Fundamentele neurofiziologice ale activității mentale. Secțiunea a treia

Mecanisme neurofiziologice.

Percepţie

Percepția este un proces activ complex, care include analiza și sinteza informațiilor primite. Diverse zone ale cortexului iau parte la procesul de percepție, fiecare dintre acestea fiind specializată în operațiunile de primire, analiză, procesare și evaluare a informațiilor primite.

Maturarea treptată și nesimultană a zonelor corticale în procesul de ontogeneză determină trăsăturile esențiale ale procesului de percepție în diferite perioade de vârstă. Un anumit grad de maturitate a zonelor corticale de proiecție primară până la nașterea copilului creează condițiile pentru recepția informațiilor la nivelul cortexului cerebral și analiza elementară a caracteristicilor calitative ale semnalului deja în perioada nou-născutului. Cu 2 - 3 luni, rezoluția analizorului vizual crește brusc. Perioadele de dezvoltare rapidă a funcției vizuale se caracterizează prin plasticitate ridicată și sensibilitate crescută la factorii de mediu.

Crearea unei imagini a unui obiect este asociată cu funcția zonelor asociative. Pe măsură ce se maturizează, încep să fie incluse în analiza informațiilor primite. În copilăria timpurie, până la vârsta de 3-4 ani inclusiv, zonele asociative dublează funcția cortexului de proiecție. Un salt calitativ în formarea sistemului perceptiv a fost observat după 5 ani. Până la vârsta de 5-6 ani, zonele asociative posterioare sunt implicate în procesul de recunoaștere a imaginilor complexe. Este semnificativ mai ușor să identifici obiecte complexe, necunoscute anterior și să le compari cu un standard. Acest lucru dă motive pentru a considera vârsta preșcolară ca o perioadă sensibilă (mai ales sensibilă) în dezvoltarea percepției vizuale.

La vârsta școlară, sistemul de percepție vizuală continuă să devină mai complex și îmbunătățit datorită includerii zonelor asociative frontale. Aceste zone, responsabile cu luarea deciziilor, evaluarea semnificației informațiilor primite și organizarea unui răspuns adecvat, asigură formarea percepției selective voluntare. Modificări semnificative în răspunsul selectiv, ținând cont de semnificația stimulului, au fost observate până la vârsta de 10-11 ani. Insuficiența acestui proces în clasele primare provoacă dificultăți în evidențierea principalelor informații semnificative și distragerea atenției prin detalii neimportante.

Maturizarea structurală și funcțională a zonelor frontale continuă în adolescență și determină îmbunătățirea organizării sistemice a procesului de percepție. Etapa finală de dezvoltare a sistemului perceptiv prevede conditii optime pentru a răspunde în mod adecvat la influențele externe.

Atenţie

Atenție – crește nivelul de activare a cortexului cerebral. Semnele de atenție involuntară sunt detectate deja în perioada neonatală sub forma unei reacții indicative elementare la utilizarea de urgență a unui stimul. Această reacție este încă lipsită de o componentă caracteristică de cercetare (se manifestă la 2 - 3 luni), dar se manifestă deja prin anumite modificări ale activității electrice a creierului și reacții vegetative. Caracteristicile proceselor de activare determină specificul atenției voluntare la sugar, precum și la cel mai mic vârsta preșcolară, - atenția unui copil mic este atrasă în principal de stimuli emoționali. Pe măsură ce sistemul de percepție a vorbirii se dezvoltă, se formează o formă socială de atenție, mediată de instrucțiuni de vorbire. Cu toate acestea, până la vârsta de 5 ani, această formă de atenție este ușor îndepărtată de atenția involuntară care apare ca răspuns la noi stimuli atractivi.

Modificări semnificative ale activării corticale care stau la baza atenției au fost observate la vârsta de 6-7 ani. Rolul instrucțiunilor de vorbire în formarea atenției voluntare crește semnificativ. În același timp, la această vârstă importanța factorului emoțional este încă mare. Modificări calitative în formarea mecanismelor neurofiziologice ale atenției au fost observate la vârsta de 9-10 ani.

La începutul adolescenței (12 - 13 ani), modificările neuroendocrine asociate cu debutul pubertății duc la modificări ale interacțiunii cortical-subcortical, o slăbire a influențelor reglatoare corticale asupra proceselor de activare - atenția este slăbită, mecanismele de reglare voluntară a funcției sunt perturbate. Până la sfârșitul adolescenței odată cu finalizarea pubertății, mecanismele neurofiziologice ale atenției corespund cu cele ale unui adult.

Memorie

Memoria este o proprietate a sistemului nervos, care se manifestă prin capacitatea de a acumula, stoca și reproduce informațiile primite. Mecanismele de memorie suferă modificări semnificative odată cu vârsta.

Memoria, bazată pe stocarea urmelor de excitație în sistemul reflexelor condiționate, se formează în stadiile incipiente ale dezvoltării. Simplitatea relativă a sistemului de memorie în copilărie determină stabilitatea și puterea reflexelor condiționate dezvoltate în copilăria timpurie. Pe măsură ce creierul se maturizează structural și funcțional, sistemul de memorie devine semnificativ mai complex. Acest lucru poate duce la modificări inegale și ambigue ale performanței memoriei odată cu vârsta. Astfel, la vârsta de școală primară, volumul memoriei crește semnificativ, iar viteza de memorare scade, crescând apoi spre adolescență. Maturarea formațiunilor corticale superioare odată cu vârsta determină dezvoltarea și îmbunătățirea treptată a memoriei abstracte verbal-logice.

Motivația

Motivația este o stare activă a structurilor creierului care încurajează o persoană să efectueze acțiuni (acte de comportament) menite să-și satisfacă nevoile. Emoțiile sunt indisolubil legate de motivație.

În formarea motivațiilor și emoțiilor, un rol important revine sistemului limbic al creierului, care include structuri ale diferitelor părți ale creierului. Rolul emoțiilor este deosebit de mare în copilărie, când domină procesele de activare emoțională corticală. Emoțiile copiilor, din cauza slăbiciunii controlului din partea părților superioare ale sistemului nervos central, sunt instabile, manifestările lor externe sunt neîngrădite. Maturizarea părților superioare ale sistemului nervos central la vârsta școlii primare extinde posibilitatea dezvoltării nevoilor cognitive și contribuie la îmbunătățirea reglării emoțiilor. Influențele educaționale care vizează dezvoltarea inhibiției interne joacă un rol semnificativ în acest sens.

Somn și veghe

Pe măsură ce copilul se dezvoltă, relația dintre durata stării de veghe și somn se schimbă. În primul rând, durata somnului scade. Durata somnului zilnic pentru un nou-născut este de 21 de ore, în a doua jumătate a vieții un copil doarme 14 ore, la vârsta de 4 ani - 12 ore, 10 ani - 10 ore. Nevoia de somn zilnic în adolescență, ca și la adulți, este de 7 - 8 ore.

În organizarea structurală a sistemului nervos, se obișnuiește să se distingă sistemul nervos central (SNC) și cel periferic. Sistemul nervos central include, la rândul său, măduva spinării și creierul. Toate celelalte structuri nervoase sunt incluse în sistemul periferic. Cea mai înaltă parte a sistemului nervos central, creierul, este formată din trunchiul cerebral, creierul și cerebelul. Creierul este reprezentat de două emisfere, a căror suprafață exterioară este acoperită cu substanță cenușie - cortexul. Cortexul este cea mai importantă parte a creierului, fiind substratul material al activității mentale superioare și regulatorul tuturor funcțiilor vitale ale corpului.

A.R. Luria a identificat trei blocuri funcționale principale ale creierului, a căror participare este necesară pentru implementarea oricărui tip de activitate mentală.

Primul bloc - activare și ton. Din punct de vedere anatomic, este reprezentată de o formațiune de rețea în trunchiul cerebral - formațiunea reticulară, care reglează nivelul de activitate a cortexului de la starea de veghe până la oboseală și somn. Activitatea cu drepturi depline presupune o stare activă a unei persoane; numai în condiții de veghe optimă o persoană poate percepe cu succes informațiile, își poate planifica comportamentul și pune în aplicare programe de acțiune planificate.

Al doilea bloc - recepția, prelucrarea și stocarea informațiilor. Include părțile posterioare ale emisferelor cerebrale. Zonele occipitale primesc informații de la analizatorul vizual – uneori numit cortexul vizual. Regiunile temporale sunt responsabile pentru procesarea informațiilor auditive - acesta este așa-numitul cortex auditiv. Părțile parietale ale cortexului sunt asociate cu sensibilitatea generală și atingere. Blocul are o structură ierarhică și este format din trei tipuri de câmpuri corticale: cele primare primesc și procesează impulsuri de la departamentele periferice, în cele secundare are loc prelucrarea analitică a informațiilor, în cele terțiare se realizează prelucrarea analitică și sintetică a informațiilor provenite de la diferiți analizatori. - acest nivel oferă cele mai complexe forme de activități mentale.

Al treilea bloc - programare, reglare și control. Blocul este localizat predominant în lobii frontali ai creierului. Aici se stabilesc obiective, se formează programe de activitate proprie, se monitorizează progresul și implementarea cu succes a acestora.

Munca în comun a tuturor celor trei blocuri funcționale ale creierului este o condiție necesară pentru implementarea oricărei activități mentale umane.

Introducând mecanismele cerebrale ale activității mentale, ar trebui să ne oprim asupra problemei asimetriei interemisferice a creierului. Activitatea emisferelor cerebrale este construită pe principiul contralateral, adică emisfera stângă este responsabilă pentru partea dreaptă a organizării corpului uman, emisfera dreaptă pentru cea stângă. S-a stabilit că din punct de vedere funcțional ambele emisfere sunt inegale. Asimetria funcțională, care este înțeleasă ca participarea diferită a emisferelor stângă și dreaptă la implementarea activității mentale, este unul dintre modelele fundamentale ale funcționării creierului oamenilor și animalelor.

Întregul creier în ansamblu este implicat în implementarea oricărei activități mentale, dar diferite emisfere îndeplinesc diferite roluri diferențiate în implementarea fiecărei funcții mentale. De exemplu, studiile experimentale și clinice au descoperit că emisfera dreaptă și cea stângă diferă în strategiile de procesare a informațiilor. Strategia emisferei drepte constă într-o percepție holistică, momentană a obiectelor și fenomenelor; această capacitate de a percepe întregul înaintea părților sale stă la baza gândirii creative și a imaginației. Emisfera stângă realizează procesarea rațională secvențială a informațiilor. Problema asimetriei interemisferice și a interacțiunii interemisferice este departe de a fi rezolvată și necesită cercetări experimentale și teoretice suplimentare.

Studiul mecanismelor creierului care asigură procesele mentale nu duce la o înțelegere clară a naturii mentalului. Simpla indicare a creierului și a sistemului nervos ca substrat material al proceselor mentale nu este suficientă pentru a rezolva problema naturii relației dintre mental și neurofiziologic.

fiziologul rus I.P. Pavlov și-a propus sarcina de a dezvălui esența psihicului folosind metode obiective de cercetare fiziologică. Omul de știință a ajuns la concluzia că unitățile de comportament sunt reflexe necondiţionate ca reacții la stimuli strict definiți din mediul extern și reflexe condiționate ca reacții la un stimul inițial indiferent, care nu devine indiferent datorită combinației sale repetate cu un stimul necondiționat. Reflexele condiționate sunt efectuate de părțile superioare ale creierului și se bazează pe conexiuni temporare formate între structurile nervoase.

O contribuție importantă la rezolvarea problemei mecanismelor neurofiziologice ale psihicului este munca oamenilor de știință domestici. PE. Bernstein Și PC. Anokhina .

PE. Bernstein a studiat mișcările naturale ale omului și baza lor fiziologică. Inainte de N.A. Bernstein a descris mecanismul mișcării printr-o diagramă cu arc reflex: 1) recepția influențelor externe; 2) procesul de prelucrare centrală a acestora; 3) reacție motorie. PE. Bernstein a propus un nou principiu de control neurofiziologic al mișcărilor, care a fost numit principiul corecţiilor senzoriale. Se bazează pe poziția că mișcările sunt controlate nu numai și nu atât de impulsuri eferente (comenzi care emană din părțile centrale către periferie), ci în primul rând de impulsuri aferente (semnale despre lumea exterioară care intră în creier în fiecare moment al mișcare). ). Sunt semnalele aferente care alcătuiesc „dispozitivul de urmărire”, care asigură corectarea continuă a mișcării, selectând și schimbând traiectoriile dorite, ajustând sistemul de tensiuni și accelerații în funcție de condițiile schimbătoare ale acțiunii.

Dar impulsurile aferente sunt doar o parte a ceea ce constituie mecanismul de organizare a mișcărilor voluntare. Faptul important este că mișcările și acțiunile umane nu sunt „reactive” - sunt active, intenționate și se modifică în funcție de plan. Principiul activității se opune principiului reactivității, conform căruia cutare sau cutare act, mișcare, acțiune este determinată de un stimul extern și se desfășoară după modelul unui reflex condiționat și depășește înțelegerea procesului vieții. ca proces de adaptare continuă la mediu. Conținutul principal al procesului de viață al unui organism nu este adaptarea la mediu, ci implementarea programelor interne. În cursul unei astfel de implementări, organismul transformă inevitabil mediul.

PC. Anokhin a creat teoria sistemelor funcționale, care a fost unul dintre primele modele de fiziologie autentică orientată psihologic. Conform prevederilor acestei teorii, baza fiziologică a activității mentale constă în forme speciale de organizare a proceselor nervoase. Ele se dezvoltă atunci când neuronii și reflexele individuale sunt incluși în sisteme funcționale integrale care asigură acte comportamentale integrale.

Cercetările omului de știință au arătat că comportamentul unui individ este determinat nu de un singur semnal, ci de sinteza aferentă a tuturor informațiilor care ajung la el la un moment dat. Sintezele aferente declanșează comportamente complexe. Drept urmare, P.K. Anokhin a ajuns la concluzia că este necesar să se revizuiască ideile clasice despre arcul reflex. El a dezvoltat doctrina sistemului funcțional, care a fost înțeles ca organizarea dinamică a structurilor și proceselor corpului. Conform acestei învățături, forța motrice a comportamentului poate fi nu numai influențe percepute direct, ci și idei despre viitor, scopul acțiunii și efectul așteptat al unui act comportamental. În același timp, comportamentul nu se termină cu răspunsul organismului. Răspunsul creează un sistem de „aferentare inversă”, semnalând succesul sau eșecul acțiunii, constituie acceptor de rezultat al acțiunii.

Procesul de comparare a unui model al viitorului cu efectul unei acțiuni finalizate este un mecanism esențial al comportamentului. Numai dacă se potrivesc complet, acțiunea se oprește. Dacă acțiunea nu are succes, atunci există o „nepotrivire” între modelul viitorului și rezultatul acțiunii. Prin urmare, acțiunea continuă și i se fac ajustările corespunzătoare. Arc reflex P.K. Anokhin l-a înlocuit cu o schemă mai complexă a unui inel reflex, ceea ce explică natura de autoreglare a comportamentului.

Teoria sistemelor functionale P.K. Anokhina a creat o nouă metodologie - sistematică - pentru studierea actelor comportamentale holistice. Lucrările omului de știință au arătat că orice activitate integrală a corpului se desfășoară numai prin integrarea selectivă a multor mecanisme fiziologice private într-un singur sistem funcțional.

În ciuda indiscutabilității faptului că creierul este un organ de reflecție mentală, relația dintre mental și neurofiziologic trebuie luată în considerare din punctul de vedere al independenței și specificității fiecăruia dintre aceste procese. Mentalul nu poate fi redus la structurile morfofuncționale care îl asigură; munca creierului nu este conținutul psihicului. Mentalul reflectă nu procesele fiziologice care au loc în corpul uman, ci realitatea obiectivă. Conținutul specific al psihicului constă în reprezentarea imaginilor lumii și a unei atitudini subiective față de aceasta. După cum a scris filosoful A.G Spirkin, „în cortexul cerebral, neurochirurgul nu vede gânduri strălucitoare ca o flacără spirituală, ci doar materie cenușie”.

Modificările nivelurilor de veghe sunt asociate cu modificări ale tonusului centrilor nervoși corespunzători și pot fi distinse mai multe niveluri de reglare a stării de veghe: celulele, centrii individuali ai creierului, sistemele modulante și creierul în ansamblu.

Mecanisme neuronale. La nivel neuronal, reglarea stărilor funcționale se realizează folosind o categorie specială de neuroni numită modulatori. Există două categorii de neuroni modulatori: tipuri de activare și de inactivare. Primele cresc activitatea sinapselor care conectează neuronii senzoriali și cei executivi, cele din urmă reduc eficacitatea sinapselor, întrerupând calea de transmitere a informațiilor de la neuronii aferenti la eferenți. În plus, neuronii modulatori diferă prin gradul de generalizare a acțiunii lor. Tranziția la o stare inconștientă, de exemplu atunci când adorm, poate fi definită ca oprirea neuronilor modulatori activatori de tip generalizat și pornirea neuronilor modulatori inactivați. În evoluție, neuronii modulatori s-au unit în ansambluri și rețele concentrate la nivelul formării reticulare a trunchiului cerebral și a talamusului nespecific, formând sisteme activatoare și inactivatoare.

Sisteme modulante. Combinația de sisteme modulante formează un bloc special care reglează tonusul cortexului și structurilor subcorticale, optimizează nivelul de veghe în raport cu activitatea desfășurată și determină o alegere adecvată a comportamentului în concordanță cu nevoia actualizată.

Cea mai importantă parte a blocului de reglare este formarea reticulară a creierului, care reprezintă o rețea de celule nervoaseîn partea de mijloc a trunchiului. Pe toate părțile, formațiunea reticulară este înconjurată de căi senzoriale, care îi conferă o parte din impulsul aferent. Datorită acestui fapt, orice stimulare senzorială crește nivelul de activare a formațiunii reticulare, iar activarea de-a lungul căilor ascendente se răspândește în sus către cortexul cerebral. S-a demonstrat experimental că iritarea electrozilor implantați în formațiunea reticulară duce la trezirea unui animal adormit.

O altă legătură importantă în reglarea stărilor funcționale este asociată cu activitatea talamusului. Talamusul vizual, sau talamusul, este o secțiune a diencefalului care joacă rolul unui colector de informații senzoriale, deoarece primește informații de la toate simțurile. Potrivit unor date, în centrul talamusului există un „pacemaker” - o formațiune morfofuncțională responsabilă de generarea activității ritmice și de răspândirea influențelor de sincronizare pe zone mari ale cortexului. Nucleii talamusului nespecific formează un sistem talamic de proiecție difuză, care are influențe excitatorii și inhibitorii asupra cortexului. Aceste influențe, în comparație cu efectele excitației trunchiului cerebral, sunt mai limitate în natură și implică zone relativ mici ale cortexului.

Astfel, atunci când talamusul este iritat, apare o reacție de activare în cortexul cerebral. Această reacție este clar vizibilă în electroencefalograma actuală: este relativ scurtă și localizată. Spre deosebire de răspunsul de activare cauzat de formarea reticulară a trunchiului cerebral, care este considerat un răspuns de activare generalizat, efectele excitării talamusului nespecific se numesc activare locală. Trecerea ștafetei influențelor activatoare de la nivelul formării reticulare a trunchiului cerebral la nivelul sistemului talamic înseamnă o tranziție de la activarea generalizată a cortexului la cea locală. Primul este responsabil pentru schimbările globale ale nivelului general de veghe, al doilea - pentru cele selective, adică. focalizarea selectivă a atenției (vezi capitolul 6). Sistemul limbic al creierului, care are atât secțiuni de comportament activator, cât și de inhibare, participă la reglarea nivelului de veghe și la asigurarea activării selective a uneia sau alteia forme de comportament care vizează satisfacerea nevoilor (vezi capitolul 4).

Funcțiile sistemului striopalidal. Sistemul striopalidal, un complex de centri nervoși numit și ganglioni bazali, este, de asemenea, legat de reglarea stărilor funcționale. Potrivit unor idei, rolul principal în formarea activării selective a neocortexului aparține sistemului striopalidal, care el însuși se află sub controlul cortexului. Acest sistem este responsabil de distribuirea resurselor de activare ale creierului în timpul organizării percepției și acțiunii. În acest caz, sistemul striopalidal funcționează ca un filtru reglabil adaptativ, reglând selectiv tonusul muscular (ierarhia mișcărilor) și selectivitatea atenției senzoriale printr-un sistem descendent de conexiuni.

Reglarea activării, care este efectuată de sistemul striopalidal, este în conformitate cu nivelul și natura excitării motivaționale, precum și cu rezultatul prelucrării informațiilor efectuate de cortexul cerebral. Ca urmare a interacțiunii sistemului striopalidal, talamusului și cortexului, se obține cea mai adecvată distribuție a activării în structurile creierului, ceea ce asigură un răspuns selectiv la stimuli semnificativi.

Reglarea stărilor funcționale la nivelul întregului creier. Cel mai important regulator al nivelului de veghe în general, precum și al atenției ca proces selectiv, este părțile anterioare ale cortexului cerebral - zonele frontale. Aceste structuri de-a lungul căilor corticoreticulare descendente sunt cele care modulează activitatea talamusului și a trunchiului cerebral în direcția dorită. Includerea zonelor frontale cu căile lor descendente în acest proces ne permite să vorbim despre existența unui fel de buclă de reglare închisă.

Inițial, formarea reticulară a trunchiului cerebral, excitată sub influența stimulilor externi, activează talamusul nespecific și cortexul cerebral și care, la rândul lor, datorită căilor descendente pot fie să reducă activitatea formării reticulare a trunchiului cerebral și a talamusului, sau, dimpotrivă, mărește-l, în funcție de ceea ce se cere la un moment dat. Astfel, putem vorbi despre existența activării corticale reglate sau controlate, datorită căreia cortexul cerebral își poate ajusta propriul nivel de excitabilitate în conformitate cu sarcinile activității vieții curente.

Cea mai importantă proprietate a sistemului nervos este memorie- capacitatea de a acumula, stoca și reproduce informațiile primite. Acumularea de informații are loc în mai multe etape.

În conformitate cu etapele memorării, se obișnuiește să se distingă memoria pe termen scurt și memoria pe termen lung. Dacă informațiile stocate în memoria pe termen scurt (de exemplu, un număr de telefon tocmai citit sau auzit) nu sunt transferate în memoria pe termen lung, acestea sunt șterse rapid. În memoria de lungă durată, informațiile sunt stocate pentru o lungă perioadă de timp într-o formă accesibilă pentru regăsire. Urmele de memorie, sau engramele, sunt întărite de fiecare dată când sunt recuperate. Procesul de întărire a engramelor pe măsură ce sunt reproduse se numește consolidarea urmelor de memorie. Se presupune că mecanismele memoriei pe termen scurt și pe termen lung sunt diferite. Memoria pe termen scurt, sau operațională, este asociată cu procesarea informațiilor în rețelele neuronale; se presupune că mecanismul său poate fi circulația fluxurilor de impulsuri de-a lungul circuitelor neuronale închise. Memoria pe termen lung este în mod evident asociată cu procese complexe de sinteză a proteinelor în neuronii părților superioare ale sistemului nervos central. Memorarea, stocarea și recuperarea celor mai relevante informații din memorie la un moment dat este rezultatul unei interacțiuni dinamice complexe a diferitelor structuri ale creierului.

Neuronii din diferite zone ale cortexului, sistemului limbic și talamusului iau parte la operațiunile de imprimare și recuperare a urmelor de memorie. Observațiile clinice au arătat că atunci când una dintre părțile principale ale sistemului limbic, hipocampul, este deteriorată, memoria evenimentelor recente se pierde, dar se păstrează memoria pentru trecutul lung.

Activitatea neuronilor din cortexul asociativ posterior este strâns legată de stocarea și regăsirea urmelor de memorie. Când lobul temporal este iritat în timpul intervenției chirurgicale, apar imagini clare ale trecutului, reproducând cu exactitate decorul evenimentului amintit. O caracteristică calitativă a memoriei umane, care o deosebește de memoria animalelor, chiar și a primatelor superioare, este că o persoană este capabilă să-și amintească nu atât toate detaliile informațiilor, cât și dispozițiile generale. Într-un text citit, un adult își amintește nu formularea verbală, ci conținutul. Aceasta este o memorie abstractă verbală-logică caracteristică oamenilor.

Mecanismele de memorie suferă modificări semnificative odată cu vârsta. Memoria, bazată pe stocarea urmelor de excitație în sistemul reflexelor condiționate, se formează în stadiile incipiente ale dezvoltării. Simplitatea relativă a sistemului de memorie în copilărie determină stabilitatea și puterea reflexelor condiționate dezvoltate în copilăria timpurie. Pe măsură ce creierul se maturizează structural și funcțional, sistemul de memorie devine semnificativ mai complex. Acest lucru poate duce la modificări inegale și ambigue ale performanței memoriei odată cu vârsta. Astfel, la vârsta de școală primară, volumul memoriei crește semnificativ, iar viteza de memorare scade, crescând apoi spre adolescență. Maturarea formațiunilor corticale superioare odată cu vârsta determină dezvoltarea și îmbunătățirea treptată a memoriei abstracte verbal-logice.

3.9. Mecanisme neurofiziologice ale percepției,
atenție, motivație și emoții

Procesul de percepție joacă un rol crucial în asigurarea contactelor cu mediul extern și în formarea activității cognitive. Percepţie- un proces activ complex, care include analiza și sinteza informațiilor primite. Diverse zone ale cortexului iau parte la procesul de percepție, fiecare dintre acestea fiind specializată în operațiunile de primire, analiză, procesare și evaluare a informațiilor primite. În zonele corticale de proiecție primară (capătul cortical al analizorului, conform I.P. Pavlov), are loc recepția și analiza caracteristicilor individuale ale semnalului. În zonele secundare de proiecție, informațiile provenite de la anumiți analizatori sunt sintetizate în complexe senzoriale complexe. În zonele suprapuse ale analizoarelor - zonele asociative ale cortexului - excitația provenită de la diferiți analizatori este integrată și comparată cu un standard format pe baza experienței anterioare. În aceste zone, se realizează o evaluare cuprinzătoare a informațiilor primite, se ia o decizie cu privire la natura acesteia, iar stimulul este recunoscut și se determină semnificația acestuia.

Maturarea treptată și nesimultană a zonelor corticale în procesul de ontogeneză determină trăsăturile esențiale ale procesului de percepție în diferite perioade de vârstă. Un anumit grad de maturitate a zonelor corticale de proiecție primară până la nașterea copilului creează condițiile pentru recepția informațiilor la nivelul cortexului cerebral și analiza elementară a caracteristicilor calitative ale semnalului deja în perioada nou-născutului. S-a stabilit că nou-născuții sunt capabili să distingă obiectele de fundalul înconjurător. Își fixează privirea asupra unuia dintre elementele imaginii prezentate. În primele luni de viață, analiza stimulilor senzoriali din cortexul de proiecție devine mai dificilă. Studiile EEG ale formării percepției vizuale au arătat o complicație semnificativă a răspunsului cortical la stimulul aferent al așa-numitului potențial evocat (EP), a cărui prezență a fost observată la nou-născuți. La 2-3 luni, rezoluția analizorului vizual crește brusc. Perioadele de dezvoltare rapidă a funcției vizuale se caracterizează prin plasticitate ridicată și sensibilitate crescută la factorii de mediu. Sunt considerate perioade sensibile de dezvoltare, sensibile la influențele de dezvoltare direcționate. Acest lucru indică necesitatea unui început timpuriu al educației senzoriale.

Conform definiției lui I.M. Sechenov, un nou-născut „vede, dar nu știe să vadă”. Percepția și crearea unei imagini a unui obiect este asociată cu funcția zonelor asociative. Pe măsură ce se maturizează, încep să fie incluse în analiza informațiilor primite. În copilăria timpurie până la vârsta de 3-4 ani inclusiv, zonele de asociere dublează funcția cortexului de proiecție. Răspunsurile pe care le evocă în formă, timp și reactivitate corespund răspunsurilor zonei de proiecție.

Un salt calitativ în formarea sistemului perceptiv a fost observat după 5 ani. Până la vârsta de 5-6 ani, zonele asociative posterioare sunt implicate în mod special în procesul de recunoaștere a imaginilor complexe, iar în cortexul de proiecție se efectuează o analiză mai simplă, de exemplu, izolarea conturului și a contrastului. La această vârstă, devine mult mai ușor să recunoști obiecte complexe, necunoscute anterior și să le compari cu un standard. Acest lucru dă motive pentru a considera vârsta preșcolară ca o perioadă sensibilă (mai ales sensibilă) în dezvoltarea percepției vizuale. Observațiile clinice au arătat că cataracta - tulburarea cristalinului ochiului care apare la un copil sub 5-6 ani, duce la afectarea ireversibilă a funcției vizuale.

La vârsta școlară, sistemul de percepție vizuală continuă să devină mai complex și îmbunătățit datorită includerii zonelor asociative frontale. Aceste zone, responsabile cu luarea deciziilor, evaluarea semnificației informațiilor primite și organizarea unui răspuns adecvat, asigură formarea percepției selective voluntare. Modificări semnificative în răspunsul selectiv, ținând cont de semnificația stimulului, au fost observate până la vârsta de 10-11 ani. Insuficiența acestui proces în clasele primare provoacă dificultăți în evidențierea principalelor informații semnificative și distragerea atenției prin detalii neimportante. Maturizarea structurală și funcțională a zonelor frontale continuă în adolescență și determină îmbunătățirea organizării sistemice a procesului de percepție. Etapa finală de dezvoltare a sistemului perceptiv oferă condiții optime pentru un răspuns adecvat la influențele externe.

Atenţie este una dintre cele mai importante funcții psihofiziologice care asigură optimizarea proceselor de educație și formare. La fel ca și percepția, atenția este un act sistemic complex la care iau parte diferite structuri ale creierului. Atenția crește nivelul de activare a cortexului cerebral. Sistemul de structuri implicat în acest proces include structuri care determină activarea generalizată a cortexului cerebral - formarea reticulară a mezencefalului, activarea locală - sistemul limbic și centrii corticali superiori de reglare și control - zonele frontale ale cortexului cerebral. Activarea generalizată mediază procesele de atenție involuntară. Implementarea atenției voluntare este asociată cu mecanismele de activare locală. Există o strânsă legătură bidirecțională între procesele de atenție și percepție. Pe de o parte, atenția, activând anumite zone ale cortexului cerebral, optimizează percepția și creează condiții pentru includerea selectivă a diferitelor zone ale cortexului în acest proces. Pe de altă parte, atenția se realizează pe baza analizei și procesării tuturor informațiilor primite. Prin urmare, formarea procesului de atenție odată cu vârsta este asociată atât cu maturizarea structurală și funcțională a sistemului activator al creierului, cât și cu maturizarea structurilor corticale implicate în analiza și prelucrarea informațiilor.

Semnele de atenție involuntară sunt detectate deja în perioada nou-născutului sub forma unei reacții indicative elementare la utilizarea de urgență a unui stimul. Această reacție este încă lipsită de o componentă caracteristică de cercetare, dar se manifestă deja în anumite modificări ale activității electrice a creierului și reacții autonome (modificări ale respirației, ale ritmului cardiac). Perioada critică în formarea atenției involuntare este vârsta de 2-3 luni, când reacția indicativă capătă trăsături de natură exploratorie. În copilărie, precum și la vârsta preșcolară mai mică, activarea generalizată corticală este reprezentată de o creștere a ritmului theta, reflectând activitate crescută structuri asociate cu emoțiile. Caracteristicile proceselor de activare determină specificul atenției voluntare la această vârstă - atenția unui copil mic este atrasă în principal de stimuli emoționali. Pe măsură ce sistemul de percepție a vorbirii se dezvoltă, se formează o formă socială de atenție, mediată de instrucțiuni de vorbire. Cu toate acestea, până la vârsta de cinci ani, această formă de atenție este ușor îndepărtată de atenția involuntară care apare la noi stimuli atractivi.

Modificări semnificative ale activării corticale care stau la baza atenției au fost observate la vârsta de 6-7 ani. O formă matură de activare corticală este detectată sub forma unei blocări generalizate a ritmului alfa. Rolul instrucțiunilor de vorbire în formarea atenției voluntare crește semnificativ. În același timp, la această vârstă importanța factorului emoțional este încă mare.

Modificări calitative în formarea mecanismelor neurofiziologice ale atenției au fost observate la vârsta de 9-10 ani. Maturarea structurală și funcțională a zonelor frontale ale cortexului asigură organizarea proceselor de activare reglată locală în conformitate cu luarea deciziilor pe baza informațiilor analizate sau a instrucțiunilor verbale. Drept urmare, anumite structuri ale creierului sunt incluse selectiv în activitate, activitatea altora este inhibată și sunt create condiții pentru cel mai economic și adaptativ răspuns.

La începutul adolescenței (12-13 ani), modificările neuroendocrine asociate cu debutul pubertății duc la modificări în interacțiunea cortical-subcorticală, slăbirea influențelor reglatoare corticale asupra proceselor de activare - atenția este slăbită, mecanismele de reglare voluntară a funcției sunt perturbate. .
Până la sfârșitul adolescenței, odată cu finalizarea pubertății, mecanismele neurofiziologice ale atenției corespund cu cele ale unui adult.

Motivația- stari active ale structurilor cerebrale care te incurajeaza sa faci actiuni (acte de comportament) care vizeaza satisfacerea nevoilor dumneavoastra. Motivațiile creează premisele necesare pentru comportament. Motivația poate fi creată atât de nevoile biologice (de exemplu, motivația alimentară), cât și de nevoile cognitive superioare. Orice informație, înainte ca comportamentul să fie organizat, este comparată cu motivația dominantă în prezent. Un animal bine hrănit nu poate dezvolta un reflex alimentar condiționat, deoarece nu are motivație alimentară. Emoțiile sunt indisolubil legate de motivație. Atingerea unui scop și satisfacerea unei nevoi evocă emoții pozitive. Neatingerea obiectivelor duce la emoții negative. Una dintre cele mai importante nevoi umane este nevoia de informare. Această sursă de emoții pozitive este inepuizabilă de-a lungul vieții unei persoane.

În formarea motivațiilor și emoțiilor, un rol important revine sistemului limbic al creierului, care include structuri ale diferitelor părți ale creierului. Funcțiile sistemului limbic sunt diverse.
Atunci când hipotalamusul și amigdala sunt iritate de curent electric sau girusul cingulat este îndepărtat, animalele manifestă reacții de furie și comportament agresiv (fornăit, mârâit, pupile dilatate, modificări ale ritmului cardiac). Distrugerea bilaterală a amigdalei la șobolani determină o scădere a activității motorii; reacţiile de furie şi agresivitate nu pot fi observate. Când amigdala este distrusă la o persoană, din motive medicale, activitatea emoțională, cum ar fi frica, furia și furia scade. Activitatea structurilor limbice este reglată de părțile frontale ale cortexului cerebral, a căror funcție este asociată cu formarea unor nevoi cognitive superioare și reglarea stării emoționale pe baza informațiilor analizate în cortexul cerebral și a evaluării semnificației acesteia.

Emoții schimba starea întregului organism. Emoțiile negative au un efect negativ asupra sănătății și deprimă o persoană: devine letargică, absentă și apatică. O expresie ascuțită a emoțiilor negative - plânsul. Emoțiile pozitive, exprimate prin zâmbet și râs, cresc intensitatea procese energetice. În consecință, capacitățile potențiale ale corpului cresc. Sfera intelectuală funcționează mai subtil, influențele mediului extern sunt percepute mai ales clar, iar memoria este facilitată. Rolul emoțiilor este deosebit de mare în copilărie, când domină procesele de activare emoțională corticală. Copiii au o nevoie foarte mare de noutate. Satisfacerea nevoii de noutate promovează emoții pozitive, care, la rândul lor, stimulează activitatea sistemului nervos central. Potrivit lui P. V. Simonov, emoția, compensând lipsa de informații necesare atingerii unui scop, asigură continuarea acțiunilor, promovează căutarea de noi informații și crește astfel fiabilitatea unui sistem viu. Legătura strânsă dintre emoții și nevoi determină necesitatea de a lua în considerare caracteristicile legate de vârstă ale sferei emoționale a copilului în procesul de creștere. Educația poate influența semnificativ chiar și nevoile biologice, înnăscute și poate modifica gradul și formele de manifestare a acestora. Rolul educației este și mai mare în formarea nevoilor determinate social, inclusiv cognitive. Extinderea domeniului de aplicare a nevoilor cu ajutorul unor activități educaționale direcționate care sunt strâns legate de emoțiile din stadiul de dezvoltare, care se caracterizează printr-o activare emoțională crescută, va ajuta la extinderea gamei de influențe externe care atrag atenția și, prin urmare, duce la îmbunătățirea a proceselor cognitive și a activității îndreptate spre scop a copilului.

Maturizarea părților superioare ale sistemului nervos central la vârsta școlii primare extinde posibilitatea dezvoltării nevoilor cognitive și contribuie la îmbunătățirea reglării emoțiilor. Emoțiile copiilor, din cauza slăbiciunii controlului din partea părților superioare ale sistemului nervos central, sunt instabile, manifestările lor externe sunt neîngrădite. Copilul plange usor si repede si poate trece de la plans la ras la fel de repede. Copilul râde zgomotos de bucurie, țipă și flutură cu brațele. Odată cu vârsta, reținerea manifestărilor emoționale crește. Influențele educaționale care vizează îmbunătățirea inhibiției interne joacă un rol semnificativ în acest sens. Un copil învață reținerea de la adulți și este atât de important ca adulții să dea un exemplu în acest sens. În organizarea procesului educațional, trebuie avut în vedere faptul că emoțiile pozitive cresc nivelul general de funcționare a structurilor nervoase în asigurarea gradului de mobilizare a acestora pentru a percepe informațiile din lumea exterioară.

Prelegeri de psihologie generală Luria Alexander Romanovich

Mecanisme neurofiziologice de activare. Activarea sistemului reticular

Mecanisme neurofiziologice de activare. Activarea sistemului reticular

Punctul de plecare pentru cercetarea modernă a mecanismelor neurofiziologice ale atenției este faptul că caracterul selectiv al cursului proceselor mentale caracteristice atenției nu poate fi decât asigurat. starea de veghe a cortexului, care se caracterizează printr-un nivel optim de excitabilitate. Acest nivel de veghe al cortexului poate fi asigurat doar prin mecanisme care mențin tonusul necesar al cortexului, iar aceste mecanisme sunt asociate cu menținerea relațiilor normale ale trunchiului superior cu cortexul cerebral și, mai ales, cu munca acestuia. formațiune reticulară activă ascendentă, al cărui rol l-am descris deja mai sus.

Această formațiune reticulară activă ascendentă este cea care transmite cortexului:

Acele impulsuri care provin din procesele metabolice ale corpului sunt realizate prin pulsiuni și mențin cortexul într-o stare de veghe;

Acele excitații care provin din munca extero-receptorilor, aducând informații venite din lumea exterioară, mai întâi în părțile superioare ale trunchiului și nucleului talamusului vizual, iar apoi către cortexul cerebral.

După cum am menționat mai sus, separarea formării reticulare a trunchiului cerebral de cortexul cerebral duce la o scădere a tonusului cortical și provoacă somn.

Asigurarea tonusului optim și a stării de veghe a cortexului se realizează, însă, nu numai prin formarea reticulară activatoare ascendentă. Aparatul este strâns legat de acesta sistemul reticular descendent, ale căror fibre încep în scoarța cerebrală (și în primul rând în părțile mediale și mediobazale ale lobilor frontal și temporal) și sunt direcționate atât către nucleii trunchiului cerebral, cât și către nucleii motori ai măduvei spinării. Lucrarea formațiunii reticulare descendente este foarte importantă prin faptul că, cu ajutorul ei, acele sisteme de excitație selectivă care apar inițial în cortexul cerebral și sunt produsul celor mai înalte forme de activitate umană conștientă cu procesele sale cognitive complexe și programele complexe de acțiuni formate. în timpul vieţii sunt aduse la nucleele trunchiului cerebral.

Interacțiunea ambelor componente ale sistemului reticular activator asigură cele mai complexe forme de autoreglare a stărilor active ale creierului, modificându-le sub influența formelor de stimulare atât elementare (biologice), cât și complexe (de origine socială).

Importanţa decisivă a acestui sistem în asigurarea proceselor activare (excitare) a fost verificată de o serie mare de fapte experimentale care au fost obținute de neurofiziologi remarcabili (Magun, Moruzzi, G. Jasper, D. Lindeley, P.K. Anokhin etc.).

Experimente Bremer a arătat că tăierea secțiunilor inferioare ale trunchiului nu duce la o schimbare a stării de veghe, în timp ce tăierea secțiunilor superioare ale trunchiului provoacă somn cu aspectul caracteristic de potențiale electrice lente. Așa cum se arată D. Lindsley,în aceste cazuri, semnalele evocate de stimulii senzoriali continuă să ajungă în cortex, dar răspunsurile electrice ale cortexului la aceste semnale devin doar tranzitorii și nu provoacă modificări persistente pe termen lung. Acest fapt arată că pentru apariția proceselor de excitație persistente care caracterizează starea de veghe, un singur influx de impulsuri senzoriale nu este suficient și este necesară influența de susținere a sistemului reticular activator.

Experimentele inverse, în care cercetătorii nu au oprit, ci au iritat formațiunea reticulară ascendentă cu electrozi implantați în ea, au arătat că o astfel de iritare a formațiunii reticulare duce la trezire animal, iar întărirea în continuare a acestor iritații duce la apariția unor reacții pronunțate eficiente ale animalului.

Dacă experimentele tocmai citate arată cum iritarea formațiunii reticulare ascendente afectează comportamentul unui animal, atunci experimentele ulterioare efectuate de aceiași autori au făcut posibilă familiarizarea cu mecanismele fiziologice ale acestor influențe activatoare.

S-a dovedit că iritarea formațiunii reticulare a tulpinii a provocat apariția unor oscilații electrice rapide în cortexul cerebral și a acelor fenomene de „desincronizare” care sunt caracteristice stării active, de veghe a cortexului. Ca urmare a stimulării nucleilor formațiunii reticulare ascendente din părțile superioare ale trunchiului cerebral, stimularea senzorială a început să provoace modificări continue în activitatea electrică a cortexului, ceea ce a indicat un efect de îmbunătățire și fixare a formațiunii reticulare asupra ganglioni corticali senzoriali.

În cele din urmă, și cel mai important, iritația nucleelor ​​formațiunii reticulare activatoare ascendente a determinat o creștere a mobilității proceselor nervoase în cortexul cerebral.

Astfel, dacă în condiții normale doi stimuli rapid succesivi au provocat o singură reacție electrică a cortexului, care „nu a avut timp” să răspundă la stimuli separat, atunci după iritarea nucleilor tulpinii formațiunii reticulare activatoare ascendente, fiecare dintre aceștia. stimulii începe să provoace un răspuns izolat, care vorbea despre o creștere semnificativă a mobilității proceselor de excitație care au loc în cortex.

Aceste fenomene electrofiziologice corespund și faptelor obținute în experimentele psihologice ale lui D. Lindsley, care a arătat că iritația nucleelor ​​tulpinilor formațiunii reticulare activatoare ascendente reduce semnificativ nivelul de sensibilitate (cu alte cuvinte, acutizează sensibilitatea) animalului și permite diferențierea subtilă (de exemplu, diferențierea imaginii unui con de imaginea unui triunghi), care anterior erau inaccesibile animalului.

Studii suplimentare efectuate de unii autori (Doty, Herpandes Peonși altele), au arătat că dacă tăierea traseelor ​​formațiunii reticulare ascendente duce la dispariția reflexelor condiționate dezvoltate anterior, atunci când nucleii formațiunii reticulare sunt iritați, devine posibilă dezvoltarea reflexelor condiționate chiar și până la subpragul iritațiilor pentru care sunt condiționate. reflexele nu au fost dezvoltate anterior.

Toate acestea vorbesc clar despre influența activatoare a formațiunii reticulare ascendente asupra cortexului cerebralși indică faptul că oferă starea optimă a cortexului cerebral, care este necesară pentru starea de veghe.

Cu toate acestea, se pune întrebarea: oferă doar formațiunea reticulară ascendentă general un efect activator asupra cortexului cerebral sau efectul său activator are trăsături selective specifice?

Până de curând, cercetătorii erau înclinați să considere influența activatoare a formațiunii reticulare ascendente ca nespecifică modal: a afectat în mod egal toate sistemele senzoriale și nu a relevat nicio influență selectivă asupra unuia dintre ele (viziunea, auzul etc.).

ÎN În ultima vreme Au fost obţinute date care indică faptul că influenţele activatoare ale formaţiunii reticulare ascendente sunt, de asemenea, de natură selectivă specifică. Cu toate acestea, această specificitate a influențelor formațiunii reticulare activatoare este de alt fel: oferă nu atât activarea selectivă a proceselor senzoriale individuale, ci selectivă. activarea sistemelor biologice individuale - sisteme alimentare, defensive, reflexe de orientare. Acest lucru a fost subliniat de celebrul fiziolog sovietic P.K. Anokhin, care a demonstrat că există părți separate ale formațiunii reticulare ascendente care activează diferite sisteme biologice și sunt sensibile la diferiți agenți farmacologici.

S-a demonstrat că uretanul provoacă o blocare a stării de veghe și duce la apariția somnului, dar nu provoacă o blocare a reflexelor dureroase defensive și, dimpotrivă, clorpromazina nu provoacă o blocare a stării de veghe, ci duce la o blocare a durerii defensive. reflexe.

Aceste date dau motive de a crede că există o anumită selectivitate în influența activatoare a formațiunii reticulare ascendente, dar această selectivitate corespunde tuturor sistemelor biologice de bază care induc organismul la activitate activă.

Nu mai puțin interes pentru psihologie sunt impulsurile de activare selectivă furnizate de formațiune reticulară activatoare descendentă, ale căror fibre încep în scoarța cerebrală (în special în părțile mediale ale regiunilor frontale și temporale) și de acolo sunt trimise către aparatul părților superioare ale trunchiului cerebral.

Există motive să credem că acest sistem joacă un rol semnificativ în furnizarea unei influențe activatoare selective asupra acelor specii și elemente constitutive activități care se formează cu cea mai apropiată participare a cortexului cerebral și că aceste influențe sunt cele mai strâns legate de mecanismele fiziologice ale formelor superioare de atenție.

Datele anatomice arată că fibrele descendente ale formațiunii reticulare încep practic în toate zonele scoarței cerebrale, dar mai ales din regiunile mediale și mediobazale ale lobului frontal și din regiunea sa limbică. Originea lor poate fi atât neuronii din secțiunile profunde ale multor zone ale cortexului cerebral, cât și grupuri speciale de neuroni, care sunt localizați în cea mai mare parte în zonele limbice ale creierului (hipocamp) și ganglionii bazali (corpul caudat). Acești neuroni diferă semnificativ de acei neuroni specifici care răspund la proprietățile fracționale individuale ale stimulilor vizuali sau auditivi. În schimb, acești neuroni nu răspund la nicio stimulare specifică (vizuală sau auditivă): un număr mic de repetări ale unor astfel de stimuli este suficient pentru ca ei să se „obișnuiască” cu ei și să nu mai răspundă la prezentarea lor cu orice descărcări. Cu toate acestea, oricine trebuie doar să apară Schimbare stimul, modul în care neuronii răspund la această schimbare cu descărcări. Caracteristic este faptul că descărcările pot apărea într-un anumit grup de neuroni în aceeași măsură atunci când se schimbă orice stimuli (tactili, vizuali, auditivi) si nu numai intensificare, ci chiar slăbire stimulii sau absența unui stimul așteptat (cum ar fi, de exemplu, atunci când unul dintr-o serie ritmică de stimuli este ratat) poate determina acțiunea activă a acestor neuroni.

Datorită acestor trăsături, unii autori, de exemplu celebrul neurofiziolog canadian G. Jasper, au propus numirea lor „neuroni noutati” sau „celule de atenție”. Este caracteristic că în perioada în care animalul așteaptă semnale sau caută o cale de ieșire din labirint, este activ în aceste zone ale cortexului (unde până la 60% din toți neuronii aparțin grupului tocmai descris) apar descărcări care se opresc la eliminarea stării de anticipare activă.

Acest lucru sugerează că aceste zone ale cortexului și neuronii nespecifici localizați în ele, care răspund la fiecare schimbare a situației, sunt un aparat important care modifică starea de activitate a cortexului și îi reglează pregătirea pentru acțiune.

Dacă la un animal cea mai semnificativă parte a creierului, care joacă un rol important în reglarea stării de pregătire, este secțiunile mediale ale regiunii limbice și ganglionii bazali, atunci la oameni cu formele sale complexe de activitate foarte dezvoltate, cum ar fi un aparat de conducere care reglementează starea de activitate devine părțile frontale ale creierului.

În cercetările sale, celebrul fiziolog englez Grey Walter a arătat că fiecare stare de anticipare activă (de exemplu, așteptarea celui de-al treilea sau al cincilea semnal, ca răspuns la care subiectul a trebuit să apese un buton) determină apariția unor oscilații electrice lente speciale în lobii frontali ai creierului, pe care le-a numit „valuri de anticipare” Aceste unde cresc brusc atunci când probabilitatea apariției iminente a semnalului așteptat crește, slăbesc când probabilitatea semnalului scade și dispar complet atunci când instrucțiunea de a aștepta apariția semnalului este anulată.

A doua dovadă a rolului jucat de cortexul frontal al creierului în reglarea stărilor de activitate sunt experimentele conduse de celebrul fiziolog sovietic M. N. Livanov.

Prin devierea curenților de acțiune dintr-un număr mare de puncte ale craniului corespunzătoare diferitelor părți ale cortexului, M. N. Livanov a arătat că fiecare tensiune intelectuală (de exemplu, care apare la rezolvarea exemplelor aritmetice complexe, cum ar fi înmulțirea unui număr de două cifre cu două cifre). -numărul cifrei) determină apariția în lobii frontali ai creierului a unui număr mare de puncte de lucru sincron, acest fenomen continuă atâta timp cât tensiunea rămâne, și dispare după rezolvarea problemei. Este deosebit de interesant faptul că numărul de astfel de puncte de operare sincronă în cortexul frontal este deosebit de mare în acele stări patologice ale creierului care se caracterizează printr-o stare de tensiune crescută persistentă (cum este cazul, de exemplu, la pacienții cu schizofrenie paranoidă). ), și dispare după utilizarea efectelor farmacologice care atenuează această tensiune.

Toate acestea sugerează că lobii frontali ai creierului sunt cruciali în apariția excitațiilor care reflectă schimbări în stările activității umane.

Starea de excitație „nespecifică” crescută în cortexul limbic al animalului și în lobii frontali ai creierului uman este sursa acelor impulsuri care coboară mai departe de-a lungul fibrelor formațiunii reticulare descendente până în părțile superioare ale trunchiului și au o impact semnificativ asupra muncii lor.

După cum arată observațiile unor neurofiziologi proeminenti (franceză, Nauta, Lagurepa etc.), iritația unor părți ale cortexului cerebral provoacă o serie de modificări ale activității electrice a nucleilor trunchiului cerebral și duce la o revigorare a reflexului de orientare.

Astfel, atunci când iritați părțile occipitale ale cortexului cerebral, răspunsurile electrice din părțile profunde ale sistemului vizual se pot schimba semnificativ. (S. N. Narikashvili). Iritarea cortexului senzoriomotor duce fie la facilitarea răspunsurilor evocate în regiunile subcorticale sistem motor, sau la întârzierea acestora. Mai mult, iritarea sistemelor individuale poate duce la apariția unui număr de reacții comportamentale care fac parte din reflexul de orientare.

Formele complexe de activitate animală conduc, de asemenea, la fenomene similare, provocând focare de excitație crescută în cortex, a căror influență, prin formarea reticulară descendentă, se extinde la formațiunile tulpinilor. Aceleași fapte au fost descrise și de celebrul fiziolog mexican E. Peon, care a observat că descărcările electrice active din nucleii nervului auditiv, apărute la o pisică ca răspuns la clicuri sonore, au dispărut atunci când pisicii i se arăta un șoarece sau când mirosea. peşte. Aceste fapte arată că focarele de excitație care apar în cortexul cerebral pot fie să crească, fie să blocheze activitatea formațiunilor subiacente ale trunchiului cerebral, cu alte cuvinte, să regleze acele stări de activitate care apar odată cu participarea lor.

O participare similară a cortexului în activitatea formațiunilor subiacente poate fi observată în cazurile în care influența activatoare a cortexului cerebral dispare.

Astfel, distrugerea (extirparea) cortexului limbic la animale duce la modificări distincte ale activității electrice a trunchiului cerebral și la tulburări vizibile în comportamentul acestora. Distrugerea cortexului sau scăderea influenței sale duce la apariția unei revigorări patologice a reflexului de orientare și la pierderea naturii sale selective, care în stiinta moderna se apreciază ca eliminarea influenţelor inhibitoare ale scoarţei cerebrale asupra mecanismelor structurii subcorticale a trunchiului cerebral.

Toate acestea arată că sistemul reticular ascendent și descendent, care leagă scoarța cerebrală cu formațiunile tulpinilor cu conexiuni bilaterale, are influență activatoare nu numai generală, ci și selectivă. Mai mult decât atât, dacă sistemul reticular ascendent, care transportă impulsuri către cortexul cerebral, stă la baza formelor de activare determinate biologic (asociate atât cu procesele metabolice și impulsurile elementare ale corpului, cât și cu influența activatoare generală a influxului de excitații), atunci sistemul reticular descendent determină influența activatoare a impulsurilor, care apar în cortexul cerebral asupra formațiunilor subiacente și, prin urmare, oferă forme superioare activarea selectivă a corpului în raport cu sarcinile specifice care apar în fața unei persoane și cu cele mai complexe forme ale activității sale conștiente.