Нейрофизиологические механизмы регуляции уровня бодрствования

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

На нейронном уровне регуляция функциональных состояний осуществляется с помощью модуляторных нейронов. Существуют две категории модуляторных нейронов: активирующего и инактивирующего типа. Первые увеличивают активность синапсов, соединяющих чувствительные и исполнительные нейроны, вторые снижают 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.

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

Модулирующие системы.

1.Ретикулярная формация ствола мозга - находится в стволе мозга (сеть из нервных клеток в средней части ствола) и отвечает за глобальные сдвиги общего уровня бодрствования. С боковых сторон ретикулярная формация окружена сенсорными путями, которые отдают часть афферентной импульсации в ретикулярную формацию. Благодаря этому любое сенсорное возбуждение повышает уровень активации ретикулярной формации, активация по восходящим путям распространяется вверх к коре больших полушарий. Активация более гериализованная чем в таламусе (более общая). Тип реакции тонический (обеспечивают тонус), возбуждения медленно угасают

2. Зрительный бугор, или таламус (часть промежуточного мозга) - отвечает за селективное, т.е. избирательное сосредоточение внимания. По некоторым данным, в центре таламуса находится «водитель ритма» — морфо-функциональное образование, отвечающее за генерацию ритмической активности и распространяющее синхронизированные влияния на обширные области коры. Ядра неспецифического таламуса образуют проекционную таламическую систему, которая оказывает на кору возбуждающие и тормозные влияния. Активация более локальная чем в РФ. Тип реакции фазический (фаза ответа соответствует фазе воздействия), возбуждение быстро угасает

3. Лимбическая система - уровень целого мозга. Участвует в регуляции уровня бодрствования и обеспечении избирательной модуляции и актуализации той или иной потребности. Важнейшим регулятором уровня бодрствования и внимания как избирательного процесса служат передние отделы коры. Получается замкнутый контур регуляции: РФ возбуждает неспецифический таламус, таламус возбуждает кору, а она при помощи нисходящих путей может снизить или увеличить активность РФ и таламуса в зависимости от того что требуется.

Психофизиология активного приспособления организма к меняющимся условиям зависит от умения фиксировать внешние и внутренние сигналы (восприятие), желания (мотив, потребность), задачи и цели (познавательная сфера), возможность перемещаться (двигательная сфера).
Бодрствующий человек может быть внимательным и рассеянным, расслабленным и напряженным и др. От этого зависит эффективность деятельности.
В состоянии бодрствования выделяют следующие типы процессов активации:
- общее повышение уровня активности мозговых структур;

-частные изменения активности в отдельных областях, связанных с процессами внимания.
В основе разных видов поведения и деятельности лежат разные активационные процессы.
Выделяют следующие основные системы активации:
- Ретикулярная формация, префронтальные и премоторные отделы левого полушария. Ретикулярная формация активируется под воздействием любого стимула возбуждает кору больших полушарий, в т.ч. ядра таламуса.
- Септо-гиппокампальные структуры. На поведенческом уровне: с их активацией связаны изменения в эмоционально-личностной сфере.
- Голубое пятно. Активность голубого пятна коррелирует с поведенческой активностью. Голубое пятно коррелирует не с неспецифической активацией, а с бдительностью (реакция на внешние воздействия, ОР).
- Неспецифические. ядра таламуса: восходящие нервные волокна - активация и нисходящие - тормоз.
- Гиппокамп, гипоталамус, структуры базальной области переднего мозга.

Мозаики активности всех структур создает конкретный уровень активации., а ретикулярная формация среднего мозга имеет организующее значение, формирует фоновую активность. Состояние активации у разных людей индивидуально.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Функциональное состояние и эффективность деятельности.
Йеркс и Додсон в начала ХХ века открыли закон, согласно которому для каждого типа заданий есть свой оптимум активации (определённое благоприятное состояние напряжения ФС), обеспечивающий наиболее успешное его исполнение. Графически этот закон можно описать колоколообразной кривой, которую также называют обратной U-образной зависимостью. На практике она проявляется в низкой эффективности любой деятельности, как при чрезмерном возбуждении, так и при полном расслаблении. Древние греки говорили «что чрезмерно, то вредно».

 

5.Классификация и диагностика функциональных состояний.

Функциональное состояние (ФС) может быть положительное или отрицательное, динамического рассогласования или адекватной мобилизации и др.Существуют различные основания для классификации функциональных состояний. Их классифицируют по следующим признакам:
1. По признаку длительности:
- относительно устойчивые и длительные состояния, отражающие отношение человека к труду: состояния удовлетворенности и неудовлетворенности, безразличия к работе, отражающие общий психический настрой;
- временные ситуативные состояния, периодически возникающие в процессе деятельности: состояния, возникающие периодически по ходу работы, фазы работоспособности, состояния, обусловленные содержанием работы: апатия-скука, сонливость, повышенная активность;
2. По ведущему компоненту:
- физиологические и психические: мышечное напряжение, психическое напряжение, умственная нагрузка;
- по степени напряженности систем (сенсорная нагрузка) — зрительная, слуховая, тактильная, мышечные нагрузки;
- по степени активной деятельности сознания: бодрствования, ясности, сна;
3. По доминирующим свойствам личности или по признаку преобладания одной из сторон психики:
- эмоциональные,
- волевые,
- состояния напряжения.
4. С точки зрения влияния на здоровье индивидуума состояния подразделяют:

- на допустимые и недопустимые;

- критерии оценки — состояния адекватной мобилизации и динамического рассогласования.

5. С точки зрения результативности труда и качества переживаний работника выделяются:

- благоприятные, желательные функциональные состояния (оптимальной работоспособности, вовлеченности, «потока»);

-неблагоприятные функциональные состояния, которые могут негативно отразиться на развитии личности и здоровье работника, а также на результатах его труда (острое утомление и переутомление, монотония, сенсорная депривация, стресс, профессиональное «выгорание»).
6. В структурном отношении состояния подразделяют:

- на экстенсивные. Э кстенсивные состояния это качественно неоднородные, т. е. имеющие разную нейрофизиологическую основу и психическое содержание (утомление, стресс, монотония, психическая напряженность);

- интенсивные. Интенсивные состояния имеют принципиальное сходство (уровни бодрствования, фазы и степени утомления, степени эмоциональной напряженности).

Выделяют две группы критериев, с помощью которых оценивают состояние субъекта: физиологические и психологические показатели.
Значение физиологических методов состоит в том, что они дают возможность, во-первых, объективной диагностики состояния, обеспечивают возможность соотнесения психологических явлений с органической основой; во-вторых, количественно оценить наблюдаемые сдвиги в функционировании той или иной системы. Наиболее распространенными являются электрофизиологические показатели, такие как: электроэнцефалография (ЭЭГ) — индикатор уровня активации головного мозга; электрокардиография (ЭКГ) — оценка возбудимости сердечной мышцы; электромиография (ЭМГ - показатель мышечного тонуса и уровня возбудимости мышц); кожно-гальваническая реакция (КГР) - индикатор реакции вегетативной нервной системы, связанной с активностью ретикулярной формации мозга; реоплатизмограмма (РПГ) — характеризует сосудистый тонус и уровень кровоснабжения органа. Вегетативные показатели: частота пульса, дыхания, кровяное давление, состояние тонуса сосудов, температура тела, биохимические сдвиги, исследование гормональной активности. Главная проблема, возникающая перед исследователем при использовании физиологических методов, состоит в неспецифичности физиологических показателей. Выход из этого положения — использование комплекса методов.
Поскольку основным критерием изменения состояния является изменение характера ресурсного обеспечения, именно этот аспект является ведущим в исследованиях функциональных состояний и обусловливает применение электрофизиологических методов для их объективной оценки (полиэффекторный метод).