Основные методы психофизиологии

Например, чтение «про себя» сопровождается увеличением ЭМГ активности мышц нижней губы, причем чем сложнее или бессмысленнее текст, тем более выражена ЭМГ. При мысленном письме у правшей усиливается мышечная активность поверхностных сгибателей правой руки, что выявляется на ЭМГ.

Произвольное движение сопровождается определенной последовательностью активации различных мышц: амплитуда ЭМГ одних мышц увеличивается до движения, других — в процессе движения.

Амплитуда и частота ЭМГ, прежде всего, определяются количеством возбужденных двигательных единиц, а также степенью синхронизации развивающихся в каждой из них колебаний потенциала. Амплитуда ЭМГ нарастает градуально. Это, по-видимому, связано с тем, что сначала активируются обладающие большей возбудимостью двигательные единицы, а затем вместе с ними начинают активироваться и другие двигательные единицы. Общая амплитуда ЭМГ может достигать 1 — 2 мВ. ЭМГ становится особенно информативной в комплексе с другими показателями [3, с. 39 — 40].

Электрическая активность кожи Электрическая активность кожи (ЭАК) связана с активностью потоотделения, однако физиологическая основа её до конца не изучена. Из центральной нервной системы к потовым железам поступают влияния из коры больших полушарий и из глубинных структур мозга — гипоталамуса и ретикулярной формации. Именно поэтому существовавшее ранее представление о том, что потоотделение полностью контролируется волокнами симпатической нервной системы, нельзя считать верным: потовая железа — это орган с неожиданно высокой биологической сложностью. У человека на теле имеется 2 — 3 млн потовых желез, причем на ладонях и подошвах их в несколько раз больше, чем на других участках тела. Их главная функция — поддержание постоянной температуры тела — заключается в том, что выделяемый ими пот испаряется с поверхности тела и тем самым охлаждает его. Однако некоторые потовые железы активны не только при повышении температуры тела, но и при сильных эмоциональных переживаниях, стрессе и разных формах активной деятельности субъекта (Альдерсонс, 1985). Эти потовые железы сосредоточены на ладонях и подошвах и в меньшей степени на лбу и под мышками. ЭАК обычно и используется как показатель такого «эмоционального» и «деятельностного» потооделения. Ее обычно регистрируют с кончиков пальцев или с ладони биполярными неполяризующимися электродами.

Существуют два способа исследования электрической активности кожи: метод Фере, в котором используется внешний источник тока, и метод Тарханова, в котором внешний источник тока не применяется. В настоящее время считается, что существуют различия в физиологической основе показателей, измеряемых этими методами. Если раньше эти показатели ЭАК называли общим термином — кожно-гальваническая реакция, то сейчас в случае приложения внешнего тока (метод Фере) показателем считается проводимость кожи (ПрК), а показателем в методе Тарханова является электрический потенциал самой кожи (ПК). Поскольку выделение пота из потовых желез имеет циклический характер (Альдерсонс, 1985), то и записи ЭАК носят колебательный характер (рис. 2). Расшифровка этих колебательных процессов прямо связана с механизмами ЭАК и поэтому остается проблематичной [3, с. 40 — 41].

Рис. 2. Пример ЭАК, зарегистрированной с кожной поверхности ладони (слева) и предплечья (справа)

Существует еще целый набор вегетативных показателей, которые получили широкое применение при изучении функционального состояния человека. К ним можно отнести показатели активности желудка, кровяное давление, изменение тонуса сосудов головы и конечностей, но особое место среди них занимают характеристики сердечного ритма.

Заключение

Психофизиология — экспериментальная наука, поэтому важное значение имеет применение адекватных методов исследования [4, с. 17]. К основным методам психофизиологического исследования относятся следующие:

Электроэнцефалография (ЭЭГ) — метод неинвазивной регистрации и анализа суммарной биоэлектрической активности, отводимой как с поверхности черепа, так и из глубоких структур мозга. ЭЭГ-сигнал представляет собой изменяющуюся во времени разность потенциалов между находящимися на скальпе электродами. Важнейший вклад в этот процесс вносят градуально изменяющиеся постсинаптические потенциалы нейронов III — V слоев коры головного мозга. Мощные синхронные колебания, генерируемые в глубоких структурах мозга (таламус, ствол мозга), также могут оказывать существенное влияние на общую картину ЭЭГ-активности, регистрируемую с поверхностных электродов. Важным приемом, обеспечивающим комплексную оценку активности мозга, является многоканальность регистрации, т. е. одномоментная запись с многих пар электродов.

Магнитоэнцефалография (МЭГ) — метод регистрации и анализа параметров магнитных полей организма человека и животных. Магнитные поля создаются слабыми электрическими токами как результатом активности нервных клеток. Данный метод дополняет информацию об особенностях функционирования мозга, получаемую с помощью ЭЭГ. Общность нейрофизиологических процессов, регистрируемых ЭЭГ и МЭГ, отражается в одинаковых характеристиках временного разрешения. Оба метода позволяют наблюдать события, происходящие в диапазоне сотен миллисекунд. В то же время МЭГ имеет более точное пространственное разрешение порядка миллиметров, так как магнитная активность нейронов не зависит от электропроводящих свойств окружающих тканей (мозговых оболочек, спинномозговой жидкости, костей черепа и т. д.) и регистрируется неискаженной, в отличие от ЭЭГ, характер которой на поверхности черепа может существенно отличаться от электрокортикограммы, соответствующей локализации за счет проведения сигналов от дальних областей мозга.

Электроокулография (ЭОГ) — метод регистрации и анализа движений глаз, основанный на измерении разности потенциалов роговицы и сетчатки глаза. Используемый в комплексе с регистрацией ЭЭГ, метод позволяет выделить в картине биоэлектрической активности мозга артефакты (искажения), вносимые движениями глаз.

Электромиография (МЭГ) — метод регистрации и анализа суммарных колебаний потенциалов, возникающих в области нервно-мышечных окончаний и мышечных волокнах при поступлении к ним импульсов от мотонейронов спинного и головного мозга. Метод позволяет регистрировать изменения в тонусе мышц в ситуациях, не сопровождающихся внешне наблюдаемыми движениями. МЭГ наиболее информативна в комплексе с другими методами психофизиологического исследования.

Позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ) — метод исследования, в котором используются ультракороткоживущие позитронизлучающие изотопы — «красители», входящие в состав естественных метаболитов мозга, которые вводятся в организм внутривенно или через дыхательные пути. Накапливаясь в активных участках мозга, они дают возможность построить «картину» мозга на основе данных о метаболической активности его структур. ПЭТ представляет возможность наблюдать мозг объемно, включая локальные взаимодействия нейронов и нейронных популяций при выполнении экспериментальных задач за счет регистрации пространственного распределения и концентрации радиактивно меченных веществ, участвующих в обменных процессах, синаптической передаче, нейрохимической рецепции. Временная разрешающая способность ПЭТ зависит от используемого изотопа и составляет порядок десятков минут.

Ядерная магнитная резонансная интроскопия (ЯМРИ) — метод исследования, основанный на определении в мозговом веществе распределения плотности ядер водорода (протонов) и па регистрации некоторых их характеристик при помощи мощных электромагнитов, расположенных вокруг тела человека. ЯМРИ позволяет получить информацию об анатомической и физико-химической организации изучаемых структур головного мозга. Пространственное разрешение ЯРМИ составляет десятки микрон, при этом не происходит его снижение в зависимости от глубины расположения ткани. Важным свойством данного метода является неионизирующий характер внешнего воздействия, т. е. отсутствие повреждающего воздействия на ткань. Следует отметить, что опосредованный характер регистрируемой нервной активности снижает временную разрешающую способность данного метода. Достижение пика магнитного сигнала после стимула занимает несколько секунд.

Список используемой литературы Данилова Н. Н. Психофизиология. — М.: Аспект Пресс, 2002. — 373 с.

Дубровинская Н.В., Фарбер Д. А., Безруких М. М. Психофизиология ребенка: Психофизиологические основы детской валеологии. — М.: Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 2000. — 144 с.: ил.

Психофизиология / Под ред. Ю. И. Александрова. — СПб.: Питер, 2007. — 464 с.: ил.

Черенкова Л.В., Краснощекова Е. И., Соколова Л. В. Психофизиология в схемах и комментариях. — СПб.: Питер, 2006. — 240 с.: ил.

Шостак В.И., Лытаев С. А. Физиология психической деятельности человека: Учебное пособие по психофизиологии / Под ред. док. психологических наук, проф. засл. деятеля науки РФ А. А. Крылова. — СПб.: Издательство Деан, 1999. — 128 с.