Федеральное агентство по образованию ГОУВПО
«Удмуртский Государственный Университет»
институт Психологии, педагогики и социальных технологий
Контрольная работа по курсу: «Психофизиология»
Тема: «История зарождения знаний по психофизиологии.
Основные способы решения психофизической проблемы., Виды и примеры биологических ритмов, внутренние и внешние
генераторы ритмов»
Выполнила: Шенкнехт Я.А.
гр. ЗС-020400-11(К)
Проверил: Фефилов А.В.
Ижевск, 2009 г
История зарождения знаний по психофизиологии, Психофизиология
Первая попытка выделить психофизиологию в самостоятельный раздел психологии связана с именем немецкого психолога В. Вундта, который ввел в психологию экспериментальный метод. В. Вундт выделил в психологии два направления исследований. Первое — физиологическая психология. Ее объектом являются простейшие психические процессы, а методом — психофизиологический эксперимент. Второе направление — «психология народов». Это область высших психических функций, изучаемых методом анализа культурно-исторических продуктов — языка, мифов, искусства, обычаев и др.
Термин «физиологическая психология» получил широкое распространение на Западе. П. Милнер, один из ближайших сотрудников канадского психолога Д. Хебба, известный своими работами в области психофизиологии влечения, опубликовал учебник «Физиологическая психология» (1970).
В нем он представил новые для того времени данные о принципах строения и функциональной организации мозга, о физиологических механизмах мотивации и эмоций, включая опыты по самораздражению мозга, результаты исследований памяти, двигательной и сенсорной систем. В 1973 г. учебник был переведен и издан на русском языке.
Получил известность и другой популярный учебник того времени — «Введение в физиологическую психологию» Ричарда Томпсона (1975), известного своими работами в области изучения как системных, так и нейронных механизмов памяти и обучения. Во введении к книге Р. Томпсон отмечал, что фундаментальные проблемы физиологической психологии — по существу те же проблемы, которые волнуют и психологов. Но акцент в физиологической психологии смещен на биологические системы и процессы, которые лежат в основе поведения и психических явлений. В его книге большое внимание уделено рассмотрению биологических основ различных видов поведения, роли генетических и средовых факторов, кратковременной и долговременной памяти, физиологии речи, языка.
Основные факты и закономерности психологии памяти
... цель - исследовать основные факты и закономерности психологии памяти. Тема эта, безусловно, огромна по ... физиологический и психологический. На физическом уровне информация сохраняется за счет структурных преобразований, осуществляемых с физическими телами -- это «внешняя» память человека (узелки на память, ... исследования процессов памяти, обратимся к проблеме формирования высших форм памяти, а также ...
В 70-е годы в США появился новый журнал «Психофизиология» — издание американского Общества психофизиологов, в котором публикуются работы, связанные одновременно с психологией и физиологией. С этого времени термин «психофизиология» вводится в употребление и создается практическая база для выделения психофизиологии в самостоятельную дисциплину.
Однако как новое направление психофизиология получила официальный статус лишь в мае 1982 г., когда в Монреале состоялся Первый Международный конгресс психофизиологов. На нем была создана Международная психофизиологическая ассоциация (International Organization of Psychophysiology — ЮР) и положено начало международным конгрессам по психофизиологии. Международная психофизиологическая ассоциация представлена в Организации Объединенных Наций. Одна из задач ассоциации — развитие международного сотрудничества. На первом конгрессе был учрежден новый журнал — «Международный журнал психофизиологии» («International Journal of Psychophysiology»).
Одним из трех главных редакторов журнала, представлявших страны Восточной Европы, стала Н.П. Бехтерева — известный нейрофизиолог из Санкт-Петербурга. Членом редколлегии является Е.Н. Соколов. В первом номере журнала, вышедшем в августе 1983 г., нашла отражение дискуссия о предмете психофизиологии, состоявшаяся на Первом Международном конгрессе психофизиологов.
При обсуждении вопроса о том, что считать предметом психофизиологии, были высказаны различные суждения, в том числе мнение о необходимости использовать в психофизиологическом исследовании на человеке только неиивазивные методы (не проникающие через поверхность кожи), которые предполагают лишь регистрацию электроэнцефалограммы (ЭЭГ), электрокардиограммы (ЭКГ), кожно-гальванического рефлекса (КГР) и др. Эта позиция не получила поддержки. Основная дискуссия развернулась по поводу мнения о том, считать ли предметом психофизиологии изучение нейронных механизмов психических процессов и состояний или же ограничить задачу психофизиолога исследованием физиологических механизмов психических явлений на макроуровне с помощью регистрации объективных показателей, например таких, как ЭЭГ, вызванные потенциалы, КГР и др.
Сторонниками первой точки зрения были X. Дельгадо и Е.Н. Соколов. Их позиция основывалась на большом личном теоретическом и экспериментальном опыте изучения нейронной и суммарной электрической активности мозга у животных и человека. X. Дельгадо широко известен как создатель уникального Центра нейробиологии (под Мадридом) по манипулированию поведением обезьян. Им разработаны методы телеметрической регистрации поведения и мозговой активности при электрической, химической, а позже и электромагнитной стимуляции мозга животных на расстоянии. Прием физиологических показателей и воздействие на мозг осуществлялись с помошыо радиосигналов. Это позволило проводить опыты на животных в условиях свободного поведения в среде естественного обитания и сложившихся социальных взаимоотношений между особями стаи. Исследования Е.Н. Соколова связаны с изучением принципов кодирования информации в нейронных сетях. Им выявлено принципиальное сходство процессов обработки информации на объектах различного филогенстичского уровня (моллюск, лягушка, рыба, кролик, обезьяна, человек).
Психические процессы
... занялись изучением связей между психическими явлениями и органическими процессами, происходящими в мозге человека. Это физиология высшей нервной деятельности и психофизиология. Представители первой науки обратились ... более перспективные направления разработки проблемы связи психики и мозга. Они касались, с одной стороны, роли, которую психические процессы совместно с физиологическими играют ...
Однако в ходе дискуссии большинство исследователей высказалось за изучение психических функций по суммарным показателям активности мозга. В итоге содержание предмета психофизиологии в качестве самостоятельного научного иапраачения официально было зафиксировано как изучение физиологических механизмов психических процессов и состояний. Однако, развитие науки пошло не только по пути исследования макрореакций. Самое широкое распространение получили психофизиологические исследования с привлечением методов регистрации нейронной активности не только у животных, но и у человека. Это подтвердило пророческое видение перспектив развития психофизиологии X. Дельгадо и Е.Н. Соколова.
Сегодня в сферу интересов психофизиологов входят такие проблемы, как нейронные механизмы ощущений, восприятия, памяти и обучения, мотивации и эмоций, мышления и речи, сознания, поведения и психической деятельности, а также межполушарные отношения, диагностика и механизмы функциональных состояний, психофизиология индивидуальных различий, принципы кодирования и обработки информации в нервной системе и др.
Основные способы решения психофизической проблемы
Переход от психофизической проблемы к психофизиологической проблеме произошел уже в XVIII в. Психофизической проблемой называется проблема соотношения психического с телесным (материальным) вообще, т. е. проблема места психических явлений во всеобщей взаимосвязи явлений материального мира. Именно так была поставлена психофизическая проблема в XVII в. французским философом Р.Декартом. Он же фактически поставил и психофизиологическую проблему — проблему соотношения психического с одним конкретным видом материальных процессов — физиологическими процессами, т.е. проблему соотношения психического и физиологического.
В связи с бурным развитием физиологии в последующее время, в частности в XVIII и особенно в XIX в., психофизическая проблема для многих ученых трансформировалась в психофизиологическую, что не могло не отразиться, по мнению многих историков психологии и методологов психологической науки, на конкретных способах решения собственно психофизической проблемы. В частности, М.Г.Ярошевский подчеркивал, что, понимая связь между психическим и физическим только как связь между психическим и физиологическим, ученые неизбежно сужают свой исследовательский горизонт: «На место зависимостей психики от всеобщих сил и законов природы была поставлена ее зависимость от процессов, которые происходят в нервном субстрате». Все это привело к тому, что весьма сложная и неоднозначная обусловленность психического различными сферами действительности оказалась сведенной (редуцированной) к одной — весьма значимой, но все-таки одной — взаимосвязи психического с физиологическим. Это мешает, в свою очередь, решить адекватно и психофизическую проблему.
Постановка психофизической проблемы Р.Декартом и ее решение как взаимодействие двухсубстанций
Уже в античной философии обсуждались проблемы соотношения души как субъекта психических процессов и тела, которое, по мнению древнегреческих философов, не может чувствовать и мыслить. Однако автором психофизической проблемы (т. е. проблемы соотношения психического, духовного и телесного, физического) считается Р.Декарт. Он поставил ее как проблему соотношения двух субстанций (мыслящей субстанции — души — и протяженной субстанции — тела), не имеющих между собой никаких общих свойств. Никто из предшествующих мыслителей не доходил до такого противопоставления физического и психического, и поэтому в его творчестве тут же встала проблема соотнесения между собой этих разделенных миров, которые тем не менее каким-то образом в человеке взаимодействуют. Взаимодействие двух названных субстанций, по Р.Декарту, можно наблюдать при возникновении в человеке страстей, т.е. эмоциональных явлений. С одной стороны, это страсти именно души (т.е. чувствует и страдает душа), однако, с другой — при возникновении любой из страстей как страдательных состояний души огромную роль играют сугубо телесные процессы (мельчайшие частицы крови — «животные духи»), которые, пробегая мимо «шишковидной железы» (эпифиз), где в наибольшей степени, по мнению Р.Декарта, проявляет свое действие душа, раскачивают ее и заставляют душу чувствовать страсти. Впрочем, и сама душа заставляет двигаться эту самую железу и направляет тем самым духи «куда ей нужно». Значит, при возникновении душевных состояний, подобных страстям, душа главным образом пассивна, а их возникновение объясняется практически полностью порождающими их действиями тела; наоборот, во втором случае речь идет об активных действиях души, называемых Р.Декартом волевыми, которые практически полностью могут быть объяснены только «свободной волей», которая до такой степени свободна, что ее никогда нельзя принудить.
Формирование психических качеств в процессе физического воспитания
... написании работы мною была поставлена цель – рассмотреть физическую культуру как средство в формировании психологических качеств человека. ГЛАВА 1 СПОРТ КАК СРЕДСТВО ПОВЫШЕНИЯ САМООЦЕНКИ Каждый человек – частица коллектива. ... сильнее соперника. Спорт, спортивная работа, победы – средство, не цель. ГЛАВА 2 НРАВСТЕННО – ЭТИЧЕСКОЕ ВОСПИТАНИЕ ЧЕЛОВЕКА В ПРОЦЕССЕ СОРЕВНОВАНИЙ Как известно, в любом виде ...
Таким образом, решая психофизическую (и уже — психофизиологическую) проблему в духе психофизического взаимодействия, Р.Декарт тем самым считает психическое (к тому же отождествляемое им с сознанием) находящимся «по ту сторону» материального мира, никак с ним не связанным, разве что провоцируемым в душе «животными духами» (причем в этом последнем случае речь идет о самых примитивных психических, т.е. душевных, процессах — восприятиях и страстях).
Высшие же психические процессы истоком своим имеют только саму душу и ведут себя согласно свободе воли души, т.е. непредсказуемо и необъяснимо с позиций детерминизма, который, является принципом научного познания мира. Тем не менее в позиции Р.Декарта есть своя «правда»: он справедливо полагал, что высшие психические процессы не могут быть прямо выведены из физиологических (телесных) процессов или тем более сведены к ним (отождествлены с ними).
Решение психофизической проблемы в духе взаимодействия встречается и в более позднее время. Однако необходимо учесть, что психофизическая проблема начиная с XVIII в. сужается до психофизиологической. Позицию психофизического (психофизиологического) взаимодействия защищал, например, английский физиолог Дж.Экклз, автор известных работ по природе синаптической передачи, писавший о том, что дух действует на мозг, а мозг на дух через синапсы: «Мозг при помощи особой способности входит в связь с духом, обладая свойством «детектора», исключительная чувствительность которого не сравнима с детектором какого бы то ни было физического инструмента». Позицию психофизического взаимодействия разделяли и другие ученые, например Ч.Шеррингтон и П.Тейяр де Шарден, а также некоторые советские философы, которые говорили о неизвестном пока «интимном механизме взаимодействия психического и физиологического» на клеточном и субклеточном уровне.
Психофизическая проблема: история вопроса
... человеческой деятельности. психофизический центральный нервный человек 1. ПСИХОФИЗИЧЕСКАЯ ПРОБЛЕМА КАК ОДНА ИЗ ГЛАВНЫХ ПРОБЛЕМ ПСИХОЛОГИИ психофизическую проблему, В принципе, в философском плане душа и тело, психика и ... философскими предпосылками. В этих целях на основе дуалистических предпосылок, установленных Декартом, были выдвинуты две основные теории: теория психофизического параллелизма и ...
Однако решение психофизической проблемы в духе взаимодействия не соответствует, современному уровню развития психологической и физиологической наук, возрождая представления о психическом как самостоятельной субстанции, как абсолютно отличном от иных реальностей объективного мира образовании.
Решение психофизической (психофизиологической) проблемы с позиций параллелизма
Томас Гоббс
Таким образом, Т. Гоббс пытался объяснить возникающий нас образ мира процессами в нашем теле, возникающими на воздействие объекта (т. е. такого же тела) на наши органы однако в этом взаимодействии образ как таковой теряет свою значимость — это всего только «кажимость», лишь переживаемая субъектом. Если довести эту мысль до своего логического конца, окажется, что психическое (отождествляемое с образом) — бесполезный придаток физиологического, оно существует только для субъекта, т.е. психика есть эпифеномен. Точку зрения Т. Гоббса о том, что за любым психическим явлением всегда лежит телесный процесс и именно его в реальности и надо изучать, разделяли значительное число философов и психологов в последующие века. К тому времени психофизическая проблема была уже сведена к психофизиологической.
Так называемые вульгарные материалисты XIX в. — немецкие философы Л.Бюхнер, К.Фогт, Я.Молешотт — утверждали, что мозг выделяет мысль почти так же, как печень — желчь. Из верного положения о том, что никакой психический процесс не может существовать без мозга, был сделан неадекватный вывод о том, что исследовать мысль можно, только изучая мозговые процессы. Логическим следствием этого вывода были попытки ликвидировать психологию как науку, заменив ее физиологией.
Подобные попытки реально предпринимались в нашей стране некоторыми последователями И. П. Павлова в 40 — 50-е гг. XX в. На печально знаменитой «сессии двух академий» — Академии наук СССР и Академии медицинских наук СССР — в 1950 г., посвященной проблемам физиологического учения И.П.Павлова, прямо утверждалось, что область исследования психологии идентична области физиологии высшей нервной деятельности, что нет никаких особых психологических закономерностей, что признание специфики психического есть «замаскированный» вариант дуалистического решения психофизиологической проблемы и т. п.
Изложенный вариант решения психофизической и психофизиологической проблем обычно называется психофизическим параллелизмом, так как он предполагает сосуществование двух реальностей — физической, редуцированной до физиологической (как объективной), и психической (понимаемой как субъективная реальность) — так, как будто они взаимно-однозначно соответствуют друг другу, при этом не пересекаясь: как только случается событие в одной реальности, так тут же случается событие в другой. Однако тот вид психофизического параллелизма, о котором до сих пор шла речь, может быть назван «материалистическим параллелизмом» (ниже мы отметим, что есть еще идеалистический вариант психофизического параллелизма), поскольку речь во всех перечисленных выше концепциях шла о том, что субъективная реальность в соотнесении с объективной выступает как зависимое, производное от этой последней.
У людей и животных сон и бодрствование ритмично сменяют друг друга о то
... полноценным. Сновидения. Сновидения занимают в среднем два часа ночного сна , длящегося 7,5 часов. Сны ... мозговых волн, сходный с состоянием бодрствования. В течение этой фазы глаза ... возможно, с детскими привычками или психологией. Чтобы сон мог наилучшим ... смерть. По- видимому, мы спим не только по тому, что наше тело нуждается ... Медленный сон. При засыпании альфа-ритмы – мозговые волны, характерные для ...
Субъективная реальность в таком случае может быть сравнима с тенью, отбрасываемой реальным предметом, всюду следующей за ним и являющейся иной реальностью, чем сам предмет, но зависимой от него, повторяющей его контуры, форму и какие-то еще свойства объективного реального предмета. В силу того что субъективное (отождествляемое здесь с психическим) — с этой точки зрения — всего лишь «отблеск» объективного, строго научным может быть признано изучение лишь объективных, т. е. физиологических, процессов. Таким образом, позиция материалистического психофизического параллелизма закономерно приводила к физиологическому редукционизму в изучении психической реальности — стремлению свести предмет психологии к предмету физиологии.
Надо отметить, что представители некоторых психологических школ XX в., в частности психологи Берлинской школы (гештальт-психологии), в принципе разделяющие позиции материалистического психофизического параллелизма, все-таки не решались окончательно перейти на позиции физиологического редукционизма и ликвидировать психологию как самостоятельную науку. Согласно их точке зрения, процессам в феноменальном поле соответствуют процессы в мозге, которые имеют и в том и в другом случае «гештальтный» характер. Однако гештальт-психологи и многие другие авторы, придерживавшиеся того решения проблемы, которое приводило (в пределе) к физиологическому редукционизму, все-таки эмпирически изучали «параллельный» физиологическому феноменальный мир, считая его «реально действующим», и не торопились ликвидировать психологию как самостоятельную науку.
В истории философии и психологии был и идеалистический вариант психофизического параллелизма. Это, в частности, позиция философа XVII в. Г.В.Лейбница. В его монадологии, весьма сложном философском учении, тело монады есть, в известном смысле, производное от ее духовной (душевной) составляющей.
Согласно Г.Лейбницу, «весь универсум состоит единственно из простых субстанций, или монад, и из их сочетаний. Эти простые субстанции суть то, что в нас и в гениях именуется духом, а в животных — душой…». Его позиция противоположна точке зрения Т. Гоббса. Для последнего весь универсум состоит из тел, которые во взаимодействии производят призраки — психические явления; для Г.Лейбница же мир состоит из монад, суть которых — способность к действию, а эта способность присуща лишь духу (душе).
В письме Т. Гоббсу от 13 — 22 июля 1670 г. Г.Лейбниц прямо указывает, что подлинное сознание, которое мы наблюдаем в себе, невозможно объяснить только движением тел: «Положение, которым Ты часто пользуешься, — всякий двигатель есть тело, — насколько мне известно, никогда не было доказано». И далее: «Если бы тела были лишены духа, то движение не могло бы быть вечным».
Как же связаны тогда тело и душа в монадологии? Позиция Лейбница схожа с аристотелевским пониманием души как энтелехии тела, т.е. как принципа организации тела (так, он писал о том, что «душа меняет тело»), однако речь идет в буквальном смысле не о соединении (и тем более единстве) души и тела, а о согласии души с органическим телом.
Сон и здоровье человека
... на физическом, так и на психическом состоянии ученика. Необходимо жить в соответствии с биологическими ритмами. Для хорошего самочувствия необходимо соблюдать гигиену сна. 1. Значение сна сон здоровье человек Сон -- это ... была казнь: человека лишали сна. И он не жил дольше 10 дней. Самый долгий промежуток времени без сна - восемнадцать дней, двадцать один час и сорок минут. Человек, поставивший ...
Для объяснения этого согласия Лейбниц вводит принцип предустановленной гармонии: «Душа следует своим собственным законам, тело — также своим, и они сообразуются в силу гармонии, предустановленной между всеми субстанциями, так как они все суть выражения одного и того же универсума» [56, 427]. Таким образом, душа и тело — не одно и то же и действуют по своим законам: душа — по законам конечных причин (т.е., например, в соответствии с целью), тело же — по законам причин действующих, или движений, однако ни одно не влияет на другое, находясь друг с другом в гармонии. Тем не менее, как мы видели, в этой гармонии духовное в определенном смысле главенствует над телом, а тело является производным от души.
Решение психофизической проблемы в духе параллелизма внутренне противоречиво: с одной стороны, психическое и физическое признаются двумя разными по своей природе реальностями, с другой — находящимися друг с другом в «одной упряжке», в некотором согласии, только в материалистическом варианте психофизического параллелизма психическое есть «тень» физических процессов, в идеалистическом варианте — в определенном смысле наоборот.
Баруха (Бенедикта) Спинозы
Отсюда Б.Спиноза делает следующий вывод: «Идея всего того, что увеличивает или уменьшает способность тела к действию, благоприятствует ей или ограничивает ее, — увеличивает или уменьшает способность нашей души к мышлению, благоприятствует ей или ограничивает ее». И поэтому чем более активен человек в мире, чем более совершенно он действует, тем более адекватные идеи о мире он получает, и наоборот — глубокое познание закономерностей мира способствует более совершенному действо-ванию человека в мире, ведущему к его подлинной свободе, которая заключается для Б.Спинозы прежде всего в укрощении своих „аффектов и жизни «единственно по предписанию разума». И тогда достигается избавление от всяческих страхов — прежде всего от страха смерти — и состояние «высшего блаженства».
Иван Михайлович Сеченов
Многие биологические процессы в природе протекают ритмично, т.е. разные состояния или явления чередуются с достаточно четкой периодичностью, так, мы без труда замечаем ритмические изменения, происходящие в окружающем нас мире: весна, лето, осень и зима образуют привычный цикл; солнце всходит каждый день, движется по небу и садится; луна прибывает и убывает; в океане приливы чередуются с отливами. Задолго до того, как люди узнали о вращении Земли и движении планет вокруг Солнца, они наблюдали эти изменения, задумывались об их смысле, устраивали в их честь церемонии и праздники, приурочивали к ним свою каждодневную деятельность.
В организме тоже есть свои ритмы, многие из которых связаны с земными циклами и даже приспособлены к ним. Большинство ритмических изменений мы даже не замечаем — таковы, например, гормональные приливы и отливы, циклы быстрой и медленной активности мозга, циклические колебания температуры тела. Хотя, нам мало что известно об отдельных исполнителях, мы определенно знаем, что роль дирижера, управляющего биологическими ритмами, в человеческом организме принадлежит мозгу. Однако ритмы существуют и у организмов с менее развитым мозгом и даже совсем без мозга, например простейшие – золотистые водоросли.
Человек: физиология, здоровье, творчество, эмоции, работоспособность
... человека. лечение запахами-запахи могут вызывать разные эмоции : навеять грусть и радость, поднять настроение что повышает работоспособность. ... к внутренним ресурсам человека, компонентом которого является психическое здоровье и эмоциональное равновесие. от ритмов социальной и производственной ... системы - это нервные клетки, нейроны. Головной мозг человека состоит из 40 50 млрд нейронов, каждый ...
Типы ритмов
циркадианными
Цикл сна и бодрствования у человека, суточные колебания температуры тела, концентрации гормонов, мочеотделения, спады и подъемы умственной и физической работоспособности — все это примеры циркадианных ритмов.
инфрадианными
улътрадианными
Существуют и другие классификаций ритмов, так Н. И. Моисеева и В. Н. Сысуев (1961) выделяют пять основных классов:
1. Ритмы высокой частоты: от доли секунды до 30 мин. Ритмы протекают на молекулярном уровне, проявляются на ЭЭГ, ЭКГ, регистрируются при дыхании, перистальтике кишечника и др.
2. Ритмы средней частоты: от 30 мин до 28 ч, включая ультрадианные и циркадные, продолжительностью до 20 ч и 20 – 23 ч, соответственно.
3. Мезоритмы: инфрадианные и циркасептанные – около 7 суток, продолжительностью 28 ч и 6 дней, соответственно.
4. Макроритмы с периодом от 20 дней до 1 года.
5. Метаритмы с периодом 10 лет и более.
Многие авторы выделяют также ритмы по уровню организации биосистем: клеточные, органные, организменные, популяционные. По форме условно выделяют следующие виды физиологических колебаний: импульсные, синусоидальные, релаксационные, смешанные.
Ритмы с периодом в несколько лет и десятилетий связывают с изменениями на Луне, Солнце, в Галактике и др. Известно более 100 биоритмов с периодом от долей секунд до сотен лет.
Интерес к биоритмам не ограничивается только стремлением узнать, как функционируют живые существа. Сведения о «приливах» и «отливах» тех иных продуктов, синтезируемых организмом, мог подсказать, например, какое время дня наиболее благоприятно для приема определенных лекарств. Эксперименты на мышах показали, что чувствительность этих животных к токсичным веществам резко меняется на протяжении суток. Мыши активны ночью, и в это время они могут без последствий переносить такую дозу препарата, которая днем окажется смертельной или вызовет сильную реакцию. Как показали результаты одного исследования, из мышей, получавших бактериальный токсин в ранние вечерние часы, погибло 80%, а из животных, получавших такую же дозу среди ночи, — лишь 20% (Halberg, 1960).
Далее, диагностика многих заболеваний связана с измерением концентрации некоторых веществ в крови или моче. Зная суточные колебания этих показателей, мы сможем поставить более точный диагноз.
Биологические ритмы, К внешним факторам относятся:
- изменение освещенности (фотопериодизм), температуры (термопериодизм);
- магнитного поля;
- интенсивности космических излучений;
- приливы и отливы;
- сезонные и солнечно-лунные влияния;
- социальные влияния, характерные для человека.
К внутренним факторам относятся:
Ритмы, независимые от внешних синхронизаторов, называются эндогенными. Ритмы, формирующиеся под влиянием внешних синхронизаторов, т. е. факторов внешней среды, идентифицированы как экзогенные. Для большинства биоритмов характерна эндогенность генерирования, малая изменчивость установившейся длительности циклов на протяжении онтогенеза.
Циркадианные ритмы у человека
Всем нам хорошо известен один суточный ритм — наш собственный цикл сна и бодрствования. На самом деле человеческому организму свойственно более 100 таких ритмов, хотя многие из них скоординированы с циклом сон — бодрствование. Так, например, температура тела на протяжении каждых суток изменяется примерно на 0,6°С. В дневное время она выше, достигает максимума где-то во вторую половину дня и снижается до минимума ночью — между 2 и 5 часами утра.
Чувствительность человека, виды и особенности измерения
... чувствительности человека. Цель работы - исследовать чувствительность человека и особенности ее измерения. Задачи работы: 1. Определить понятие чувствительности; 2. Рассмотреть виды чувствительности 3. Изучить возможность измерения чувствительности. 1. Понятие и характеристики чувствительности человека Чувствительность ... возможно, обрабатываются низшими центрами нашего мозга. Если это так, то ...
Выделение мочи тоже подчиняется определенному ритму — медленнее всего оно идет ночью во время сна. Это важный охранительный механизм. Мы ежедневно проводим около 8 часов в лежачем положении, ничего не потребляя. Поэтому, если бы ночью организм терял много жидкости, это грозило бы уменьшением объема крови. Скорость экскреции мочи, вероятно, определяется ритмическим выбросом различных гормонов. Ученые обнаружили отчетливый циркадианный ритм в содержании вазопрессина — антидиуретического гормона, выделяемого задней долей гипофиза, — в крови здоровых людей.
Один из гормонов, вырабатываемых корой надпочечников, — кортизол (гидрокортизон) — выделяется в наибольшем количестве перед рассветом, тем самым подготавливая организм к заботам грядущего дня. У ночных животных пик выброса этого гормона приходится на ранние вечерние часы.
Все эти ритмы явно синхронизированы с ритмом сна и бодрствования.
Сон и бодрствование
переход от состояния бодрствования к состоянию сна совершается мгновенно
Серотонин
Сказать точно, как взаимодействуют эти мозговые структуры и их медиаторы, мы не можем, но то, что они взаимодействуют в процессе регуляции сна и бодрствования, не вызывает сомнений. Например, после перерезки нервных путей, идущих от голубого пятна к ядрам шва, у животного наблюдается временное сокращение сна — как фазы БДГ, так и остальных фаз.
Далеко не всем людям требуется 8 часов ночного сна. Продолжительность сна, в котором они нуждаются или думают, что нуждаются, сильно варьирует: одни превосходно чувствуют себя после 4 или 5 часов ночного сна, тогда как другие не ощущают себя отдохнувшими, не проспав 8-9 часов. Но какова бы ни была длительность сна, для всех людей характерна склонность всегда придерживаться одного и того же распорядка сна и бодрствования.
Большинство из нас строит свою жизнь на основе определенных «стандартов». Помимо циклической смены света и темноты мы находим в окружающей среде (или создаем сами) много других «времязадателей». В определенное время мы едим, ходим на работу или в школу, возвращаемся домой. Наша культурная жизнь тоже упорядочена: мы ходим в гости или в кино обычно по вечерам и крайне редко — утром. У большинства из нас, конечно же, есть при себе часы, или мы «следим за временем» с помощью городских часов. Какое влияние оказывают эти внешние временные сигналы на наши биологические ритмы? И во что превратятся наши дни и ночи, если мы лишимся таких сигналов?
В ряде экспериментов испытуемые добровольно соглашались провести длительное время в изоляции — не только без других людей, но и без каких бы то ни было внешних сигналов, позволяющих судить о времени. Удивительнее всего то, что у этих людей после нескольких недель изоляции обнаруживалась тенденция к установлению циклов, близких к 24,8-часовым лунным суткам.
Если человек долго не получает никаких указаний относительно времени, его циркадианный ритм становится, как говорят, «свободнотекущим». Как показали наблюдения над Мишелем Сиффром, находившимся в течение двух месяцев в изоляции под землей, его «сутки» по большей части были длиннее 24 или 25 часов и крайне редко короче.
Другой испытуемый, Дэвид Лафферти, провел в пещере 127 дней. Вначале его циклы были абсолютно беспорядочны. Иногда его «сутки» составляли 19 часов, из которых 10 он бодрствовал, а 9 — спал; иногда — 53 часа, из которых он бодрствовал 18, а спал-35. К концу эксперимента установился цикл длительностью около 25 часов.
Таким образом, при полном отсутствии внешних времязадателей наши цикл сна и бодрствования утрачивают свою регулярность. Значение общественного распорядка отчетливо проявляется в Арктике, где зимой царит постоянная тьма, а летом все время светло. Тем не менее у живущих там эскимосов сохраняются регулярные циклы сна и бодрствования.
Ультрадианные ритмы у человека
цикличность мозговой активности
Циклы сна
Сон — не перерыв в деятельности мозга, это просто иное состояний сознания. Действительно, во время сна мозг проходит через несколько различных фаз, или стадий, активности, повторяющихся с примерно полуторачасовой цикличностью. С помощью небольших электродов, прикрепленных к коже головы, исследователи регистрируют электрическую активность мозга. На электроэнцефалограмме видно, что во время сна сменяется пять различных видов мозговой активности, каждый из которых отличается характерным типом волн (подробнее о типичной последовательности фаз сна.
Пятая фаза сна, для которой характерны быстрые движения глаз (БДГ), — самая последняя в сонном цикле. Во многих отношениях «быстрый» сон — наиболее интересная фаза, так как именно в это время возникает большая часть запоминающихся сновидений.
Первый период сна с БДГ длится около 10 минут, но в течение ночи продолжительность БДГ-фаз увеличивается, и они прерываются только наступлением 2-й фазы. Иными словами, спустя несколько часов сон становится менее глубоким. Взрослый человек, спящий ночью по 7,5 часа, обычно тратит на БДГ-сон от 1,5 до 2 часов.
Сон с БДГ, по-видимому, существует у всех млекопитающих. Вы, наверное, видели, как во время сна у кошки или собаки движутся глаза и одновременно подергиваются усы и лапы. У рептилий мы не находим «быстрой» фазы, но у птиц изредка наблюдаются очень непродолжительные эпизоды, напоминающие сон с БДГ. Эти отличия, возможно, означают, что «быстрый» сон характерен для более высокоразвитого мозга — чем сложнее мозг, тем большее место занимает БДГ-фаза. Однако среди млекопитающих как будто не существует никаких закономерностей, определяющих продолжительность сна с БДГ. У опоссума, например, он длиннее, чем у человека. У новорожденных детей на «быстрый» сон обычно приходится 50% всего времени сна, а у детей, родившихся раньше срока, — около 75%.
Таким образом, сон имеет собственный ультрадианный ритм. Во время циклов, длящихся около 90 минут, мозг человека обычно проходит через различные стадии сна. Нарушения этого ритма могут быть причиной (или симптомом) душевного или физического заболевания.
Инфрадианные ритмы у человека
Более продолжительные циклы обычно труднее охарактеризовать и изучить, нежели те, период которых равен суткам или меньше их. У многих животных сезонные изменения в выработке гормонов сопровождаются целым рядом сдвигов в поведении и физических изменений. У самцов оленей, например, весной и летом начинают расти рога, которые позже становятся могучими и ветвистыми. С помощью этих рогов олени сражаются с соперниками, борясь за гарем в сезон спаривания. По окончании этого сезона самец теряет свои рога. Подобные четкие признаки показывают исследователю, когда у животных-самцов нужно изучать циклические изменения в уровне тестостерона.
У людей рога не растут, поэтому незначительные месячные, квартальные или годичные изменения в секреции гормонов, а также в локальной активности нервных клеток могут остаться незамеченными. Вот почему мы располагаем меньшей информацией об этих ритмах.
Репродуктивный цикл у женщины
Продолжительность женского репродуктивного цикла составляет около 28 дней. Каждый цикл начинается с того, что некоторые нейроны в преоптической области гипоталамуса (составляющего часть «континента» среднего мозга) приступают к выделению гонадолибертов — факторов, стимулирующих секрецию гонадотропных гормонов.
фолликулостимулирующего
овуляцией
эстральным
У женщин существует некоторая связь между циркадианным ритмом температуры тела и инфрадианным репродуктивным циклом. Повышение температуры тела, измеренной сразу после пробуждения, на 0,2°С или больше по сравнению со средней температурой за 5 предыдущих дней означает, что происходит овуляция.
Некоторые факты свидетельствуют о том, что репродуктивные процессы у человека, вероятно, подвержены какому-то влиянию циркадианных ритмов. Из одного отчета о попытках имплантировать в матку женщины яйцеклетку, оплодотворенную в пробирке, можно узнать, что успешный результат имел место в четырех из 79 попыток. При этом все четыре случая успешного оплодотворения произошли между 10 часами вечера и полуночью, что составило 100% успеха для этого 2-часового периода (Elliott, 1979), Причина этого столь же мало понятна, как и факторы, определяющие время наступления большинства более крупных событий, связанных с репродуктивным циклом.
Сезонные ритмы
Сезонные ритмы, наблюдаемые у перелетных птиц и впадающих в спячку грызунов, в настоящее время хорошо изучены. Как мы убедились, эти ритмы генетически запрограммированы, но в некоторых случаях на них могут влиять и факторы внешней среды, такие как свет и температура.
Хотя у людей не бывает сезонных миграций и зимней спячки, некоторые из них все же испытывают своеобразную сезонную депрессию. В летние месяцы они находятся в хорошем настроении, деятельны, оптимистично смотрят на жизнь; однако с приходом зимы настроение у них ухудшается, они впадают в депрессию, апатию и пессимизм и чувствуют, что неспособны справиться с жизненными обстоятельствами.
Томас Уэр и его коллеги из Национального института психического здоровья изучали этот вид депрессии и пришли к выводу, что в его основе, вероятно, лежат нарушения сезонной ритмичности (Wehretal., 1979).
Они высказали предположение, что люди с сезонными психическими отклонениями по какой-то причине не могут должным образом приспособиться к сезонным изменениям, когда дни становятся короче.
Исследователи предположили далее, что за зимнюю депрессию могут быть ответственны эпифиз и связанные с ним структуры мозга. У людей участками мозга, реагирующими на общую освещенность, являются, как полагают, супрахиазменные ядра, находящиеся в гипоталамусе. Нейроны этих ядер посылают сигналы (через несколько синапсов спинного мозга и симпатической нервной системы) эпифизу, в котором происходит превращение серотонина в мелатонин. (Напомним, что у некоторых животных концентрация мелатонина в ходе циркадианного цикла повышается только после наступления темноты.) В порядке эксперимента сезонную депрессию пробуют лечить, подвергая больного за несколько часов до наступления дня воздействию мощного источника света, содержащего волны всего спектра. И хотя неясно, имеет ли мелатонин какое-либо отношение к депрессии и результатам такого лечения, искусственное удлинение дня как будто помогает пациентам преодолеть депрессию.
Научные разработки в этой области носят весьма гипотетический и экспериментальный характер, так как механизмы, управляющие биологическими ритмами у человека, выявить очень трудно. И тем не менее каждый день приносит новые знания, и исследователи уже могут сформулировать достаточно обоснованные теории о пейсмейкерах (водителях ритма) человеческого мозга.
Функции биологических часов
Биологические часы, о которых мы говорили, выполняют ту же функцию, что и любые другие часы, — они измеряют время. Хотя точное число и размещение этих хронометров в нашем организме пока еще остается загадкой, известно, что наиболее подходящий кандидат на эту роль — супрахиазменное ядро — находится в гипоталамусе. Мы надеемся, что в недалеком будущем ученые смогут объяснить во всех деталях, как работают компоненты этого пейсмейкера — нервные сети, связи с другими структурами, медиаторы, которые он секретирует или получает, — для поддержания верного хода часов нашего организма.
Биологические часы измеряют время таким образом, чтобы нервная система могла приводить нужды организма в соответствие с условиями среды. Для обитателей нашей планеты наиболее заметной особенностью окружающей среды является суточный цикл света и темноты. Почти все ритмы, которые мы рассматривали, прямо или косвенно связаны со сменой дня и ночи. Даже сезонные ритмы, такие как миграции и зимняя спячка, зависят от каждодневных ритмов.
Все ритмы — это генетически запрограммированные продукты эволюции, позволяющие организму адаптироваться к окружающей среде. Однако программа не есть нечто жесткое: она позволяет организмам реагировать на некоторые изменения внешних условий, в частности на колебания количества света, связанные с изменениями длины дня на протяжении года. Даже для людей цикл света и темноты — это эффективный фактор поддержания биологических ритмов по установленному образцу. У людей, изолированных от световых и социальных сигналов, биологические часы переходят на свободнотекущий ритм и синхронность ритмов нарушается.
Социальные сигналы
Добровольцы, в течение нескольких месяцев жившие в пещерах в полной изоляции, не только испытывали физический дискомфорт из-за десинхронизации биологических ритмов, но и сильно страдали эмоционально от столь длительного одиночества. Мишель Сиффр вел дневник на потяжении всех 6 месяцев полной изоляции. На 77-й день (который, по его мнению, был 63-м) он вспоминает, что после предыдущего 2-месячного пребывания в одиночестве он «испытывал острый физический и эмоциональный стресс». Он пишет, что теперь приблизительно в тот же срок не чувствует себя таким несчастным, но отмечает «слабость памяти; я не помню, что было вчера. Даже события сегодняшнего утра куда-то исчезли. Если я сразу же не записываю все, что со мной происходит, то тут же об этом забываю…» На 94-й день одиночества он пишет: «Я переживаю самый отчаянный период в моей жизни. Вынести столь долгое одиночество свыше человеческих сил».Таким образом, одиночество наложило свой отпечаток как на эмоциональное состояние человека, так и на его мышление и память. Эти аспекты деятельности человеческого мозга тесно взаимосвязаны.
Биологические ритмы – колебания смены и интенсивности процессов и физиологических реакций. В их основе лежат изменения метаболизма биологических систем, обусловленные влиянием внешних и внутренних факторов. Факторы, которые влияют на ритмичность процессов, происходящих в живом организме, получили определение «синхронизаторы», или «датчики времени».
Концепция трех ритмов: современный взгляд
Известный терапевт М. Н. Кончаловский еще в 1935 г. писал: «Если пристальнее всмотреться в эволюцию и течение болезней, то очень часто можно заметить волнообразное течение, т. е. приступы, пароксизмы, кризы, которые сменяются относительным покоем, когда видимые признаки уходят, и больной чувствует себя относительно хорошо и нередко даже обращается к труду… Врачи, подобно морякам, которые знают о периодически наступающих бурях при равноденствиях, должны знать, что болезни имеют волнообразное течение, что окончание приступа и криза не есть окончание болезни, что ремиссия – это временная передышка, а не выздоровление». Как точно, образно и глубоко звучит эта фраза и для современной медицины! Хорошо известна периодичность эпидемий, и глубоко изучены истоки и генезис этой ритмичности.
Австрийский психолог Герман Свобода, немецкий врач Вильгельм Фисс и австрийский инженер Альфред Тельчер в конце XIX – начале XX века создали известную концепцию о трех ритмах, согласно которой человеку присущи особые ритмы: 23-суточный (физический), 28-суточный (эмоциональный) и 33-суточный (интеллектуальный).
Отношение к данной концепции довольно неоднозначное.
Суть концепции заключается в следующем: Все три ритма возникают одновременно в момент рождения или же в момент самого зачатия – образования зиготы. Все три ритма имеют строго синусоидальную форму, не изменяющуюся на протяжении всей жизни человека, и, следовательно, неизменную частоту, т. е. длительность периода.
Положительная часть каждой синусоиды (полуволна, расположенная выше так называемой нулевой линии, горизонтали, проведенной по середине между максимумами и минимумами) соответствует периодам подъема физической, эмоциональной и умственной активности, а отрицательная её часть (полуволна, расположенная ниже указанной горизонтали) характеризуется периодом упадка, снижения этих видов активности. В дни подъема физических сил спортсмены достигают максимальных результатов, в дни спада результаты минимальные. Аналогичное волнообразное течение претерпевает эмоциональный и интеллектуальный потенциал человека. В положительной полуволне эмоционального ритма господствуют оптимистические настроения, чувство уверенности в себе, мир представляется прекрасным; в отрицательной полуволне эмоциональная жизнь смещается в минорную фазу.
Интеллектуальные подъемы и спады колеблются в пределах 33-суточного ритма. Дни перехода положительной части каждой синусоиды трех типов в отрицательную, т. е. точки пересечения синусоиды с нулевой волной, отмечены резким снижением «надежности» организма и его устойчивости к любым негативным воздействиям. Такие дни называются критическими или нулевыми. Считают, что именно в эти дни чаще всего допускаются разнообразные ошибки в производственных и бытовых ситуациях, причем опасность появления ошибок возрастает в двойные критические дни, когда в одной точке на уровне нулевой линии пересекаются одновременно две синусоиды. Но наиболее опасными являются тройные критические дни, соответствующие взаимному пересечению сразу трех синусоид и нулевой линии.
Итак, согласно гипотезе, все три ритма заложены у человека с момента рождения или зачатия и затем на протяжении жизни сохраняют абсолютное постоянство синусоидальной формы и частоты (23, 28 и 33 сут.).
Б. С. Алякринский и С. И. Степанова (1985) сделали критический анализ материальной природы этой концепции. Сама жизнь как постоянно меняющееся движение исключает заданные с момента рождения (или даже до него), неизменные по периоду три ритма. Между тем известно, что в течение жизни значительно меняется ритм многих жизненных функций (сердечно-сосудистой, репродуктивной, костно-мышечной и др.), изменяются реакции организма на экстремальные воздействия и др. Поэтому придание трем ритмам предельной стабильности на протяжении всей жизни без учета возраста, пола, типа нервной системы явно противоречит способностям человеческого организма к исключительной, феноменальной пластичности, адаптации и выживанию, казалось бы, в невероятных экстремальных ситуациях.
Совершенно справедливо замечание Б. С. Алякрниского и С. И. Степановой о том, «что самая малая доля эндогенности в природе этих ритмов исключала бы приписываемую им статичность. Ведь эти ритмы образно можно представить себе как бы отлитыми из предельно прочного, не знающего разрушения материала и поэтому обладающими абсолютной жесткостью и в то же время надежно вмонтированными в живую систему, не знающую такой жесткости ни в своих частях, ни в целом». Следовательно, концепция эндогенной природы трех ритмов практически не имеет серьезных аргументов.
