Физиологические механизмы психических процессов и состояний
е она имеет для травматологии и нейрохирургии, когда необходимо
определить наличие повреждения и его характер, а в онкологии используется
для определения степени распространения опухолевого процесса, а также
планирования лучевого лечения (для того чтобы воздействовать на опухоль
ионизирующим излучением, необходимы ее точные координаты). С помощью КТ
можно обнаружить многие патологические состояния: травмы и их последствия,
опухоли, поражение лимфатических узлов, расширение сосудов (аневризмы),
воспалительные, в том числе гнойные процессы (пневмонию, абсцессы), пороки
развития, процессы дистрофического характера и др.
Необходимо отметить, что лучевая нагрузка при компьютерной томографии
значительно ниже, чем при обычном рентгеновском исследовании. Это позволяет
говорить о большей безопасности метода по сравнению с другими
исследованиями, использующими Х-лучи.
ЯМР томография
Магнитно-резонансная томография (ядерно-магнитная резонансная
томография, МРТ, ЯМРТ, NMR, MRI) – нерентгенологический метод исследования
внутренних органов и тканей человека. Здесь не используются Х-лучи, что
делает данный метод безопасным для большинства людей.
Технология МРТ достаточно сложна: используется эффект резонансного
поглощения атомами электро-магнитных волн. Человека помещают в магнитное
поле, которое создает аппарат. Молекулы в организме при этом
разворачиваются согласно направлению магнитного поля. После этого
радиоволной проводят сканирование. Изменение состояния молекул фиксируется
на специальной матрице и передается в компьютер, где проводится обработка
полученных данных. В отличие от компьютерной томографии МРТ позволяет
получить изображение патологического процесса в разных плоскостях. Магнитно-
резонансный томограф по своему внешнему виду похож на компьютерный.
Исследование проходит так же, как и компьютерная томография. Стол
постепенно продвигается вдоль сканера. МРТ требует больше времени, чем КТ,
и обычно занимает не менее 1 часа.
Метод был назван магнитно-резонансной томографией, а не ядерно-
магнитной резонансной томографией (ЯМРТ) из-за негативных ассоциаций со
словом "ядерный" в конце 1970-х годов. МРТ основана на принципах ядерно-
магнитного резонанса (ЯМР), методе спектроскопии, используемом учеными для
получения данных о химических и физических свойствах молекул. МРТ получила
начало как метод томографического отображения, дающий изображения ЯМР-
сигнала из тонких срезов, проходящих через человеческое тело. МРТ
развивалась от метода томографического отображения к методу объемного
отображения.
Метод особенно эффективен для изучения динамических процессов
(например, состояния кровотока и результатов его нарушения) в органах и
тканях.
МРТ лучше визуализирует некоторые структуры головного и спинного мозга,
а также другие нервные структуры. В связи с этим она чаще используется для
диагностики повреждений, опухолевых образований нервной системы, а также в
онкологии, когда необходимо определить наличие и распространенность
опухолевого процесса. Список заболеваний, которые можно обнаружить с
помощью МРТ, внушителен: воспалительные, дистрофические и опухолевые
поражения сосудов и сердца, органов грудной и брюшной полости, поражение
лимфатических узлов, паразитарные процессы и другие патологии.
В настоящее время о вреде магнитного поля ничего не известно. Однако
большинство ученых считают, что в условиях, когда нет данных о его полной
безопасности, подобным исследованиям не следует подвергать беременных
женщин. По этим причинам, а также в связи с высокой стоимостью и малой
доступностью оборудования компьютерная и ЯМР томографии назначаются по
строгим показаниях в случаях спорного диагноза или безрезультатности других
методов исследований. МРТ не может также проводиться у тех людей, в
организме которых находятся различные металлические конструкции –
искусственные суставы, водители ритма сердца, дефибрилляторы,
ортопедические конструкции, удерживающие кости и т.п.
Как и другие методы исследования, компьютерную и магнитно-резонансную
томографию назначает только врач. Далеко не во всех медицинских учреждениях
проводятся эти исследования, поэтому при необходимости постарайтесь
обратиться в диагностический центр.
Термоэнцефалоскопия
Данным методом измеряют локальный метаболизм мозга и кро-воток по
теплопродукции. Мозг излучает теплолучи в инфракрасном диапазоне. Водяные
пары воздуха задерживают значительную часть этого излучения. Но есть два
диапазона частотот ( 3-5 и 8— 14 мкм), в которых тепловые лучи
распространяются в атмосфере на огромные расстояния и поэтому могут быть
зарегистрированы. Этот метод разработан в Институте высшей нервной
деятельности и нейрофизиологии РАН и Институте радиоэлектроники (Шевелёв
И.А. и др., 1989). Инфракрасное излучение мозга улавливается на расстоянии
от нескольких сантиметров до метра термовизором с автоматической системой
сканирования. Сигналы попадают на точечные датчики. Каждая термокарта
содержит 10—16 тысяч дискретных точек, образующих матрицу 128x85 или
128*128 точек. Процедура измерений в одной точке длится 2,4 мкс. В
работающем мозге температура отдельных участков непрерывно меняется.
Построение термокарты дает временной срез метаболической активности мозга.
Другие методы
Область прорыва наших знаний в нейронауках связана с методами
нейроинтраскопии, основанными на принципе распознавания образов. Среди этих
методов наиболее широко используются: компьютерная томография (КТ); метод
магнитного резонанса (МР); однофотонная эмиссионная томография (ОЭТ);
позитронная эмиссионная томография (ПЭТ). Весь этот комплекс методов
позволяет проводить неинвазивное изучение структуры и функций мозга.
Психофизиологическое изучение психических процессов и состояний
Принципы кодирования информации в нервной системе
Сегодня можно говорить о нескольких принципах кодирования в нейронных
сетях. Одни из них достаточно просты и характерны для периферического
уровня обработки информации, другие — более сложны и характеризуют передачу
информации на более высоких уровнях нервной системы, включая кору.
Одним из простых способов кодирования информации признается
специфичность рецепторов, избирательно реагирующих на определенные
параметры стимуляции, например колбочки с разной чувствительностью к длинам
волн видимого спектра, рецепторы давления, болевые, тактильные и др.
Другой способ передачи информации получил название частотного кода.
Наиболее явно он связан с кодированием интенсивности раздражения. Частотный
способ кодирования информации об интенсивности стимула, включающего
операцию логарифмирования, согласуется с психофизическим законом Г. Фехнера
о том, что величина ощущения пропорциональна логарифму интенсивности
раздражителя.
Однако позже закон Фехнера был подвергнут серьезной критике. С. Стивене
на основании своих психофизических исследований, проведенных на людях с
применением звукового, светового и электрического раздражения, взамен
закона Фехнера предложил закон степенной функции. Этот закон гласит, что
ощущение пропорционально показателю степени стимула, при этом закон Фехнера
представляет лишь частный случай степенной зависимости.
Анализ передачи сигнала о вибрации от соматических рецепторов показал,
что информация о частоте вибрации передается с помошью частоты, а ее
интенсивность кодируется числом одновременно активных рецепторов.
В качестве альтернативного механизма к первым двум принципам
кодирования — меченой линии и частотного кода — рассматривают также паттерн
ответа нейрона. Устойчивость временного паттерна ответа — отличительная
черта нейронов специфической системы мозга. Система передачи информации о
стимулах с помощью рисунка разрядов нейрона имеет ряд ограничений. В
нейронных сетях, работающих по этому коду, не может соблюдаться принцип
экономии, так как он требует дополнительных операций и времени по учету
начала, конца реакции нейрона, определения ее длительности. Кроме того,
эффективность передачи информации о сигнале существенно зависит от
состояния нейрона, что делает данную систему кодирования недостаточно
надежной.
Идея о том, что информация кодируется номером канала, присутствовала
уже в опытах И.П. Павлова с кожным анализатором собаки. Вырабатывая
условные рефлексы на раздражение разных участков кожи лапы через «касалки»,
он установил наличие в коре больших полушарий соматотопической проекции.
Раздражение определенного участка кожи вызывало очаг возбуждения в
определенном локусе соматосенсорной коры. Пространственное соответствие
места приложения стимула и локуса возбуждения в коре получило подтверждение
и в других анализаторах: зрительном, слуховом. Тонотопическая проекция в
слуховой коре отражает пространственное расположение волосковых клеток
кортиевого органа, избирательно чувствительных к различной частоте звуковых
колебаний. Такого рода проекции можно объяснить тем, что рецепторная
поверхность отображается на карте коры посредством множества параллельных
каналов — линий, имеющих свои номера. При смещении сигнала относительно
рецепторной поверхности максимум возбуждения перемещается по элементам
карты ко
| |  скачать работу |
Физиологические механизмы психических процессов и состояний |
