамуса. В остальных отделах ЦНС уровень гистамина очень низкий. Медиаторная роль его изучена мало. Выделяют Н1- и Н2-гистаминорецепторы. Н1-рецепторы имеются в гипоталамусе и участвуют в регуляции потребления пищи, терморегуляции, секреции пролактина и антидиуретического гормона. Н2-рецепторы обнаружены на глиальных клетках.
В. Аминокислоты. Кислые аминокислоты (глицин, γ-аминомасляная кислота) являются тормозными медиаторами в синапсах ЦНС и действуют на тормозные рецепторы (см. раздел 4.8). Нейтральные аминокислоты (α -глутамат, α -аспартат) передают возбуждающие влияния и действуют на соответствующие возбуждающие рецепторы. Предполагают, что глутамат может быть медиатором афферентов в спинном мозге. Рецепторы глутаминовой и аспарагиновой аминокислот имеются на клетках спинного мозга, мозжечка, таламуса, гиппокампа, коры большого мозга. Полагают, что глутамат - самый распространенный медиатор ЦНС.
Г. Полипептиды. В синапсах ЦНС они также выполняют медиаторную функцию. В частности, субстанция Р является медиатором нейронов, передающих сигналы боли. Особенно много этого полипептида в дорсальных корешках спинного мозга. Это послужило основанием к предположению, что субстанция Р может быть медиатором чувствительных нервных клеток в области их переключения на вставочные нейроны. Субстанция Р в больших количествах содержится в гипоталамической области. Различают два вида рецепторов субстанции Р: рецепторы типа SР-Р, расположенные на нейронах мозговой перегородки, и рецепторы типа SР-Е, расположенные на нейронах коры большого мозга.
Энкефалины и эндорфины - медиаторы нейронов, блокирующих болевую импульсацию. Они реализуют свое влияние посредством соответствующих опиатных рецепторов, которые особенно плотно располагаются на клетках лимбической системы; много их также на клетках черной субстанции, ядрах промежуточного мозга и солитарного тракта, имеются они на клетках голубого пятна, спинного мозга. Их лигандами являются }