Электроакулография и оптокинетические нистагмы

Электрический сигнал, возникающий в ходе поворота глаз, может быть усилен с помощью усилителей переменного или постоянного тока. Первые целесообразны при изучении скорости саккадических движений, вторые-при изучении паттернов глазодвигательных фиксаций, или маршрутов осмотра объектов. Обычно усиленный (и преобразованный) сигнал выводится либо на экран осциллоскопа (дисплея), либо на ленту самопишущего регистрирующего устройства (в том числе и на двух-координатный самописец).

Точность электроокулографии во многом зависит от времени регистрации. Чем дольше длится измерение, тем больше смещения нуля, связанные с использованием усилителей постоянного тока и наличием внешних биоэлектрических или фотоэлектрических влияний. При записях отдельных скачков глаз точность регистрации колеблется в пределах 1-1,5° Непрерывное время разового измерения-5-7с; каждое последующее измерение предполагает корректировку дрейфа нуля. Как показывает практика, электроокулография эффективна при изучении маршрутов обзора объектов, имеющих большие угловые размеры (15-20°); точность дифференцировок мелких деталей-3-5° (Митькин, 1974). Существенными факторами, влияющими на точность измерений, являются анатомия лица и индивидуальные особенности окуломоторного аппарата, время адаптации к условиям проведения эксперимента, плохой контакт электродов с поверхностью кожи, общее состояние человека (например, повышенная возбудимость), повышенное потоотделение, частота моргания и другие. Необходимо отметить, однако, что совершенствование усилительной техники, разработка соответствующих способов выделения биоэлектрического сигнала из шума, применение аналоговых и дискретных преобразований биоэлектрических процессов на линии эксперимента позволяет преодолевать отрицательное влияние внешних факторов регистрации, повышать точность и надежность выполняемых измерений (Владимиров, 1972; Назаров, Романюта, 1972).

Несмотря на сравнительно невысокую точность, электроокулография обладает рядом существенных преимуществ: она не требует прикосновений к глазному яблоку, допускает незначительные движения головы, проводится как на свету, так и в темноте, может осуществляться дистанционно. Главное состоит в том, что она не нарушает естественных условий зрительной активности и в принципе может продолжаться неограниченное время; этим определяется полезность использования электроокулографии как в лабораторном, так и в естественном эксперименте, например, в кабине самолета или на рабочем месте оператора АЭС

a. ОПТОКИНЕТИЧЕСКИЙ НИСТАГМ (ОКН)

Оптокинетический нистагм - это физиологическая реакция на движение различных предметов перед глазами. Медленная фаза нистагма направлена в сторону двигающихся объектов. Для подавления оптокинетического нистагма взор исследуемого переводят на неподвижный предмет.
Встречаются патологические формы оптокинетического нистагма.
1. Очень низкое зрение. Результаты исследования оптокинетического нистагма используют для количественной
оценки остроты зрения, хотя достоверной технической базы для этого исследования пока не существует.
2. Расстройство генерации саккадических движений (саккад) - окуломоторная апраксия (нарушение целенаправленных движений) обусловливает расстройство оптокинетического нистагма с отклонением глаз в сторону двигающихся объектов. При этом либо отсутствует, либо патологически изменена быстрая фаза нистагма.
3. Внутричерепные повреждения. Патология оптокинетического нистагма иногда проявляется при острых вестибулярных и мозжечковых расстройствах, заболеваниях затылочной или затылочно-теменной области.
4. Врожденный идиопатический или сенсорный нистагм.

b. МОНОКУЛЯРНАЯ АСИММЕТРИЯ ОПТОКИНЕТИЧЕСКОГО НИСТАГМА

Дети в первые 6 месяцев жизни, особенно новорожденные, при монокулярном зрении имеют выраженную асимметрию оптокинетического нистагма. Неустойчив в основном назо-темпоральный оптокинетический нистагм, а темпоро-назальный ОКН почти не изменен. Асимметрия уменьшается после 6-месячного возраста, сохраняясь при больших скоростях движения объекта. При рано проявившихся нарушениях зрения, особенно бинокулярного, асимметрия оптокинетического нистагма не только сохраняется, но может приобрести постоянный характер.

c. ВЕСТИБУЛО-ГЛАЗОДВИГАТЕЛЬНЫЙ РЕФЛЕКС (ВГР) И ВЕСТИБУЛЯРНЫЙ НИСТАГМ

Дыхательная система состоит из дыхательных путей и легких.
Основной двигательный аппарат этой системы составляют межреберные мышцы, диафрагма и мышцы живота. Воздух, поступающий в легкие во время вдоха, снабжает протекающую по легочным капиллярам кровь кислородом. Одновременно из крови выходят двуокись углерода и другие вредные продукты метаболизма, которые выводятся наружу при выдохе. Между интенсивностью мышечной работы, совершаемой человеком, и потреблением кислорода существует простая линейная зависимость.
В психофизиологических экспериментах в настоящее время дыхание регистрируется относительно редко, главными образом для того, чтобы контролировать артефакты.
Для измерения интенсивности (амплитуды и частоты) дыхания используют специальный прибор - пневмограф. Он состоит из надувной камеры-пояса, плотно оборачиваемой вокруг грудной клетки испытуемого, и отводящей трубки, соединенной с манометром и регистрирующим устройством. Возможны и другие способы регистрации дыхательных движений, но в любом случае обязательно должны присутствовать датчики натяжения, фиксирующие изменение объема грудной клетки.
Этот метод обеспечивает хорошую запись изменений частоты и амплитуды дыхания. По такой записи легко анализировать число вдохов в минуту, а также амплитуду дыхательных движений в разных условиях. Можно сказать, что дыхание - это один из недостаточно оцененных факторов в психофизиологических исследованиях


29. Подходы к определению понятия "функциональное состояние".

Значительные колебания уровня жизненной активности человека (спокойное или напряженное бодрствование, сон и др.) представляют собой одну из важных проблем психофизиологии. В то же время эта проблема имеет междисциплинарный характер. В центре ее находится представление об особом явлении, которое именуется функциональным состояниям (ФС). Это понятие широко используется в физиологии, психологии, эргономике (науке, комплексно изучающей трудовую деятельность людей и условия ее протекания). Поэтому знание физиологических механизмов, ответственных за функциональные состояния организма человека, имеет очень важное практическое значение. Тем не менее, до сих пор нет общепризнанной теории функциональных состояний, в то же время существует несколько подходов к описанию и диагностике функциональных состояний разного типа.

30. Комплексный подход и его значение для диагностики "функционального состояния".

Комплексный подход. Появление возможности множественной регистрации психофизиологических индикаторов (ЭЭГ, ЧСС, ЭМГ, дыхательных движений и др.) привело к пониманию функциональных состояний как комплекса физиологических проявлений, сопровождающих различные аспекты человеческой деятельности и поведения. С позиции комплексного подхода ФС представляет собой результат динамического взаимодействия организма с внешней средой и отражает состояние "организованного" целого. По этой логике под функциональным состоянием понимается Интегративный комплекс наличных характеристик тех качеств и свойств организма человека, которые прямо или косвенно определяют его деятельность

31. Психофизиологической подход к определению "функционального состояния".

функциональное состояние – это системный ответ организма, обеспечивающий его адекватность требованиям деятельности. Таким образом, изменение ФС представляет собой смену одного комплекса реакций другим, причем все эти реакции взаимосвязаны между собой и обеспечивают более или менее адекватное поведение организма в окружающей среде. Согласно этой логике диагностика функциональных состояний связана с задачей распознавания многомерного вектора, компонентами которого являются различные физиологические показатели и реакции.

Понятно, что увеличение числа компонент этого вектора, т.е. привлечение к анализу все большего числа показателей и реакций, а также их возможных комбинаций, приводит к еще большей дробности и затрудненности анализа функционального состояния. Однако положительным является то, что каждое ФС при этом характеризуется своим собственным уникальным сочетанием показателей и реакций (однозначным многомерным вектором). В то же время никакой набор показателей, пусть даже строго упорядоченный и уникальный, не позволяет выявить сущность конкретного функционального состояния, поскольку всегда оказывается лишь внешним описание и перечислением, лишенным содержательной характеристики наиболее значимой для понимания сути ФС.

Психофизиологический подход к определению функциональных состояний опирается на представление о существовании модулирующих систем мозга. Согласно этому подходу акцент делается на функциональной специализации двух систем организма. В это число входят:

1) ретикулярная формация ствола мозга, способна оказывать как возбуждающее, так и тормозное влияние на вышележащие отделы мозга;

2) лимбическая система, ответственная за эмоциональные состояния человека.

Обе модулирующие системы, будучи тесно связаны с высшими отделами коры больших полушарий, образуют особую функциональную систему, имеющую несколько уровней реагирования: физиологический, поведенческий, психологический (субъективный). В соответствии с этой логикой функциональное состояние можно рассматривать как результат активности объединенной функциональной системы.

Таким образом, в психологии функциоанльное состояние выступает как результат взаимодействия модулирующих систем мозга и высших отделов коры больших полушарий, который определяет текущую форму жизненной активности индивида.

Это определение дает основание проводить границу между разными функциоанльными состояниями не только по поведенческим проявлениям, эффективности деятельности или результатам полиграфической регистрации, но также и по уровню активности модулирующих систем мозга.

Уровень бодрствования является внешним проявляение активности нервных центров. Это понятие характеризует интенсивность поведения. Все поведенческие проявляения в первом приближении можно рассматривать как континуум (или одновремную шкалу), обусловленный колебаниями возбуждяния 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 соотвествует оптимальному уровню бодрствования.

Итак, 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.

Модулирующие системы мозга.

1. Модулирующие нейроны

Особая группа клеток, которые сами не вызывают афферентных и эфферентных реакций, но регулируют активность других нейронов.

Они образуют аксо-аксональные контракты с другими нейронами, вблизи синапсов.

Они обнаружены в спинном мозга (модулируют болевую чувствительность), в стволе, таламусе, баз. г-ях.

Их функции хорошо изучены на моллюсках. Механизим работы таких нейронов связан по-видимому с длительным пресинаптическим облегчением. Медиатор, чаще всего серотонин тормозится проводимость для ионов К+, уменьшается фаза . На дендритах клеток таламуса такой механизм синхронизирует активность больших массивов нейронов, объединенных общими резонансными свойствами.

Участвуют в процессе научения, изменения проводимости синапса на пресинаптическом уровне. Особенно при выработке условных рефлексов, связанных с ассоциативным обучением.

2. Стволово-таламо-картикальная система

среднего мозга вызывает генерализованную активацию, которая затрагивает обширные зоны КБП

высокочастотная увеличение бдительности, пробуждение

низкочастотная

разрушение кома

В таламусе – Т. Джаснер, 1955 диффузно-проскуионная таламусная система

Созадет локальную активацию коры, проецируясь к ее отдельным зонам, получающим сигналы от модально-специфических путей

Модулирующие системы мозга обеспечивают определенный уровень внимания, благодаря процессам активации соответствующих структур мозга. “Реакция активации” коры из неспецифической ретикулярной системы мозгового ствола, описанная Мэгуном и Моруцци, электроэнцефалографически проявляется десинхронизацией альфа-ритма и/или усилением бета- и гамма-активности. Модулирующие структуры представлены стволово-таламо-кортикальной системой, каудо-таламо-кортикальной системой и базальной холинергической системой переднего мозга.

Стволово-таламо-кортикальная система приводит к возникновению в коре генерализованной реакции активации из среднемозговойретикулярной формации (Мэгун, Моруцци) и локальной реакции вовлечения из неспецифических таламических ядер (Джаспер) за счетвозбуждения холинергических стволово-корковых проекций. Эта система обусловливает возникновение ориентировочного рефлекса, включение епроизвольного
внимания, а также обработку информации во время парадоксальногосна. Каудо-таламо-кортикальная система обеспечивает распределение восходящих неспецифических влияний в коре. Главные структуры этой системы: хвостатые и прилегающие базальные ядра и таламус, которые для активации коры используют дофаминергическиенейроны.

Базальная холинергическая система переднего мозга принимает участие в регуляции цикла сон-бодрствование и в вызове корковой реакции активации. Возможно, эта система отвечает за произвольное селективное внимание к значимым стимулам. Холинергическиенейроны переднего мозга обеспечивают реакцию активации в виде усиления гиппокампального тета-ритма по путям: ретикулярная формация - базальная холинергическая система переднего мозга –гиппокамп.

Все эти системы связаны общими входами и выходами и совместно обеспечивают все формы внимания (от ориентировочного рефлексадо активации функционального состояния бодрствования). При этом в качестве характерного ЭЭГ-коррелята внимания выступают гамма-колебания (в диапазоне от 30 до 170 Гц и более), которые связывают с произвольным вниманием (при контролировании когнитивных процессов).


Прочитайте также: