Методы исследования функций мозга

Существенный прогресс в изучение функций мозга внёс метод раздражения отдельных его участков. В 1871 г. были опубликованы результаты опытов Фрича и Гитцига, установивших, что раздражение током определённых участков коры головного мозга собаки вызывает сокращение мышц противоположных конечностей. Так была впервые выделена двигательная зона коры и положено начало физиологическому исследованию мозговых функций. Классические исследования, проведённые сотрудниками Ч.Шеррингтона, показали, что двигательная зона коры мозга обезьяны имеет чёткую функциональную организацию. Оказалось, что из верхних отделов коры идут волокна к нижним, а из нижних отделов коры идут волокна к верхним конечностям противоположной стороны. Раздражение пунктов двигательной зоны вызывало сокращение строго определённых мышц противоположной стороны тела.

Через два десятилетия после первых публикаций Шеррингтона нейрохирург О.Ферстер показал, что методические принципы, полученные на обезьянах, пригодны для анализа функций коры мозга человека. Последовавшие исследования канадского нейрохирурга В.Пенфилда и его сотрудников создали прочную основу учения о функциональной организации мозговой коры человека. Возможность наблюдать человека во время нейрохирургических операций позволила расширить сферу изучения от двигательных функций коры до её сенсорных функций: раздражая кору задней центральной извилины, затылочной и височной областей, исследователь мог спрашивать у больного об его ощущениях. Таким образом, оказалось возможным перейти к изучению сенсорных систем. Такие исследования показали, что передняя и задняя центральные извилины организованы по функциональному принципу: чем большее значение имеет та или другая функциональная система, тем более обширную территорию занимает её проекция в первичных полях коры.

Углубили наши представления о механизмах первичных зон коры исследования, в которых было показано, что колонки клеточных элементов, соответствующие функционально наиболее важным системам органов, наиболее чувствительны к раздражениям (Маунткастл,1966).

Раздражение первичных сенсорных зон коры вызывает элементарные ощущения. Так, при раздражении полюса затылочной доли можно увидеть мелькающие световые точки, окрашенные шары, языки пламени, причём эти фотопсии располагались в зависимости от того, какое место коры раздражалось: они появлялись в верхних секторах поля зрения при раздражении нижних участков зрительной коры.

При раздражении вторичных полей коры получены другие результаты: во-первых, раздражение распространяется на значительные расстояния от места воздействия, во-вторых, вызываются сложные зрительные или слуховые образы (галлюцинации), сформировавшиеся у человека в прежнем опыте. При раздражении более сложных отделов височной коры вызываются сценоподобные галлюцинации: целые картины, иногда включающие в свой состав как зрительные, так и звуковые компоненты. Эти факты позволили подтвердить положение о том, что отдельные системы коры имеют иерархическое строение и что возбуждение, возникающее в органах чувств, сначала приходит в первичные зоны, и лишь затем распространяется на вторичные зоны коры, которые играют интегрирующую роль.

Метод вызванных потенциалов – это запись биоэлектрических колебаний, возникающих в нервных структурах в ответ на внешнее раздражение. Регистрация вызванных потенциалов (ВП) осуществляется специальными техническими устройствами, которые позволяют выделить полезный сигнал из шума путём последовательного его накопления. При этом суммируется значительное число отрезков ЭЭГ, приуроченных к началу действия раздражителя. В последнее время метод ВП стал применяться для исследования сложных психических процессов. Количественные методы оценки ВП предусматривают оценку амплитуд в мкВ и латентностей в мс. Используются и сложные варианты анализа.

В исследовании ВП можно выделить три уровня анализа: феноменологический, физиологический и функциональный. Функциональный уровень предполагает использование ВП для изучения физиологических механизмов поведения и познавательной деятельности человека.

Разрушение участков мозга для установления его функций – один из старых и распространённых методов. В чистом виде метод применяется в экспериментах на животных. Наряду с этим обследуют людей, которым по медицинским показаниям было проведено удаление части мозга. Гольц (1876-1881), разрушая участки мозговой коры собаки, пришёл к выводу, что моторные функции не ограничены у неё определёнными участками коры, что нарушенные функции быстро восстанавливаются и не приводят к выпадению специальных функций.

Позже стало известно, что по мере эволюции поведение всё больше зависит от высших этажей мозга, что функциональная организация наиболее высоких структур коры становится всё более дифференцированной. Так, обезьяна после удаления двигательных зон коры может стоять с помощью, а её разрушенные сенсорные функции частично восстанавливаются; у человека же разрушение двигательных зон приводит к полному и стойкому параличу конечностей, а разрушение сенсорных зон даёт необратимое нарушение отдельных форм чувствительности.

Дата добавления: 2015-06-04