ФИЗИОЛОГИЯ ЦЕНТРАЛЬНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ

Организм человека представляет собой сложную высокоорганизованную систему, состоящую из функционально связанных между собой клеток, тканей, органов и их систем.

Такую взаимосвязь (интеграцию) или объединение в одно целое функций, их взаимную работу обеспечивает ЦНС.

ЦНС регулирует все процессы, протекающие в организме, поэтому с ее помощью происходят наиболее адекватные изменения работы различных органов, направленные на обеспечение той или иной его деятельности.

ЦНС также осуществляет связь организма с внешней средой путем анализа и синтеза поступающей к ней разнообразной информации от рецепторов. Она выполняет функции регулятора поведения, необходимого в конкретных условиях существования. Это и обеспечивает адекватные приспособления организма к окружающему его миру. Кроме того, с функциями ЦНС связаны процессы, лежащие в основе психической деятельности человека.

Методы исследования функций центральной нервной системы

В процессе исторического развития в физиологии возникла необходимость перехода от описательных методов изучения функций головного мозга к экспериментальным. При этом многие методы сочетаются и используются комплексно. Важнейшие из них рассмотрены ниже.

  • 1. Метод разрушения, или экстирпации, различных отделов ЦНС. С помощью этого метода можно установить, какие функции ЦНС выпадают после оперативного вмешательства, а какие сохраняются.
  • 2. Метод перерезки дает возможность изучить значение в деятельности того или иного отдела ЦНС влияний, поступающих от других ее отделов (перерезка производится на различных уровнях ЦНС). Полная перерезка, например спинного мозга или ствола мозга, разобщает вышележащие отделы ЦНС от нижележащих и позволяет изучить рефлекторные реакции, которые осуществляются нервными центрами, расположенными ниже места перерезки. Кроме того, этот метод может быть использован для изучения связей между различными отделами ЦНС, например в коре.
  • 3. Метод раздражения позволяет изучить функциональное назначение различных образований ЦНС. Для этого может быть использован электрический ток (метод электрического раздражения) или химические вещества.
  • 4. Метод электроэнцефалографии — это регистрация суммарной биоэлектрической активности различных отделов головного мозга.

Впервые запись электрической активности головного мозга была осуществлена в XX в. с помощью электродов, погруженных в мозг. В другом исследовании использовали запись активности с поверхности мозга и записывали колебания электрических потенциалов. Оказалось, что частота и амплитуда колебаний может меняться в определенные интервалы времени в зависимости от состояния ЦНС. В электроэнцефалограмме можно выявить определенные ритмы, которые Г. Бергер назвал альфа-, бета-, тета- и дельта-ритмами.

Альфа-ритм характеризуется частотой колебаний 8—13 Гц и амплитудой 50 мкВ. Этот ритм лучше всего выражен в затылочной и теменной областях коры, и регистрируется в условиях физического и умственного покоя, при закрытых глазах. Если глаза открыты, то альфа-ритм сменяется более быстрым бета-ритмом.

Бета-ритм характеризуется частотой колебаний 14-50 Гц и амплитудой до 25 мкВ. У некоторых людей альфа-ритм отсутствует, и поэтому в покое регистрируется бета-ритм. В связи с этим различают бета-ритм 1 с частотой колебаний 16-20 Гц, характерный для состояния покоя. Он регистрируется в лобной и теменной области головного мозга. Бета-ритм 2 с частотой 20-50 Гц характеризует состояния интенсивной деятельности мозга.

Тета-ритм — это колебания с частотой 4-8 Гц и амплитудой 100— 150 мкВ. Тета-ритм регистрируется в височной и теменной областях при психомоторной активности, при стрессе, во время сна, при гипоксии и легком наркозе.

Дельта-ритм характеризуется медленными колебаниями потенциалов с частотой 0,5—3,5 Гц, амплитудой 250—300 мкВ. Этот ритм регистрируется во время глубокого сна, при глубоком наркозе.

Электроэнцефалографический (ЭЭГ) метод используется не только в эксперименте, но и в клинике с диагностической целью. Особенно широкое применение он нашел в нейрохирургической клинике для диагностики и определения локализации опухолей мозга. В неврологической клинике этот метод находит применение в диагностике локализации эпилептического очага, в психиатрической клинике — в диагностике расстройств психики. В хирургической клинике ЭЭГ-метод используется для тестирования глубины наркоза.

5. Метод вызванных потенциалов — это регистрация электрической активности определенных структур головного мозга при стимуляции, т.е. при раздражении рецепторов, нервов или подкорковых структур. Вызванные потенциалы (ВП) чаще всего представляют core

бой трехфазные колебания ЭЭГ: сменяющие друг друга позитивные, негативные и вторые позитивные.

Метод ВП применяется в неврологии и нейрофизиологии. С помощью ВП можно проследить онтогенетическое развитие проводящих путей мозга, провести анализ локализации представительства сенсорных функций.

6. Микроэлектродный метод применяется для изучения отдельного нейрона, т.е отдельных нервных клеток, его биоэлектрической активности как в состояния покоя, так и при различных воздействиях. Для этих целей используют специально изготовленные стеклянные или металлические микроэлектроды, диаметр кончика которых составляет 0,5—1,0 мкм. Стеклянные микроэлектроды представляют собой микропипетки, заполненные раствором электролита. В зависимости от расположения микроэлектрода различают два способа отведения биоэлектрической активности нейронов: внутриклеточное и внеклеточное отведение.

Внутриклеточное отведение позволяет регистрировать и измерять мембранный потенциал покоя; постсинаптические потенциалы (ВПСП — возбуждающий и ТПСП — тормозящий); динамику перехода местного возбуждения в распространяющееся; ПД и его компоненты.

Внеклеточное отведение дает возможность регистрировать спай- ковую активность отдельных нейронов, а также группы нейронов, расположенных вокруг электрода.

Для точного определения положения различных структур головного мозга и для введения в них различных микропредметов (например, электродов, микропипеток) широко применяется как в электро- физиологических опытах, так и в нейрохирургической клинике стереотаксический метод. Использование этого метода основано на результатах детальных, анатомических исследований расположения различных структур головного мозга относительно костных ориентиров черепа. По данным этих исследований созданы специальные стереотаксические атласы, как для различных видов животных, так и для человека. В настоящее время стереотаксический метод находит широкое применение и в нейрохирургической клинике. Он используется для разрушения структур мозга с целью ликвидации состояний гиперкинеза, неукротимой боли, некоторых психических расстройств, эпилептических нарушений; для выявления эпилептогенных очагов; для введения радиоактивных веществ в опухоли мозга с целью их разрушения; для коагуляции аневризм мозговых сосудов; для осуществления лечебных электростимуляций.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >