Уровня СМФП в области левой (s.) и правой (d.) миндалин (Amygd.) в период 5 страница

Как указывалось выше, данные, полученные при изучении мозга животных, чаще всего дают лишь опорный материал для суждения о наиболее сложных функциях мозга человека. И вто же время методические решения экспериментальной физиологии имели для физиологии мозга человека существенную ценность. Однако было бы ошибочно представлять, что физиология человека не вносит своего вклада в методический аспект вопроса и не требует творческого пересмотра, по крайней мере, некоторых методических принципов физиологии экспериментальной. Так, в частности, напомним уже неоднократно обсуждавшийся в данной работе вопрос об использовании данных исследования медленных процессов для изучения мозговой системы обеспечения эмоций. Сам комплексный метод изучения мозга созрел именно в исследованиях, проводимых у человека, хотя вполне понятно, что его применение будет весьма плодотворным и в эксперименте.

Специальных решений потребовал вопрос изучения активности нервных клеток мозга человека, хотя в одном из двух основных направлений, по которым пошло это исследование, адаптирован технический аспект экспериментальных исследований, а

второй, несмотря на некоторую экспериментальную предысторию, потребовал разработки всего аппарата анализа практически заново.

Первое направление - исследование активности отдельных нервных клеток или очень небольшого их числа - уже рассматривалось, оно имеет свои задачи и перспективы. Второе направление именно в физиологии мозга человека является производным задач, которые встали перед исследователем. Оно потребовало создания целой системы математико-технического обеспечения.

Поведение отдельных клеток давно и интенсивно изучается экспериментальной физиологией. Результаты этих исследований много дали для понимания прежде всего функций самих клеток и структур, в которые они входят. Вопрос о поведении сообщества нейронов в той или иной ситуации сегодня можно решать лишь в эксперименте с помощью множества одиночных отведений. В клинике это будет возможным лишь в перспективе в связи с задачами зрительного и слухового протезирования - направления, которое в сегодняшнем его варианте оценивается весьма противоречиво. Однако в клинике и в таком случае зоны, где окажется возможным применить этот методический прием, всегда будут строго ограничены.

Сейчас клиническим задачам диагностических и лечебных хронических исследований отвечают электроды с диаметром 50-100 мкм и рабочей поверхностью от 0.01 до 0.15 мм . С помощью таких электродов удается улавливать активность большей или меньшей группы нейронов и первоначально с помощью функциональных проб при простейшей обработке данных определять предположительное наличие или отсутствие связи данного сообщества нейронов с какой-то деятельностью. С этой целью используются данные о динамике частоты и структуры импульсного потока, получаемые на основе частотной и интервальной гистограмм. Практически для этого оказывается пригодной и так называемая интегральная запись активности, представляющая собой огибающую динамики текущей частоты нейронных разрядов. Опорные данные об отношении структуры к деятельности могут быть получены, как отмечалось выше, и с помощью других методических приемов и комплексов приемов. Но если тем или иным путем предварительно уточнено, что данная структура участвует в обеспечении, например, психической деятельности, дальнейшая расшифровка физиологических механизмов этой деятельности может осуществляться за счет исследования поведения функционально объединенных сообществ нейронов, а не одного нейрона, хотя данные такого рода, безусловно, интересны и не должны отвергаться. Один нейрон не является элементом системы обеспечения психической деятельности, он - элемент элементов этого звена. Речь идет об исследовании именно активности нейронов, а не более медленных процессов; они слишком инертны для обеспечения тончайших механизмов той деятельности, которая объединяется под общим понятием - мыслительные процессы - и базируется на воспринимаемых, произносимых и не произносимых, но возникающих в мозгу словах и образах, а точнее - различных

формах их нейрофизиологической основы.

Здесь уместно, по-видимому, остановиться на некоторых общих положениях такого рода исследования, хотя частные его аспекты и предполагается рассмотреть в соответствующих главах данной книги. Подобное рассмотрение важно для определения значения каждой из его основных составляющих - собственно нейрофизиологического исследования, психологического компонента и математикотехнического аппарата.

Как это происходит в реальных условиях?

Больной с вживленными в мозг электродами лежит на кровати или сидит в удобном кресле. На экране осциллографа отражается динамика импульсной активности, регистрируемая с помощью электродов. Импульсная активность записывается на магнитную ленту и/или обрабатывается непосредственно с помощью аналоговой и цифровой вычислительной техники. С этой целью используются большие и малые ЭВМ («Didac-4000», «Linc-8», «Hewlett-Pacard», «Plurimat», «In-110», «М-6000» и др.), применяются типовые и адаптированные к данным задачам и разработанные специально программы. Импульсная активность нейронных популяций анализируется в покое и при выполнении испытуемым психологических проб. Как правило, психологические тесты также адекватны задачам, так как центром тяжести исследования является анализ нейрофизиологических механизмов процессов, для которых необходимы и получение сопоставимых данных, и набор известной статистики. Так, если задача исследования - изучение процесса восприятия, то есть удержания в памяти и воспроизведения слов и их элементов, то применяются тесты, сходные с тестами Вине: предъявляется случайный ряд цифр, случайный набор слов, известных или неизвестных, в том числе иностранных, словоподобных сигналов (квазислов, построенных по законам словообразования, но не имеющих смысла), случайный набор фонем, слогов и триграмм. Тесты задает устно исследователь, находящийся в одной комнате с больным, подаются с предварительной магнитной записи через микрофон из другой комнаты ИЛИ предъявляются в виде зрительного изображения с помощью тахистоскопа и т. п. В соответствии с предварительной инструкцией больной непосредственно после окончания задания или по приказу исследователя воспроизводит тест или в какой-то другой форме отвечает исследователю. Если задачей исследования является нейрофизиологическая оценка процесса обобщения или исследование нейрофизиологических коррелятов процесса смысловой (семантической) дифференциации и общности, то в тесте перечисляются слова, которые могут быть обобщены по смыслу: например, названия различных деревьев, которые обобщались словом «деревья»; названия различных предметов мебели, которые обобщались словом «мебель», и т. д. Названия деревьев, кроме того, могли быть обобщены и по их типу - «лиственные», «хвойные», «фруктовые». При исследовании сравнительных нейрофизиологических коррелятов слов, обозначающих конкретные предметы и абстракции, перечислялись соответственно слова «сосна», «стол», «дом», ряд случайных цифр и т. д. Одной из поставленных задач было изучение нейрофизиологических коррелятов принятия решения, что является более сложным по отношению к предыдущим вариантам, хотя сам психологический аспект исследования в соответствии с возможностями нейрофизиологического анализа упрощался. Так, например, больному показывали цветовой слайд с изображением корзины свежих грибов или берега моря с купающимися людьми и т. п. Задание формулировалось примерно таким образом: определить, в какое время (сезон года) сделан этот снимок. Такой подход позволял накапливать данные о том, корреляты каких слов и в какой форме появляются в мозгу в связи с предъявлением слайда и, таким образом, каковы условия принятия решения.

Мы привели примеры используемых нами типов психологических тестов. С позиций задач, для решения которых они применяются, можно выделить тесты для изучения нейрофизиологического выражения слов, их элементов и словоподобных звукосочетаний в мозгу как сложных звуковых сигналов и как сигналов, имеющих смысловое значение, и тесты, применяемые для изучения простейших мыслительных операций - обобщения, умозаключения, принятия решения.

Очень важно использовать такие тесты, нейрофизиологические корреляты которых могут анализироваться и сопоставляться. Мы специально подчеркиваем это не потому, что в психологии не применяются тесты такого рода. Они используются, данные ответов подвергают специальной обработке, строят различные графики и кривые на основе статистической обработки данных. Но в психологии и, в частности, в ее ветви, наиболее близкой к нейрофизиологическому исследованию психической деятельности, - нейропсихологии - применяются и рекомендуются тесты, в которых задание представляет собой рассказ, ответ больного - пересказ этого рассказа, а о тех или иных нарушениях судят на основе близости пересказа к заданию или степени различных отклонений от него. Такой прием оказался очень эффективным для изучения нарушений психической деятельности и памяти при массивных поражениях лобных долей и их зон (Лурия, Хомская, 1966; Лурия, 1969, 1970, 1975; Хомская, 1972). Исследования, осуществленные с помощью такого метода, как видно из трудов А. Р. Лурия и его учеников, существенно обогатили нейропсихологию. Они в то же время не только сегодня, ной в ближайший период вряд ли окажутся пригодными для сочетанного нейрофизиологического и психологического изучения нейрофизиологических коррелятов психических процессов. Это же относится и к ряду других собственно психологических исследований, что и определило включение данного психологического экскурса в главу, посвященную нейрофизиологическим исследованиям.

С целью накопления достаточного для убедительной статистики количества данных использовались простые тесты в виде сравнения по величине двух предъявляемых с

помощью тахистоскопа или светодиодной матрицы цифр, причем варьировали цифры, а сравнение их проводилось в том случае, если между ними был определенный знак (буква). Появление другого знака по условиям исследования требовало повторения второй цифры.

Исследование нейронной активности оказалось эффективным нейрофизиологическим приемом для изучения мозговых механизмов опознания образов. При решении этой задачи предъявлялись (обычно с помощью тахистоскопа) значимые и незначимые изображения, физические характеристики которых были сходны или сопоставимы. Придание значения исходно незначимому изображению, квазислову, неизвестному больному иностранному слову позволяло исследовать нейрофизиологические корреляты процесса обучения и т. д. (Бехтерева, Кропотов, 1984; Гоголицын, Кропотов, 1983).

Но вернемся к собственно нейрофизиологической стороне исследования. Запись импульсной активности нейронных популяций проводилась до предъявления различных, и в частности психологических, тестов во время их реализации и после. За редким исключением наблюдение за динамикой импульсной активности на экране осциллографа не давало убедительных представлений о наличии или отсутствии перестроек. Иногда заметно было увеличение или уменьшение количества разрядов, что, как правило, в так называемой интегральной кривой - огибающей текущей частоты - отражалось в виде значительных отклонений от фонового уровня. Изменения в импульсной активности отдельных нейронов и нейронных популяций выявлялись при усреднении данных, полученных при предъявлении достаточно большого числа (до 100 и более) однотипных тестов методом постстимульной гистограммы. Однако важной задачей анализа импульсной активности было обнаружение наиболее тонких, динамичных перестроек ее - паттернов - и расшифровка их, соотнесение со свойствами предъявляемого сигнала и в более общем виде - теста.

Решение этой задачи потребовало применения системы приемов анализа, одним из вариантов которого было выделение этого паттерна, его расщепление на элементы и представление его и его элементов в той форме, в которой они могли далее использоваться в качестве эталонов, закладываемых в ЭВМ, для обнаружения в других отрезках импульсной активности аналогичных паттернов, реализации эталонного поиска. Эталонный поиск обеспечил возможность, выявляя паттерны, соотносимые с различными словами, находить в импульсной активности мозговые корреляты слов, не присутствующих прямо ни в задании, ни в ответе. При всей динамичности, неустойчивости и отсюда трудности усреднения данных паттернов именно это позволило решать более сложные задачи нейрофизиологического исследования процессов типа умозаключения и принятия решения, перейти к изучению собственно мыслительной деятельности человека.

Статистически наиболее значимые результаты, сопоставимые с результатами

экспериментальной нейрофизиологии, были получены при использовании приема построения постстимульныхгистограмм (Гоголицын, Кропотов, 1983). Исследовались также интервальные последовательности, причем если первоначально акцент делался на изучении абсолютных значений интервалов в последовательных разрядах нейронов, то далее из-за динамичности этого показателя учитывались соотношения интервалов между последовательными разрядами (Шкурина, 1984).

В связи с обеспечением мыслительной деятельности многозвеньевой системой важным аспектом исследований было изучение соотношений нейронных разрядов в активных зонах, звеньях этой системы, расположенных в различных корковых и подкорковых структурах (Медведев и др., 1986). Так как мозг взрослого человека опознает объекты, слова и т. д. с одного предъявления, была поставлена и в первом приближении решена задача изучения мозговой нейродинамики не способами накопления, а в ходе одной мыслительной операции (Гоголицын, Пахомов, 1984,

1985; Бехтерева и др., 1985а). Это - принципиально новый этап изучения все еще молодой научной проблемы нейрофизиологии мыслительных процессов.

Математико-инструментальной обработке подвергались результаты исследования и других физиологических процессов с помощью приемов, составляющих комплексный метод изучения мозга, причем аппарат обработки варьирует в зависимости от задач исследования.

Запись физиологических процессов проводилась при бодрствующем спокойном состоянии больного, при засыпании и во время сна, а также при выполнении простых по сравнению со всей сложностью психической деятельности и сложных по сравнению с другими тестами психологических проб, поскольку предлагали сжимать руку в кулак и разжимать ее, сгибать и разгибать в локте, поднимать и опускать. При этом предлагалось проделывать все это правой или левой рукой, как правило, повторяя однотипные движения многократно. Двигательные пробы этого активного типа включали и движения ног. В отдельных исследованиях конечности в разных суставах сгибались исследователем или для этого использовались простые аппаратурные решения - пробы так называемого пассивного типа. Двигательные пробы максимально разнообразились, особенно у тех больных, у которых нарушения в первую очередь касались двигательной сферы.

Специального внимания заслуживает вопрос применения эмоциогенных тестов. Последние широко известны в психологии и очень разнообразны. Они применялись и в наших исследованиях и подробно описаны В. М. Смирновым (1976). Однако, рассматривая нейрофизиологический аспект вопроса, анализируя не собственно эмоциональные реакции, а выявляя их мозговую основу, следует подчеркнуть, что именно изучение нейрофизиологических механизмов эмоциональных реакций таит в себе некоторые подводные камни. Перефразируя известный философский тезис о том, что в одну реку нельзя войти дважды, можно сказать, что, применяя сходный и даже один и тот же эмоциогенный тест, трудно дважды вызвать аналогичную реакцию.

Устрашающее в картах Роршаха быстро перестает устрашать, страшная новость второй раз воспринимается иначе, чем в первый, - ит. д. ит. п. А кроме того, все то, что с грехом пополам этически приемлемо в исследованиях, проводимых у здоровых (искусственное создание эмоционально положительных и эмоционально отрицательных ситуаций и т. п.), с большой осторожностью и только по прямым показаниям может применяться у больных. Если нужно уточнить эмоциогенную зону в мозгу, необходимо и оправданно применить эмоциогенный тест. Еще одиндва раза повторить сходную пробу нужно для дифференцирования неспецифической и собственно эмоциогенной перестройки в мозговых зонах. Но для убедительности нейрофизиологического анализа очень неплохо было бы повторить тест еще несколько раз. Медицинская этика - против. Действительно, вряд ли будет способствовать успеху лечения плохое настроение больного. А ведь важно проанализировать не только положительные, но и отрицательные эмоции, вернее, их механизм. И с другой стороны, плохо повторять принципиально те же, именно эмоциогенные, пробы... Но об этом уже было сказано. Отсюда большая часть изучения мозгового обеспечения эмоциональных реакций строится на индивидуальных наблюдениях, и требует, таким образом, для обобщений очень трудоемких массивных исследований.

Не очень просто обстоит дело с вегетативными коррелятами эмоций, причем лишь отчасти по мотивам этического порядка, а в основном из-за быстрой адаптации к допустимым по медико-этическим соображениям воздействиям. Именно в связи с этими факторами собственно нейрофизиологическое изучение эмоциональных и вегетативных реакций ведется и будет проводиться далее, но основным оказывается исследование мозговой структурно-функциональной организации и механизмов обеспечения эмоций.

Когда говорилось о значении комплексного метода изучения мозга, акцент был очень определенным на изучении его собственно физиологических показателей. Этот акцент по вполне понятным причинам останется, однако очень важно подчеркнуть, что комплексный метод - это физиологическое исследование мозга в разных физиологических и патологических состояниях и обязательно при реализации заданной деятельности. Это - прием изучения не только нейрофизиологии, ной в более широком плане функции мозга. Возможность изучать нейрофизиологию психической деятельности обусловлена не только прогрессом нейрохирургии, обеспечившим исследования в условиях прямого контакта с мозгом человека. В большой степени она обусловлена приходом в последние годы в медицину и физиологию одаренных представителей точных наук. Не тех, кого отторгла своя специальность, а тех, кто не побоялся сложности трудно формализуемых закономерностей, имеющих большое количество причинно не уточненных исключений в далеко не до конца созревших как науки медицине и биологии, действующих при многих, не всегда поддающихся точному учету условиях. Эти специалисты сумели выжать максимум из традиционных методов анализа и приборов и в ряде направлений пошли нетрадиционным для биологии и медицины путем (рис.


Прочитайте также: