Онтогенез центральной нервной системы 2 страница

Таким образом, оптимумы развития основных нейрофизиологических функций памяти и мышления падают соответственно на 19 и 20 лет.

П.П.Лазарев и его сотрудники на протяжении многих лет изучали чувствительность различных модальностей (периферического зрения, слуха, кинестезии) у людей разных возрастов. На основании ряда серий подобных исследований П.П.Лазарев пришел к выводу, что чувствительность «для периферического зрения, для слуха, для центров движения и, вероятно, для других центров зависит от возраста» (74).

Пороговые значения, полученные для двадцатилетнего возраста, полагал П.П.Лазарев, могут быть использованы в качестве эталона сенсорного оптимума, по сличению которым можно определить возраст любого человека. «Определение возраста, – замечает П.П.Лазарев по поводу такого способа, – делается с точностью около 3 – 5 лет» (74). Он особо подчеркивает то обстоятельство, что эталоном для разных видов чувствительности избирается один и тот же двадцатилетний возраст: «... оптимальная чувствительность к внешним воздействиям на глаз при периферическом зрении наблюдается около 20 лет. В этом же возрасте имеется максимальная слуховая чувствительность. Около этого возраста имеется и максимальная чувствительность двигательных центров. В возрасте около 20 лет восприимчивость указанных выше центров является повышенной..."

Результаты многих исследований возрастной эволюции различительной чувствительности глаза были обобщены С.В.Кравковым. Сравнительно с данными П.П.Лазарева сенсорный оптимум здесь передвинут несколько выше, к 25 годам жизни (71).

Эти положения можно отнести не только к сенсорно–перцептивным процессам, но и к так называемым высшим психическим функциям.

В теории интеллекта также констатированы большинством исследователей относительно ранние сроки появления оптимумов функционального развития и постепенное снижение с возрастом функциональной работоспособности мышления, памяти и произвольного внимания. В обзорах С.Пако и К.Ховланда приведены мнения и аргументы многих авторов, полагающих, что оптимум развития интеллектуальных функций располагается между 18 и 20 годами. Если принять, по Фульдсу и Равену, логическую способность двадцатилетнего человека за эталон, то в 30 лет она будет равна 96, в 40 лет – 87, в 50 лет – 80, в 60 лет – 75 от эталона. С.Пако полагает, что оптимум интеллектуальных функций достигается в юности – ранней молодости, а интенсивность их инволюции зависит от двух факторов. Внутренним фактором является одаренность. У более одаренных интеллектуальный прогресс длительный (!), и инволюция наступает позже (!), чем у менее одаренных. Внешним фактором, зависящим от социально–экономических и культурных условий, является образование, которое по его мнению, противостоит старению, затормаживает инволюционный процесс (7).

Наиболее представительные возрастные характеристики взрослых людей получены Д.Векслером, по которому интеллектуальное развитие в форме эволюции охватывает значительный период с 19 до 30 лет. Пики некоторых функций, например логических, достигают максимума в 40 лет (10,5 по сравнению с 17 годами, когда эта функция оценивается в 8,4). Другие функции снижаются после 30 лет; такое снижение характерно для интеллектуальных функций, связанных скорее не с речью, а с моторикой (218).

В ряде своих сравнительно–возрастных исследований Б.А.Греков сопоставлял молодых людей (25–33 года) со старыми (свыше 70 лет), в том числе по весьма важному показателю – подвижности и пластичности (образованию и переделке) речевого стереотипа. По его данным, у молодых такой стереотип образуется самопроизвольно в 43% случаев, у стариков же только в 8%. У них значительно чаще стереотип образовывался некоторое время спустя (в 48% случаев), что у молодых встречалось лишь в 28,5% случаев. Переделка речевых стереотипов не встречала каких–либо затруднений в группе молодых, в то время как для стариков переделка словесных реакций как на положительные, так и на тормозные сигналы была затруднительной (41).

В общем, сравнительно с подростковым и со старческим возрастом люди в молодой и средней фазе зрелости обнаруживают наиболее высокие реакции переключения и перестройки ранее усвоенных словесных связей.

Принципиально сходная структура развития обнаруживается и в психофизиологической эволюции от 20 до 80 лет, охарактеризованной Бромлей на основании массовых исследований психодиагностическим методом Векслера–Беллвью. Этим методом определялись вербальные и невербальные функции (7).

Особенно примечателен противоположный ход развития некоторых вербальных (информированность, определение слов) и невербальных функций (кодирование цифр геометрическими фигурами, практический интеллект).

Уже в 30–35 лет отмечается постепенная стабилизация, а затем снижение невербальных функций, которое становится резко выраженным к 40 годам жизни. Между тем вербальные функции именно с этого периода прогрессируют наиболее интенсивно, достигая самого высоко уровня после 40–45 лет. При этом Ананьев отмечает, что «речемыслительные, второсигнальные функции противостоят общему процессу старения и сами претерпевают инволюционные сдвиги значительно позже всех других психофизиологических функций. Эти важнейшие приобретения исторической природы человека становятся решающим фактором онтогенетической эволюции человека» (7).

Большой интерес представляют поля зрения, поскольку эта характеристика имеет особое значение для пропускной способности зрительного аппарата, объема внимания и оперативной памяти.

Острота зрения у большинства детей достигает к 7 годам нормы взрослого человека, между тем поля зрения по объему составляют 80 % от общих размеров поля зрения взрослого человека, а глазомерная функция у семилетнего ребенка в 7 раз меньше развита, чем у взрослого. Поле зрения занимает в этой картине своеобразное положение как по степени зрелости, так и по своей исключительной зависимости от фактора возраста.

Согласно исследованиям Е.Ф.Рыбалко «поле зрения, обусловленное структурой проводящих путей и корковыми проекциями, в наибольшей степени зависит от процессов созревания и старения, как, впрочем, и от общего состояния нормы и патологии мозга взрослого человека. «Возрастные изменения поля зрения типичны для онтогенетической эволюции психофизиологических функций» (7).

Автор в свое время опубликовал данные исследований, в которых указывалось, что по состоянию полей зрения подростков можно судить о длительности злоупотребления ими летучих органических углеводородов. Длительное вдыхание паров летучих органических углеводородов приводит к прогрессирующему сужению границ полей зрения, а прекращение злоупотребления и лечебные мероприятия приводят к их расширению (31).

Из снижения кортикального тонуса вытекает понижение психической и физической энергии, легкая утомляемость, потеря трудоспособности, трудность сдерживания импульсов, замедление темпа восприятия, грубость психомоторных актов и сонливость. От инертности фиксированной установки зависят также стереотипия, персеверации и трафареты всяких видов, избавиться от которых не так–то легко для людей этого возраста (25).

Это весьма важная психофизиологическая характеристика глубокой старости. Ядром этой характеристики является инертность возбудительного процесса, выражающаяся в снижении кортикального тонуса.

Согласно гипотезе Небылицына В.Д. баланс возбудительного и тормозного процессов следует представлять как соотношение ретикулярно–кортикальных влияний: «ретикулярная формация является генератором возбуждения, необходимого коре для успешной циркуляции в ней специфических импульсов при замыкании временных связей» (92). Что касается коры головного мозга, то она является прежде всего специфическим генератором тормозного процесса.

Распространяя гипотезу Небылицына на интерпретацию связей между типологическими свойствами нервной системы, с одной стороны, и возрастно–половыми особенностями, с другой, Ананьев (7) пришел к выводу, что противоречивое сочетание недостаточной работоспособности корковых клеток с высокой динамичностью возбудительного процесса объясняет многие черты возрастающего развития возбудительного процесса в ранних возрастах как своего рода избыточность ретикулярных импульсов, приходящих в кору и определяющих высокий тонус ее деятельности. Эта избыточность неравномерно распределяется по периодам роста и дифференцировки, метаболическим преобразованиям и т.д., но, в общем, генерирование возбудительного процесса ретикулярной формацией определяет высокий кортикальный тонус, которому еще не вполне соответствует уровень работоспособности корковых клеток, формируемый по мере накопления опыта и развития тормозного процесса. Испытуемые 22–23 лет уже характеризуются снижением динамичности возбуждения и некоторым увеличением динамичности торможения по сравнению с младшей возрастной группой (18 – 21 год) и эти факты с очевидностью свидетельствуют о первых признаках инертности возбудительного процесса, снижении кортикального тонуса и об усилении тормозных функций коры у 22 – 23–летних сравнительно с 18 – 21 летними (102).

Генерирование ретикулярной формацией возбудительного процесса, как можно думать, – явление, более непосредственно связанное с созреванием (общесоматическим и половым), чем работоспособность корковых клеток. С наступлением зрелости достигается известное соответствие между динамичностью возбудительного процесса и работоспособностью корковых клеток. Что касается старения, то оно, возможно, сказывается в том, что возрастает недостаточность ретикулярных импульсов, в связи с чем постепенно понижается кортикальный тонус и увеличивается инертность возбудительного процесса.

В детстве динамичность возбудительного процесса скорее избыточна. При старении организма наступают существенные изменения динамики основных физиологических процессов в ЦНС. Важнейшие закономерности этих взаимоотношений нервных процессов были установлены И.П.Павловым и его учениками (А.В.Тонких, 1912; Л.А.Андреев, 1924; К.В.Рикман, 1928; Д.А.Бирюков, М.Уколов, 1929; И.А.Подкопаев, 1938; Д.И.Соловейчик, 1938; Г.В.Фольборт и А.В.Семерина, 1946; А.М.Павлова, 1938; М.К.Петрова, 1946; В.К.Федоров, 1951).

И.П.Павлов указывает, что при старении раньше всего страдает тормозной процесс. Существенно изменяется и подвижность нервных процессов. С возрастом наступает снижение величины условных рефлексов, они труднее вырабатываются.

Неравномерные сдвиги силы, уравновешенности, подвижности нервных процессов приводят к изменениям типологических особенностей при старении человека.

При старении организма развиваются неравномерные изменения центральной регуляции функций организма. Ослабление центрального нервного контроля, сказываясь на трофике тканей, является важнейшим механизмом сокращения адаптационных возможностей организма в старости. Неравномерный характер изменения различных структур ЦНС приводит к тому, что при старении наступает не простое угасание обмена и функций, а возникает сложная регуляторная перестройка, создается новый уровень приспособления организма к среде. Высокие метаболические потенциалы ЦНС обеспечивают ее роль в поддержании гомеостазиса организма в условиях возрастных изменений обмена в других тканях. Однако когда наступление старости существенно меняет обмен и функцию самой ЦНС, возрастные изменения организма стремительно прогрессируют.

Вышеизложенные результаты онтогенетических нейрофизиологических исследований убедительно показывают, что как базовые нейрофизиологические процессы, так и связанные с ними более высшие психофизиологические функции достигают своего максимального развития одновременно с фазой биологического созревания человеческого индивида и претерпевают инволюционное развитие одновременно с начинающейся инволюцией организма.

В 1924 году австрийский ученый Ганс Бергер из Йенского университета открыл электрическую активность головного мозга. Работа Бергера не привлекла к себе внимания, а сам Бергер не интересовался пропагандой своего открытия, как и большинство креативных личностей. Бергер опубликовал результаты своих исследований только через пять лет после того, как они были проведены.

На реальность существования мозговых волн обратили внимание лишь в 30-х годах, после появившихся работ английских ученых. К тому времени были изобретены более мощные ламповые усилители и, как пишет физик Д. Вулдридж, «В необузданном воображении авторов популярных статей уже рисовалось применение радиоприемников... для телепатической связи – путем улавливания «мозговых волн» на расстоянии и расшифровки содержащихся в них мыслей» (222).

Несмотря на то, что надежда использовать записи электрической активности мозга для расшифровки мыслей не оправдалась, электроэнцефалограмма имеет неоценимое значение для нейрофизиологических исследований. Один из первых важных результатов, полученных при ее анализе – это то, что характер ЭЭГ человека отражает степень активности индивида. После того, как была замечена разница между волновой активностью бодрствующего и спящего человека, в Институте мозга Калифорнийского университета в Лос–Анжелесе были быстро разработаны методы оценки общей работоспособности человека. Оказалось, что ЭЭГ служит более прямым и надежным показателем реактивности мозга, чем даже данные визуального наблюдения или измерение других физических показателей.

Особый интерес вызвали регулярные колебания потенциала, образующие альфа–ритм. Почти сразу появились сообщения, что при настороженности или сосредоточении внимания альфа–ритм исчезает, и это позволило предположить, что при активной работе мозга различные его части уже не действуют синхронно. Как писал Вулдридж, «выражаясь языком техники, в процессах мышления, по–видимому, используются несинхронные методы» (222).

Но, если альфа–ритм отражает степень активированности мозга, можно ли использовать этот показатель для исследования взаимосвязей между активированностью мозга и интеллектуальной работоспособностью, или, с другой стороны для исследований онтогенетической динамики общей активности головного мозга?

Еще в 70-х годах определенные показатели фоновой ЭЭГ, в частности, характеристика альфа–ритма, были вместе с рядом других параметров объединены В. Д. Небылициным в особое свойство нервной системы, обозначенное им как динамичность. Э. А. Голубева в 80-х годах исключительно на основе электроэнцефалографических данных выделила свойство активированности, отражающее присущий индивиду уровень активации. В 1974 году Э. А. Голубевой было показано, что ЭЭГ более активизированных индивидов характеризуется меньшей выраженностью альфа–ритма и большей его частотой (35).

Подобные же данные были получены еще ранее при анализе соотношений ЭЭГ–показателей с особенностями личности Р. Кэтеллом и К. Павликом (198).

Самые многочисленные исследования показали, что изменения корковой ритмики четко совпадают с этапами созревания мозга (Новикова Л.А., 1966; Зислина Н.Н., Тюков В.Л., 1968; Фарбер Д.А., Алферова В.В., 1972; Eeg–Olofsson O., 1970; Blume W., 1982). И эти изменения характеризуются прежде всего учащением и стабилизацией основного ритма ЭЭГ человека – альфа–ритма. Наряду с этим по мере созревания коры и усиления ее тормозящих влияний уменьшаются основные стволовые знаки на ЭЭГ – тета–ритм, билатеральные вспышки медленных колебаний.

В работе K.Matshura и соавт. (1985) отмечается, что тета– и дельта–активность, превышающая по амплитуде 30 мкВ, плавно снижаясь, достигает показателей, характерных для взрослых людей

в 18–20–летнем возрасте (188). Авторы указывают, что исследования, основанные на современных методах математического анализа ЭЭГ, подтверждают точку зрения O. Eeg–Olofsson (1970), согласно которой ЭЭГ достигает полной степени зрелости к 19–22 годам.

В среднем и пожилом возрасте происходит уменьшение альфа–активности и одновременное увеличение бета–активности, при этом отношение количества активности с этих частотных диапазонов служит, по мнению Г. Рубчика, надежным показателем возрастных сдвигов. Снижение частоты альфа–ритма отмечается на всем протяжении возрастного периода от 20 до 90 лет (155).

Переломный период в изменении ряда параметров ЭЭГ (баланс тета и альфа–активности, частота альфа–ритма), приходящийся на возраст приблизительно 25 лет, может отражать соответствующие сдвиги в механизмах поддержания мозгового гомеостаза, необходимого для осуществления ряда психофизиологических функций. Характерно, что примерно на этот же возраст (от 20 до 30 лет) приходится максимум таких показателей, как лабильность зрительного анализатора, скорость реакции, а также некоторых характеристик внимания и памяти.

Возрастная динамика является одним из существенных источников внутрипопуляционного разнообразия ЭЭГ и наблюдается как в периоды онтогенетического созревания и «старения» мозговой активности, так и на протяжении средних возрастов. Основной тенденцией возрастных изменений является сдвиг в сторону признаков более высокого уровня активации – десинхронизации альфа–ритма, снижение суммарной мощности биоэлектрической активности, увеличение доли быстрых ритмов в ЭЭГ.

С. И. Субботник и П. И. Шпильберг в своем электроэнцефалографическом исследовании старых людей (от 70 до 95 лет), живущих в домах для престарелых, установили, что в процессе старения ясно проявляется возрастающее замедление альфа–волн. Авторы подчеркивают, что «имеет значение не паспортный возраст, а индивидуальные особенности и состояние высшей нервной деятельности». К общевозрастным явлениям старения биоэлектрической активности коры головного мозга они относят изменения реакций на внешние раздражения: «они ослаблены или отсутствуют», удлинение латентного периода реакции на световые и звуковые раздражения – 0,5–2,0 сек у старых людей сравнительно с 0,2 сек у людей среднего возраста. К определенным возрастным явлениям они относят значительную устойчивость волн ЭЭГ старых людей (113).

Таким образом, одна из наиболее четко прослеживающихся в онтогенезе закономерностей – урежение основного ритма ЭЭГ – альфа–ритма. Общая тенденция снижения частоты альфа–ритма с возрастом, очевидно связана с усовершенствованием нейронального аппарата коры и является одним из ведущих показателей морфофункционального созревания мозга. Особенно отчетливо выявляются изменения ЭЭГ в онтогенезе при лонгитудинальном исследовании.

Полифазные потенциалы частотой 2–4/с, достигающие амплитуды 250–500 мкВ достигают пика к 10 годам, затем снижаются и практически исчезают к 15–летнему возрасту.

Изменения ЭЭГ в процессе онтогенеза отражают не только созревание нейронального аппарата коры, но и динамику корково–подкорковых взаимодействий в различные возрастные периоды. Ослабление тета–ритма после 10 лет связывают с усилением тормозящих влияний коры на стволовые структуры мозга.

С возрастом закономерные изменения претерпевают также реакция активации, усвоение ритмов световых мельканий и реакция на гипервентиляцию. При этом динамику реакции активации в онтогенезе связывают с усилением тормозящих влияний структур ретикулярной формации ствола на синхронизирующие структуры промежуточного мозга.

С возрастом отмечается постепенный сдвиг реакции усвоения ритма световых мельканий в сторону частых ритмов. При этом у девочек это сдвиг возникает раньше, чем у мальчиков, что по–видимому указывает на более раннее созревание мозга. Таким образом, реакция усвоения ритма световых мельканий является тонким индикатором созревания мозга.

Реакция на гипервентиляцию возрастает на протяжении первых лет жизни ребенка вплоть до 9–11–летнего возраста, после чего постепенно снижается.

Диффузные медленные волны при гипервентиляции, появляясь в 65% случаев в 10–летнем возрасте, после 22–летнего возраста почти не встречаются.

По имеющимся данным, ЭЭГ девочек созревает на 1–2 года быстрее, чем ЭЭГ мальчиков (147). По наблюдениям Н. Л. Горбачевской и Л. Ф. Кожушко (38), основанным на лонгитудинальном исследовании, «созревание ЭЭГ» девочек на 2–3 года опережает «созревание ЭЭГ» мальчиков. К 16–17 годам ЭЭГ приобретает стабильный, свойственный данному индивиду характер (120).

Одним из преимуществ ЭЭГ является и то, что в ее рисунке и

топографии отражаются процессы созревания центральной нервной системы. Рисунок (паттерн) ЭЭГ человека отличается значительной межиндивидуальной вариабельностью, и в то же время индивидуально–специфичный его характер, сложившись к 15–18 годам, сохраняется на протяжении длительного периода жизни индивида (Гавриш Н. В., 1984). Некоторые изменения появляются только в пожилом возрасте. Считается, что темп возрастных изменений ЭЭГ генетически детерминирован (216).

В работе Т. Г. Хамагановой установлено, что такие параметры, как суммарная энергия ЭЭГ в передних отделах мозга и амплитуда альфа–ритма в задних отделах, генетически обусловлены на всех возрастных этапах, а такие как степень депрессии альфа–ритма, фиксируемая в ЭЭГ, длительность реакции на действие звука, амплитуда бэта–ритма в передних отделах, напротив, во всех возрастах детерминированы средовыми влияниями.

Особый интерес представляют исследования в области вызванных потенциалов, которые образно называют «окном в мозг». Вариабельность ВП относят к самым интегральным свойством мозга, обеспечивающим легкость изменения старых и формирования новых функциональных систем поведенческих актов человека (107). При этом получены данные, что внутрииндивидуальная вариабельность ВП меняется в ходе онтогенеза. Относительно высокая на ранних этапах онтогенеза, она постепенно снижается по мере взросления индивида и вновь возрастает при его старении (R. I. Ellingson, 1973; E. Callaway, 1976). «Особое место в этом ряду занимает феномен «увеличения–уменьшения»«(Л. Кнорринг и др., 1981; M. S. Buchsbaum, 1974). Индивидуально–специфическим признаком в данном случае является угол наклона прямой, отражающей зависимость амплитуды ВП от интенсивности стимула. У одних индивидов амплитуды при увеличении интенсивности неизменно нарастают, а у других на высоких интенсивностях они снижаются. Этот феномен, отражающий функционирование механизмов индивидуальной адаптации при переработке сенсорного опыта, связывают с некоторыми показателями интеллекта, когнитивных стилей, рядом темпераментных и личностных характеристик (И. Н. Грызлова, И. А. Переверзева, 1984; E. Callaway, 1976).

По данным Dustman R. и Beck E., 1966 (44) амплитуда компонентов ВП с латентным периодом от 126 до 250 мсек значительно увеличивается от младенчества к 5–6 годам, затем наступает быстрое уменьшение амплитуды; в 13–14 лет вновь следует резкий подъем амплитуды ранних и поздних компонентов и с 15 лет значительных колебаний амплитуды не наблюдается.

В 1984 году было показано, что наличие в ЭЭГ покоя у подростков с низким уровнем интеллектуального развития значительной мощности альфа–частот и незначительные перестройки ЭЭГ в

функциональной пробе на открывание и закрывание глаз свидетельствует о том, что они, как правило являются гиповозбудимыми и низкореактивными личностями (51). В отличие от них в ЭЭГ подростков с высоким интеллектуальным уровнем развития более представлены бета–частоты, а также более выражены изменения при переходе от состояния покоя с закрытыми глазами к состоянию покоя с открытыми глазами, что свидетельствует, по мнению авторов, о более высокой лабильности нервных процессов и может определять более высокий уровень их интеллектуальной активности (106, 119).

У подростков с разным уровнем интеллектуального развития отмечены различия в пространственной синхронизации ЭЭГ покоя. Более высокий уровень когерентности ЭЭГ – у подростков с низким уровнем интеллектуального развития. У подростков с высоким уровнем интеллектуального развития отмечаются более значительные различия в спектральной мощности и уровне когерентности биопотнециалов затылочных областей в состоянии спокойного бодрствования с открытыми и закрытыми глазами. Учитывая значение теменных и затылочных областей в зрительном восприятии, предполагается, что это отражает активный характер поиска значимых стимулов, более выраженное включение исследовательского компонента при ориентации во внешней среде у школьников с высоким уровнем интеллектуального развития.

Все эти результаты свидетельствуют, что подростки с низким

уровнем интеллектуального развития отличаются менее высоким уровнем активированности мозга и низкой лабильностью нервных процессов. Более высокие фоновые значения функции когерентности биопотенциалов в частотной полосе альфа–ритма свидетельствуют о снижении функциональной активности неокортикальных регионов.

Бодунов М. В. установил связь между индивидуальным темпом умственных действий и типом спектра когерентности ЭЭГ: быстрый темп связан с гибким, мобильным типом, тогда как медленный темп – с жестким, или консервативным спектром когерентности ЭЭГ (27).

Коррелятивность выраженности альфа–частот и интеллектуального развития полностью подтверждаются последними данными. У подростков с низким уровнем интеллектуального развития в ЭЭГ больше выражены альфа–частоты, выше уровень когерентности биопотенциалов в этой частотной полосе. В ЭЭГ подростков с высоким уровнем интеллектуального развития отмечается более высокая представленность колебаний бета–диапазона и большая выраженность реакции десинхронизации при открывании глаз (62).

Таким образом, что касается онтогенетической динамики электроэнцефалографических показателей, которая интересует нас в первую очередь, то все полученные результаты однозначно свидетельствуют о том, что функционально мозг достигает пика зрелости к 20–25 годам, после чего его функциональные и энергетические возможности начинают неуклонно уменьшаться.

Помимо изучения биоэлектрической активности головного мозга, в последние годы ученые получили возможность изучать функциональную активность мозга, исследуя его энергетический обмен.

Важным шагом вперед в исследовании энергетического обмена мозга является метод, разработанный L. Sokoloff с сотрудниками в Национальном институте охраны психического здоровья. Этот метод позволяет визуально определять интенсивность энергетического обмена в клетках мозга. Аналог глюкозы-2-дезоксиглюкоза, не подвергаемый метаболизму в клетке вводится с радиоактивной меткой в кровь и по скорости его накопления можно судить о метаболической активности клетки. Эта методика позволяет, например, определить – какие клетки мозга были активны во время эксперимента.

Что касается общего энергетического обмена, то из всех органов тела головной мозг является самым активным потребителем энергии, что отражается в его обильном кровоснабжении и интенсивном потреблении кислорода. Мозг настолько интенсивно использует кислород (50 миллилитров в секунду), что, составляя всего 2% общего веса тела, поглощает примерно 20% поступающего в организм кислорода. «Мозг, потребляющий «горючее» в огромных количестве, крайне чувствителен к его отсутствию. Хотя у взрослого человека вес мозга составляет только около 2% от веса тела, мозг потребляет примерно 25% всего поглощаемого организмом кислорода» (220). Такое огромное потребление энергии, как полагают, объясняется необходимостью поддерживать ионные градиенты по обе стороны нейронной мембраны, от чего зависит проведение импульсов в миллиардах нейронов мозга. Кроме того, это потребление энергии идет непрерывно: интенсивность метаболизма в мозгу относительно постоянна днем и ночью и иногда даже несколько возрастает во время фазы сна со сновидениями. Однако, чтобы не создалось ошибочного представления, следует сказать, что весь энергетический эквивалент метаболизма мозга составляет всего около 20 ватт.

В отличие от других органов тела, способных использовать разные виды «топлива» (сахара, жиры и аминокислоты), нейроны используют только глюкозу крови. Кроме того, в отличие от таких тканей, как мышцы, способных кратковременно функционировать в

отсутствии кислорода, головной мозг полностью зависит от окислительного метаболизма. Если приток окисленной крови к мозгу прекратиться, то через 10 секунд наступит потеря сознания, а затем появляться стойкие нарушения. Подобный же эффект вызывает любое состояние, сопровождающееся понижением содержания глюкозы в крови, например гипогликемия у больного сахарным диабетом, вызванная передозировкой инсулина. Хотя тонкие регуляционные механизмы обеспечивают постоянство кровяного давления и постоянный уровень кислорода и глюкозы в крови, очевидно, что чрезвычайная гибкость поведения, ставшая возможной благодаря большим размерам и емкости головного мозга млекопитающих, приобретена в процессе эволюции ценой высоких метаболических затрат (167).

Мозг расходует примерно столько же кислорода, сколько и активная мышца. Но активная мышца может переносить столь высокий расход кислорода сравнительно недолго, в то время как нервная система в течение всей жизни имеет такой высокий расход кислорода, и в период бодрствования, и во время сна – от рождения и вплоть до самой смерти (184).

У разных видов животных после оплодотворения наблюдается постепенное усиление интенсивности дыхания и теплопродукции, которая постепенно начинает уменьшаться после достижения зрелости. Рост людей прекращается примерно к 20–25 годам, в этот же период происходит уменьшение основного обмена и теплопродукции.

Можно ли на основании исследований онтогенетической динамики нейрофизиологических процессов, биоэлектрической активности головного мозга, термодинамики мозга делать выводы о динамических процессах, свойственных высшей психической деятельности?

С моей точки зрения, если мы не хотим опять «заболеть» психофизиологическим параллелизмом, мы просто обязаны это делать.

Над данной проблемой в последние годы плодотворно работает группа исследователей под руководством В. М. Русалова. Одной из своих главных целей В. М. Русалов видит построение специальной теории индивидуальности человека. Ее основной целью он видит «выяснение закономерностей порождения, становления и развития тех классов или типов индивидуально–психологических различий, которые формируются в результате действия индивидуально–устойчивых биологических факторов в жизнедеятельности человека» (108).

Дата добавления: 2014-10-31