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न्यूरोफिज़ियोलॉजी

इलेक्ट्रॉनिक पाठ्यपुस्तक

जीईएफ-वीपीओ 2010 के अनुसार

कटुनोवा वी.वी.

पोलोविंकिना ई.ओ.

निज़नी नावोगरट, 2013

कटुनोवा वी.वी., पोलोविंकिना ई.ओ.,

न्यूरोफिज़ियोलॉजी: इलेक्ट्रॉनिक पाठ्यपुस्तक। - निज़नी नोवगोरोड: एनआईएमबी, 2013।

यह पाठ्यपुस्तक शैक्षिक और कार्यप्रणाली प्रकाशन का एक संक्षिप्त अनुकूलित संशोधन है: शुल्गोव्स्की वी.वी. न्यूरोफिज़ियोलॉजी के मूल सिद्धांत: विश्वविद्यालय के छात्रों के लिए पाठ्यपुस्तक। - एम.: एस्पेक्ट प्रेस, 2005. - 277 पी। तंत्रिका कोशिका मस्तिष्क प्रतिवर्त

यह कोशिकाओं के कार्य और तंत्रिका विनियमन के साथ-साथ शरीर की मुख्य गतिविधियों के जटिल पदानुक्रमित विनियमन के बारे में आधुनिक विचारों की रूपरेखा तैयार करता है।

इस इलेक्ट्रॉनिक पाठ्यपुस्तक में कई संरचनात्मक खंड हैं। इसमें पाठ्यक्रम "न्यूरोफिजियोलॉजी" का कार्यक्रम, छात्रों के ज्ञान की निगरानी के लिए एक प्रणाली, एक शब्दावली और इस अनुशासन के भीतर अध्ययन के लिए अनुशंसित मुख्य वैज्ञानिक साहित्य की एक सूची, साथ ही एक सहायक व्याख्यान नोट्स शामिल हैं।

पाठ्यक्रम छात्रों को तंत्रिका ऊतक के काम के बुनियादी सिद्धांतों, केंद्रीय की विभिन्न संरचनाओं के कामकाज से परिचित कराता है तंत्रिका प्रणाली.

पाठ्यक्रम की मुख्य अवधारणाएं निम्नलिखित हैं: उत्तेजना और निषेध की प्रक्रियाएं, बिना शर्त और वातानुकूलित सजगता, मस्तिष्क की एकीकृत गतिविधि, व्यवहार की साइकोफिजियोलॉजिकल नींव। यह पाठ्यक्रम दो घरेलू शारीरिक विद्यालयों - आई.पी. पावलोव और ए.ए. उखतोम्स्की।

किसी व्यक्ति की मानसिक गतिविधि के संबंध में तंत्रिका प्रक्रियाओं के संवेदी और कॉर्टिकल संगठन के अध्ययन पर बहुत ध्यान दिया जाता है, जो मानसिक प्रक्रियाओं के तंत्र को समझने में मदद करता है, व्यवहार में मानसिक और शारीरिक घटकों के बीच संबंध। इस तरह की समझ इस तथ्य के कारण विशेष रूप से प्रासंगिक है कि यह छात्र को तंत्रिका तंत्र के कामकाज की जटिल पदानुक्रमित संरचना और शरीर के विभिन्न कार्यों के नियंत्रण के सिद्धांतों को समझने की अनुमति देता है।

सामग्री को मनोवैज्ञानिक अभ्यास में न्यूरोफिज़ियोलॉजी और शरीर विज्ञान के क्षेत्र से ज्ञान का उपयोग करने की अपेक्षा के साथ प्रस्तुत किया जाता है।

न्यूरोफिज़ियोलॉजी इस तरह के विषयों के बाद के विकास का आधार है: "साइकोफिज़ियोलॉजी", "उच्च का शरीर विज्ञान" तंत्रिका गतिविधि", "नैदानिक ​​मनोविज्ञान"।

© कटुनोवा वी.वी., 2013

© एनओयू वीपीओ "निज़नी नोवगोरोड इंस्टीट्यूट ऑफ मैनेजमेंट एंड बिजनेस", 2013

परिचय

न्यूरोफिज़ियोलॉजी पशु और मानव शरीर क्रिया विज्ञान की एक शाखा है जो तंत्रिका तंत्र और इसकी मुख्य संरचनात्मक इकाइयों - न्यूरॉन्स के कार्यों का अध्ययन करती है। आधुनिक इलेक्ट्रोफिजियोलॉजिकल तकनीकों का उपयोग करते हुए, न्यूरॉन्स, तंत्रिका संयोजन, तंत्रिका केंद्र और उनकी बातचीत का अध्ययन किया जाता है।

साइकोफिजियोलॉजिकल प्रक्रियाओं के तंत्र को समझने के लिए न्यूरोफिज़ियोलॉजी आवश्यक है, संचार कार्यों के विकास, जैसे कि भाषण, सोच, ध्यान। यह न्यूरोबायोलॉजी, मनोविज्ञान, न्यूरोलॉजी, क्लिनिकल न्यूरोफिज़ियोलॉजी, इलेक्ट्रोफिजियोलॉजी, एथोलॉजी, न्यूरोएनाटॉमी और मस्तिष्क का अध्ययन करने वाले अन्य विज्ञानों से निकटता से संबंधित है।

मानव तंत्रिका तंत्र का अध्ययन करने में मुख्य कठिनाई इस तथ्य में निहित है कि इसकी शारीरिक प्रक्रियाएं और मानसिक कार्य अत्यंत जटिल हैं। मनोवैज्ञानिक इन कार्यों का अपने स्वयं के तरीकों से अध्ययन करते हैं (उदाहरण के लिए, विशेष परीक्षणों की मदद से वे किसी व्यक्ति की भावनात्मक स्थिरता का अध्ययन करते हैं, स्तर मानसिक विकासऔर मानस के अन्य गुण)। मानस की विशेषताओं का अध्ययन मनोवैज्ञानिक द्वारा मस्तिष्क संरचनाओं से "जुड़े" किए बिना किया जाता है, अर्थात, मनोवैज्ञानिक स्वयं मानसिक कार्य के संगठन में रुचि रखता है, लेकिन यह नहीं कि मस्तिष्क के अलग-अलग हिस्से इसके कार्यान्वयन में कैसे काम करते हैं। समारोह। केवल अपेक्षाकृत हाल ही में, कई दशक पहले, मानसिक कार्यों की कुछ विशेषताओं के शरीर विज्ञान (मस्तिष्क की जैव-विद्युत गतिविधि का पंजीकरण, रक्त प्रवाह के वितरण का अध्ययन, आदि) के तरीकों का अध्ययन करने के लिए तकनीकी संभावनाएं दिखाई दीं - धारणा, ध्यान, स्मृति, चेतना, आदि। मानव मस्तिष्क के अनुसंधान के लिए नए दृष्टिकोणों का एक सेट, मनोविज्ञान के क्षेत्र में शरीर विज्ञानियों के वैज्ञानिक हितों का क्षेत्र और सीमा क्षेत्र में इन विज्ञानों का उदय हुआ नया विज्ञान- साइकोफिजियोलॉजी। इसने ज्ञान के दो क्षेत्रों - मनोविज्ञान और शरीर विज्ञान के अंतर्संबंध को जन्म दिया। इसलिए, मानव मस्तिष्क के कार्यों का अध्ययन करने वाले एक शरीर विज्ञानी को मनोविज्ञान के ज्ञान और इस ज्ञान को अपने में लागू करने की आवश्यकता होती है व्यावहारिक कार्य. लेकिन एक मनोवैज्ञानिक इलेक्ट्रोएन्सेफलोग्राम, विकसित क्षमता, टोमोग्राफिक अध्ययन आदि की मदद से मस्तिष्क की उद्देश्य प्रक्रियाओं को रिकॉर्ड और अध्ययन किए बिना नहीं कर सकता।

1. पाठ्यक्रम कार्यक्रम

1.1 व्याख्यात्मक नोट

यह कार्यक्रम इस अनुशासन के लिए वर्तमान संघीय राज्य शैक्षिक मानक की आवश्यकताओं के अनुसार न्यूरोफिज़ियोलॉजी की मूल बातें बताता है।

केंद्रीय तंत्रिका तंत्र के शरीर क्रिया विज्ञान के मुख्य वर्गों, इसकी मुख्य दिशाओं, समस्याओं और कार्यों पर विस्तार से विचार किया जाता है। मानसिक गतिविधि का कोई भी रूप काफी हद तक मानव तंत्रिका तंत्र की गतिविधि से निर्धारित होता है, इसलिए मनोवैज्ञानिकों के लिए इसके कामकाज के बुनियादी नियमों का ज्ञान नितांत आवश्यक है। केंद्रीय तंत्रिका तंत्र के शरीर क्रिया विज्ञान पर मौजूद अधिकांश पाठ्यपुस्तकें दशकों पुरानी हैं, और अपर्याप्त तैयारी और सामग्री की दुर्गमता के कारण इस विषय पर विशेष साहित्य छात्रों के लिए बहुत कम उपलब्ध है। व्याख्यान पाठ्यक्रम में, छात्र न केवल तंत्रिका तंत्र के काम के बारे में स्थापित विचारों से परिचित होते हैं, बल्कि आधुनिक विचारइसके कामकाज पर।

अनुशासन की नियुक्ति। यह पाठ्यक्रम "मनोविज्ञान" की दिशा में अध्ययन कर रहे उच्च शिक्षण संस्थानों के छात्रों के लिए है। शैक्षणिक अनुशासन "न्यूरोफिज़ियोलॉजी" प्रशिक्षण "030300 मनोविज्ञान" की दिशा में बीईपी के पेशेवर चक्र (बी.2) के बुनियादी (सामान्य पेशेवर) भाग का एक अभिन्न अंग है।

अनुशासन का अध्ययन करने का उद्देश्य। अनुशासन "न्यूरोफिजियोलॉजी" में उच्च जानवरों और मनुष्यों के मस्तिष्क की गतिविधि के सबसे जटिल कानूनों को समझने के लिए छात्रों के विचारों और कौशल का गठन और विकास शामिल है। मस्तिष्क गतिविधि के नियमों को ध्यान में रखते हुए, जो प्रतिवर्त प्रतिबिंब के सिद्धांत पर आधारित हैं बाहर की दुनिया, मानसिक प्रक्रियाओं सहित पशु और मानव व्यवहार की जटिल अभिव्यक्तियों को समझें।

अनुशासन कार्य:

मस्तिष्क गतिविधि के सबसे महत्वपूर्ण पैटर्न के बारे में छात्रों की समझ बनाने के लिए;

केंद्रीय तंत्रिका तंत्र के कामकाज के प्रतिवर्त सिद्धांत के बारे में;

के बारे में शारीरिक तंत्र x मानसिक प्रक्रियाओं सहित जानवरों और मनुष्यों के व्यवहार को अंतर्निहित करता है;

आधुनिक न्यूरोफिज़ियोलॉजी में मुख्य वैज्ञानिक समस्याओं और बहस योग्य मुद्दों पर;

एक विशिष्ट शारीरिक अध्ययन के कार्यान्वयन में अर्जित ज्ञान के उपयोग के लिए छात्रों को तैयार करना।

इस अनुशासन का अध्ययन पूरा करने वाले छात्र की तैयारी के स्तर के लिए आवश्यकताएँ। इस अनुशासन में महारत हासिल करने के परिणामस्वरूप, स्नातक के पास निम्नलिखित सामान्य सांस्कृतिक दक्षताएं (ओसी) होनी चाहिए:

क्षमता और इच्छा:

एक गठित विश्वदृष्टि के आधार पर दुनिया की तस्वीर की आधुनिक अवधारणाओं को समझना, प्राकृतिक और सामाजिक विज्ञान, सांस्कृतिक अध्ययन (ओके -2) की उपलब्धियों में महारत हासिल करना;

वैज्ञानिक सोच, सामान्यीकरण, विश्लेषण और तथ्यों और सैद्धांतिक पदों के संश्लेषण की संस्कृति का कब्ज़ा (OK-3);

पेशेवर अभ्यास के विभिन्न क्षेत्रों (ओके -4) में विशिष्ट समस्याओं को हल करने के लिए आवश्यक श्रेणियों और विधियों की एक प्रणाली का उपयोग;

पेशेवर समस्याओं को हल करने और वैज्ञानिक लेख, रिपोर्ट, निष्कर्ष आदि तैयार करने में डेटा के बाद के उपयोग के साथ ग्रंथ सूची और सूचना पुनर्प्राप्ति कार्य करना (ओके-9);

पेशेवर दक्षताओं (पीसी):

क्षमता और इच्छा:

मनोविज्ञान में ज्ञान का उपयोग मनोवैज्ञानिक घटनाओं के विज्ञान के रूप में, मानस के कामकाज और विकास के पैटर्न के अध्ययन और वर्णन के लिए श्रेणियों और विधियों (पीसी-9);

अनुसंधान और व्यावहारिक गतिविधियों (पीसी-10) के क्षेत्र में पेशेवर कार्यों को समझना और स्थापित करना।

ज्ञान, कौशल, संपत्ति के रूप में गठित दक्षताओं के घटक। "न्यूरोफिजियोलॉजी" अनुशासन में महारत हासिल करने के परिणामस्वरूप, छात्र को चाहिए:

न्यूरोफिज़ियोलॉजी की बुनियादी अवधारणाएँ (शब्दावली के अनुसार);

तंत्रिका ऊतक के ओण्टोजेनेसिस, फ़ाइलोजेनेसिस और माइक्रोस्ट्रक्चर के विकास और गठन की मुख्य प्रक्रियाएं;

एक व्यक्तिगत न्यूरॉन के कार्यात्मक संगठन की मुख्य अवधारणाएं, यह न्यूरॉन्स की आबादी और समग्र रूप से मस्तिष्क है; मानव जीवन के मानवशास्त्रीय, शारीरिक और शारीरिक पैरामीटर फ़ाइलो- और समाजशास्त्र में।

मस्तिष्क के न्यूरोसब्सट्रेट में कार्यात्मक संगठन में बुनियादी कानूनों, पैटर्न का प्रयोग करें;

मानव जीवन की प्रक्रियाओं को समझने के लिए जैविक मापदंडों का प्रयोग करें;

विभिन्न मस्तिष्क संरचनाओं के न्यूरोनल संगठन को राज्य और प्रतिनिधित्व करने के लिए वैचारिक तंत्र का उपयोग करना;

मस्तिष्क मॉडल बनाने के पदानुक्रमित संगठन का विश्लेषण करें

मस्तिष्क और संवेदी प्रणालियों के मुख्य ब्लॉकों के न्यूरोनल संगठन को चित्रित करें।

सीएनएस एनाटॉमी के क्षेत्र में ग्रंथ सूची और सूचना पुनर्प्राप्ति कार्य के लिए आधुनिक इंटरनेट सूचना प्रणाली;

एक व्यक्तिगत न्यूरॉन के कामकाज के बारे में मुख्य सिद्धांत और अवधारणाएं, संवेदी प्रणालियों की न्यूरोनल आबादी और समग्र रूप से मस्तिष्क

केंद्रीय तंत्रिका तंत्र के न्यूरोनल संगठन की मुख्य योजनाएं, मॉडल और डिजाइन;

केंद्रीय और परिधीय तंत्रिका तंत्र के कार्यात्मक संगठन और विकास के मुख्य सिद्धांत और अवधारणाएं।

"न्यूरोफिज़ियोलॉजी" पाठ्यक्रम के लिए बुनियादी विषय केंद्रीय तंत्रिका तंत्र, नृविज्ञान, सामान्य मनोविज्ञान, सामान्य मनोविश्लेषण की शारीरिक रचना हैं। कोर्स पूरा करने के लिए, आपके पास भी होना चाहिए सामान्य ज्ञानस्कूल पाठ्यक्रम की आवश्यकताओं के हिस्से के रूप में जीव विज्ञान (मनुष्यों और जानवरों के शरीर रचना विज्ञान और शरीर विज्ञान) में।

काम के रूप: कक्षा और व्यावहारिक कक्षाएं, छात्रों का स्व-प्रशिक्षण।

छात्रों की गतिविधियों के दृश्य और सक्रियण के पर्याप्त साधनों के उपयोग के साथ कक्षा कक्षाएं संचालित की जाती हैं। कार्यक्रम व्याख्यान और स्व-अध्ययन के तर्क और सामग्री पर प्रकाश डालता है। इसमें छात्रों को प्रत्येक विषय पर तैयारी के लिए अनुशंसित साहित्य और कार्य मिलेंगे।

स्वतंत्र काम। की पढ़ाई शैक्षिक सामग्रीनिम्नलिखित क्षेत्रों में कक्षा अध्ययन से स्वतंत्र अध्ययन और वैज्ञानिक पुस्तकालयों और इंटरनेट में सूचना संसाधनों की पहचान के लिए स्थानांतरित किया गया:

न्यूरोफिज़ियोलॉजी की समस्याओं पर ग्रंथ सूची;

न्यूरोफिज़ियोलॉजी पर स्रोतों के प्रकाशन (इलेक्ट्रॉनिक सहित);

पर वैज्ञानिक साहित्य सामयिक मुद्देन्यूरोफिज़ियोलॉजी।

अनुशासन का रसद समर्थन। मल्टीमीडिया प्रोजेक्टर, लैपटॉप और इंटरेक्टिव व्हाइटबोर्ड के साथ व्याख्यान कक्ष।

नियंत्रण के रूप: क्रमादेशित कार्य, परीक्षण।

भाग 1. अनुशासन का परिचय

जैविक विज्ञान की प्रणाली में शरीर क्रिया विज्ञान। न्यूरोफिज़ियोलॉजी के अध्ययन का विषय और वस्तु। methodologicalआधुनिक न्यूरोफिज़ियोलॉजी की वैज्ञानिक नींव। न्यूरोफिज़ियोलॉजिकल प्रयोग की आधुनिक तकनीक।

न्यूरोफिज़ियोलॉजी के विकास में मुख्य चरण। अग्रणी घरेलू और विदेशी न्यूरोफिज़ियोलॉजिस्ट, वैज्ञानिक स्कूल।

न्यूरोफिज़ियोलॉजी के विकास के वर्तमान चरण की विशेषताएं। केंद्रीय तंत्रिका तंत्र के कार्यों के बारे में आधुनिक विचार, व्यवहार और मानसिक कार्यों के नियमन के केंद्रीय तंत्र।

भाग 2. मानव मस्तिष्क का शरीर क्रिया विज्ञान

अध्याय 2.1. कोशिका तंत्रिका ऊतक की मूल इकाई है

सीएनएस की संरचनात्मक कार्यात्मक इकाई के रूप में न्यूरॉन। न्यूरॉन के संरचनात्मक और जैव-भौतिक गुण। कंडक्टर संरचनाओं के माध्यम से क्षमता के प्रसार की अवधारणा। सबमिशन पी.के. अनोखिन इंट्रान्यूरोनल प्रोसेसिंग और सिनैप्टिक उत्तेजनाओं के एकीकरण पर। पीके की अवधारणा अनोखिन एक न्यूरॉन की एकीकृत गतिविधि पर।

ग्लिया। ग्लियाल कोशिकाओं के प्रकार। ग्लियाल कोशिकाओं के कार्य।

सिनैप्स की संरचना। सिनैप्स वर्गीकरण। सीएनएस के अन्तर्ग्रथनी संचरण का तंत्र। प्रीसानेप्टिक और पोस्ट-सिनैप्टिक प्रक्रियाओं के लक्षण, ट्रांसमेम्ब्रेन आयन धाराएं, न्यूरॉन में एक्शन पोटेंशिअल की घटना का स्थान। केंद्रीय तंत्रिका तंत्र के तंत्रिका मार्गों के साथ उत्तेजना और उत्तेजना के संचालन के अन्तर्ग्रथनी संचरण की विशेषताएं। सीएनएस मध्यस्थ।

उत्तेजना की प्रक्रिया के संकेत। केंद्रीय निषेध (आईएम सेचेनोव)। केंद्रीय ब्रेकिंग के मुख्य प्रकार। प्रीसानेप्टिक और पोस्टसिनेप्टिक निषेध। पारस्परिक और पारस्परिक निषेध। पेसिमल निषेध। उत्तेजना के बाद निषेध। निरोधात्मक प्रक्रियाओं का कार्यात्मक महत्व। निरोधात्मक तंत्रिका सर्किट। केंद्रीय निषेध के तंत्र के बारे में आधुनिक विचार।

सामान्य सिद्धान्तसीएनएस की समन्वय गतिविधि। पारस्परिकता का सिद्धांत (N.E. Vvedensky, Ch. Sherington)। सीएनएस में उत्तेजना का विकिरण। उत्तेजना का अभिसरण और एक सामान्य अंतिम पथ का सिद्धांत। रोड़ा। अनुक्रमिक प्रेरण। प्रतिक्रिया का सिद्धांत और इसकी शारीरिक भूमिका। प्रमुख फोकस के गुण। सीएनएस की एकीकृत गतिविधि के बारे में आधुनिक विचार।

तंत्रिका तंत्र के मध्यस्थ। ओपियेट रिसेप्टर्स और ब्रेन ओपिओइड।

अध्याय 2.2. मस्तिष्क प्रणालियों को सक्रिय करना

मस्तिष्क की सक्रिय प्रणालियों का संरचनात्मक और कार्यात्मक संगठन। जालीदार गठन, थैलेमस के निरर्थक नाभिक, लिम्बिक सिस्टम। नींद और जागने के नियमन में न्यूरोट्रांसमीटर और न्यूरोपैप्टाइड्स की भूमिका। मानव रात में सोने की विशेषताएं। एक वयस्क की रात की नींद की संरचना।

अध्याय 2.3. वानस्पतिक कार्यों और सहज व्यवहार के नियमन के शारीरिक तंत्र

स्वायत्त तंत्रिका तंत्र का संरचनात्मक और कार्यात्मक संगठन। स्वायत्त प्रतिवर्त का प्रतिवर्त चाप। स्वायत्त तंत्रिका तंत्र के सहानुभूति और पैरासिम्पेथेटिक डिवीजन। मेटासिम्पेथेटिक नर्वस सिस्टम और ऑटोनोमिक नर्वस सिस्टम का एंटरिक डिवीजन। स्वायत्त तंत्रिका तंत्र में आउटपुट सिग्नल का गठन: हाइपोथैलेमस की भूमिका और एकान्त पथ के केंद्रक। स्वायत्त तंत्रिका तंत्र के न्यूरोट्रांसमीटर और कोट्रांसमीटर। स्वायत्त तंत्रिका तंत्र की कार्यात्मक विशेषताओं के बारे में आधुनिक विचार।

अंतःस्रावी तंत्र के कार्यों का नियंत्रण। शरीर के तापमान का नियमन। शरीर में जल संतुलन का नियंत्रण। खाने के व्यवहार का विनियमन। रेग पर यौन व्यवहार का विनियमन। भय और क्रोध के तंत्रिका तंत्र। टॉन्सिल का फिजियोलॉजी। हिप्पोकैम्पस की फिजियोलॉजी। प्रेरणा के न्यूरोफिज़ियोलॉजी। न्यूरोफ और तनाव का जीव विज्ञान।

भाग 3. संज्ञानात्मक मस्तिष्क

अध्याय 3.1. आंदोलनों की फिजियोलॉजी

केंद्रीय तंत्रिका तंत्र की गतिविधि का प्रतिवर्त सिद्धांत। I.P. Pavlov का प्रतिवर्त सिद्धांत। नियतत्ववाद का सिद्धांत, संरचनात्मकता का सिद्धांत, केंद्रीय तंत्रिका तंत्र की गतिविधि में विश्लेषण और संश्लेषण का सिद्धांत। रिफ्लेक्स और रिफ्लेक्स आर्क (आर। डेसकार्टेस, जे। प्रोहस्का)। रिफ्लेक्सिस के प्रकार। दैहिक और स्वायत्त प्रतिवर्तों के प्रतिवर्त चाप। तंत्रिका केंद्रों के गुण। तंत्रिका केंद्र के माध्यम से उत्तेजना का एकतरफा, विलंबित चालन। उत्तेजना मापदंडों पर प्रतिवर्त प्रतिक्रिया की निर्भरता। उत्तेजनाओं का योग। उत्तेजना की लय का परिवर्तन। बाद का प्रभाव। तंत्रिका केंद्रों की थकान। तंत्रिका केंद्रों का स्वर। बिना शर्त और वातानुकूलित सजगता (I.P. Pavlov)।

आंदोलन विनियमन। मोटर सिस्टम के प्रभावकारक के रूप में मांसपेशियां। मस्कुलर प्रोप्रियोसेप्टर और स्पाइनल रिफ्लेक्सिस: स्ट्रेच रिफ्लेक्स। आंदोलनों के समन्वय के रीढ़ की हड्डी तंत्र। आसन और उसका नियमन। मनमानी हरकतें। सेरिबैलम और बेसल गैन्ग्लिया के मोटर कार्य। ओकुलोमोटर प्रणाली।

2. व्याख्यान सारांश

2. 1 अनुशासन का परिचय

2.1.1 विज्ञान के विकास का इतिहास

न्यूरोफिज़ियोलॉजी शरीर विज्ञान की एक विशेष शाखा है जो अध्ययन करती हैतंत्रिका तंत्र की भावना, बहुत बाद में उत्पन्न हुई। लगभग दूसरे तक XIX का आधासेंचुरी न्यूरोफिज़ियोलॉजी जानवरों के अध्ययन पर आधारित एक प्रायोगिक विज्ञान के रूप में विकसित हुई। दरअसल, तंत्रिका तंत्र की गतिविधि की "निचली" (मूल) अभिव्यक्तियाँ जानवरों और मनुष्यों में समान हैं। तंत्रिका तंत्र के ऐसे कार्यों में तंत्रिका फाइबर के साथ उत्तेजना का संचालन, एक तंत्रिका कोशिका से दूसरे में उत्तेजना का संक्रमण (उदाहरण के लिए, तंत्रिका, मांसपेशी, ग्रंथि), सरल प्रतिबिंब (उदाहरण के लिए, किसी अंग का विस्तार या विस्तार) शामिल है। , अपेक्षाकृत सरल प्रकाश, ध्वनि, स्पर्शनीय और अन्य अड़चनों और कई अन्य की धारणा। केवल 19वीं शताब्दी के अंत में, वैज्ञानिकों ने श्वसन के कुछ जटिल कार्यों का अध्ययन करना शुरू किया, जिससे शरीर में रक्त, ऊतक द्रव और कुछ अन्य की निरंतर संरचना बनी रहती है। इन सभी अध्ययनों को करने में, वैज्ञानिकों ने तंत्रिका तंत्र के कामकाज में, समग्र रूप से और इसके भागों में, मनुष्यों और जानवरों में, यहां तक ​​​​कि बहुत आदिम लोगों में भी महत्वपूर्ण अंतर नहीं पाया। उदाहरण के लिए, आधुनिक प्रायोगिक शरीर विज्ञान के भोर में, मुख्य वस्तु मेंढक थी। केवल नए अनुसंधान विधियों की खोज के साथ (सबसे पहले, तंत्रिका तंत्र की गतिविधि की विद्युत अभिव्यक्तियाँ) ने मस्तिष्क के कार्यों के अध्ययन में एक नया चरण शुरू किया, जब मस्तिष्क को नष्ट किए बिना, हस्तक्षेप किए बिना इन कार्यों का अध्ययन करना संभव हो गया। इसके कामकाज के साथ, और साथ ही इसकी उच्चतम अभिव्यक्तियों का अध्ययन करना गतिविधियों - संकेतों की धारणा, स्मृति के कार्य, चेतना, और कई अन्य।

50-100 साल पहले शरीर विज्ञान के पास जो ज्ञान था, उसका संबंध केवल हमारे शरीर के अंगों (गुर्दे, हृदय, पेट, आदि) के कामकाज की प्रक्रियाओं से था, लेकिन मस्तिष्क से नहीं। मस्तिष्क के कामकाज के बारे में प्राचीन वैज्ञानिकों के विचार केवल बाहरी टिप्पणियों तक ही सीमित थे: उनका मानना ​​​​था कि मस्तिष्क में तीन निलय थे, और प्राचीन डॉक्टरों ने उनमें से प्रत्येक में मानसिक कार्यों में से एक को "रखा"।

मस्तिष्क के कार्यों को समझने में एक महत्वपूर्ण मोड़ 18वीं शताब्दी में आया, जब बहुत ही जटिल घड़ी तंत्र बनाया जाने लगा। उदाहरण के लिए, संगीत बक्सों ने संगीत बजाया, गुड़िया ने नृत्य किया, संगीत वाद्ययंत्र बजाया। यह सब वैज्ञानिकों को यह विश्वास दिलाने के लिए प्रेरित करता है कि हमारा मस्तिष्क कुछ इस तरह के तंत्र के समान है। केवल 19वीं शताब्दी में ही यह अंततः स्थापित हो गया था कि मस्तिष्क के कार्य प्रतिवर्त (प्रतिबिंब - "प्रतिबिंबित") सिद्धांत के अनुसार किए जाते हैं। हालांकि, मानव तंत्रिका तंत्र के प्रतिवर्त सिद्धांत के बारे में पहला विचार 18 वीं शताब्दी में दार्शनिक और गणितज्ञ रेने डेसकार्टेस द्वारा तैयार किया गया था। उनका मानना ​​​​था कि नसें खोखली नलिकाएं होती हैं, जिसके माध्यम से जानवरों की आत्माएं मस्तिष्क, आत्मा के आसन से मांसपेशियों तक जाती हैं।

न्यूरोफिज़ियोलॉजी के उद्भव का अग्रदूत तंत्रिका तंत्र की शारीरिक रचना और ऊतक विज्ञान के बारे में ज्ञान का संचय था। नेशनल असेंबली के कामकाज के प्रतिवर्त सिद्धांत के बारे में विचार 17वीं शताब्दी की शुरुआत में सामने रखे गए थे। आर। डेसकार्टेस, और XVIII सदी में। और जे. प्रोहस्का, हालांकि, एक विज्ञान के रूप में, न्यूरोफिज़ियोलॉजी का विकास 19वीं शताब्दी के पूर्वार्द्ध में ही शुरू हुआ, जब तंत्रिका तंत्र का अध्ययन करने के लिए प्रायोगिक विधियों का उपयोग किया जाने लगा। न्यूरोफिज़ियोलॉजी के विकास को तंत्रिका तंत्र की शारीरिक और ऊतकीय संरचना पर डेटा के संचय द्वारा सुगम बनाया गया था, विशेष रूप से इसकी संरचनात्मक इकाई की खोज - तंत्रिका कोशिका, या न्यूरॉन, साथ ही साथ तंत्रिका मार्गों का पता लगाने के तरीकों के विकास के आधार पर न्यूरॉन के शरीर से अलग होने के बाद तंत्रिका तंतुओं के अध: पतन के अवलोकन पर।

XX सदी की शुरुआत में। सी। बेल (1811) और एफ। मैगेंडी (1822) ने स्वतंत्र रूप से स्थापित किया कि पश्च रीढ़ की जड़ों के संक्रमण के बाद, संवेदनशीलता गायब हो जाती है, और पूर्वकाल की जड़ों के संक्रमण के बाद, आंदोलन गायब हो जाते हैं (यानी, पीछे की जड़ें मस्तिष्क में तंत्रिका आवेगों को संचारित करती हैं, और पूर्वकाल वाले - मस्तिष्क से)। इसके बाद, उन्होंने विभिन्न मस्तिष्क संरचनाओं के काटने और विनाश का व्यापक रूप से उपयोग करना शुरू कर दिया, और फिर तंत्रिका तंत्र में किसी विशेष कार्य के स्थानीयकरण को निर्धारित करने के लिए उनकी कृत्रिम उत्तेजना का उपयोग करना शुरू कर दिया।

एक महत्वपूर्ण कदम I.M की खोज थी। केंद्रीय निषेध के सेचेनोव (1863) - एक घटना जब तंत्रिका तंत्र के एक निश्चित केंद्र की जलन इसकी सक्रिय स्थिति का कारण नहीं बनती है - उत्तेजना, लेकिन गतिविधि का दमन। जैसा कि बाद में दिखाया गया है, उत्तेजना और निषेध की बातचीत सभी प्रकार की तंत्रिका गतिविधि का आधार है।

XIX की दूसरी छमाही में - XX सदी की शुरुआत में। तंत्रिका तंत्र के विभिन्न भागों के कार्यात्मक महत्व और उनकी प्रतिवर्त गतिविधि के मूल पैटर्न के बारे में विस्तृत जानकारी प्राप्त की गई थी। केंद्रीय तंत्रिका तंत्र के कार्यों के अध्ययन में एक महत्वपूर्ण योगदान एन.ई. वेवेदेंस्की, वी.एम. बेखटेरेव और सी। शेरिंगटन। ब्रेन स्टेम की भूमिका, मुख्य रूप से हृदय गतिविधि और श्वसन के नियमन में, एफ.वी. ओव्स्यानिकोव और एन.ए. मिस्लावस्की, साथ ही पी। फ्लुरेंस, सेरिबैलम की भूमिका - एल। लुसियानी। एफ.वी. Ovsyannikov ने ब्रेन स्टेम की भूमिका और हृदय गतिविधि और श्वसन पर इसके प्रभाव को निर्धारित किया, और एल। लुसियानी - सेरिबैलम की भूमिका।

सेरेब्रल गोलार्द्धों के सेरेब्रल कॉर्टेक्स के कार्यों का एक प्रयोगात्मक अध्ययन कुछ समय बाद शुरू किया गया था (जर्मन वैज्ञानिक जी। फ्रिट्च और ई। गिट्ज़िग, 1870; एफ। गोल्ट्ज़, 1869; जी। मंच और अन्य), हालांकि इसका विचार था रिफ्लेक्स सिद्धांत को कोर्टेक्स की गतिविधि तक विस्तारित करने की संभावना 1863 की शुरुआत में सेचेनोव द्वारा अपने रिफ्लेक्सिस ऑफ द ब्रेन में विकसित की गई थी।

प्रांतस्था के कार्यों का एक सतत प्रयोगात्मक अध्ययन आई.पी. पावलोव, जिन्होंने वातानुकूलित सजगता की खोज की, और इस प्रकार प्रांतस्था में होने वाली तंत्रिका प्रक्रियाओं के उद्देश्य पंजीकरण की संभावना।

आई.पी. पावलोव ने आई.एम. का विचार विकसित किया। सेचेनोव को "वातानुकूलित सजगता के शरीर विज्ञान के सिद्धांत" के रूप में प्रस्तुत किया। उन्हें सेरेब्रल कॉर्टेक्स - सेरेब्रल गोलार्द्धों के "उच्चतम तल" के प्रायोगिक अध्ययन के लिए एक विधि बनाने का श्रेय दिया जाता है। इस विधि को "वातानुकूलित सजगता की विधि" कहा जाता है। उन्होंने एक जानवर को पेश करने का मौलिक पैटर्न स्थापित किया (आईपी पावलोव ने कुत्तों पर अध्ययन किया, लेकिन यह मनुष्यों के लिए भी सच है) दो उत्तेजनाओं के - पहले सशर्त (उदाहरण के लिए, बजर की आवाज), और फिर बिना शर्त (उदाहरण के लिए, कुत्ते को मांस के टुकड़े खिलाना)। संयोजनों की एक निश्चित संख्या के बाद, यह इस तथ्य की ओर जाता है कि, केवल बजर (सशर्त संकेत) की ध्वनि की कार्रवाई के तहत, कुत्ता एक खाद्य प्रतिक्रिया विकसित करता है (लार निकलता है, कुत्ता चाटता है, कराहता है, कटोरे की ओर देखता है) ), यानी, एक खाद्य वातानुकूलित प्रतिवर्त का गठन किया गया है। दरअसल, प्रशिक्षण के दौरान इस तकनीक को लंबे समय से जाना जाता है, लेकिन आई.पी. पावलोव ने इसे एक शक्तिशाली उपकरण बनाया वैज्ञानिक अनुसंधानमस्तिष्क के कार्य।

मस्तिष्क की शारीरिक रचना और आकृति विज्ञान के अध्ययन के साथ संयुक्त शारीरिक अध्ययन, एक स्पष्ट निष्कर्ष पर पहुंचा - यह मस्तिष्क है जो हमारी चेतना, सोच, धारणा, स्मृति और अन्य मानसिक कार्यों का साधन है।

इसके साथ ही, न्यूरोफिज़ियोलॉजी में एक दिशा उत्पन्न हुई, जिसने अपने कार्य के रूप में गतिविधि के तंत्र का अध्ययन किया तंत्रिका कोशिकाएंऔर उत्तेजना और निषेध की प्रकृति। यह बायोइलेक्ट्रिक क्षमता को रिकॉर्ड करने के तरीकों की खोज और विकास द्वारा सुगम बनाया गया था। तंत्रिका ऊतक और व्यक्तिगत न्यूरॉन्स की विद्युत गतिविधि के पंजीकरण ने निष्पक्ष और सटीक रूप से न्याय करना संभव बना दिया कि संबंधित गतिविधि कहां दिखाई देती है, यह कैसे विकसित होती है, यह तंत्रिका ऊतक के माध्यम से कहां और किस गति से फैलती है, आदि। विशेष रूप से तंत्रिका गतिविधि के तंत्र के अध्ययन में योगदान दिया जी। हेल्महोल्ट्ज़, ई। डुबोइस-रेमंड, एल। जर्मन, ई। पफ्लुगर, और रूस में एन.ई. Vvedensky, जिन्होंने तंत्रिका तंत्र की विद्युत प्रतिक्रियाओं का अध्ययन करने के लिए टेलीफोन का उपयोग किया (1884); वी। एंथोवेन, और फिर ए.एफ. समोइलोव ने एक स्ट्रिंग गैल्वेनोमीटर का उपयोग करके तंत्रिका तंत्र की छोटी और कमजोर विद्युत प्रतिक्रियाओं को सटीक रूप से दर्ज किया; अमेरिकी वैज्ञानिक जी. बिशप। जे। एर्लैंगर और जी। गैसर (1924) ने इलेक्ट्रॉनिक एम्पलीफायरों और ऑसिलोस्कोप को न्यूरोफिज़ियोलॉजी के अभ्यास में पेश किया। इन तकनीकी उपलब्धियों का उपयोग तब व्यक्तिगत न्यूरोमोटर इकाइयों (इलेक्ट्रोमोग्राफी) की गतिविधि का अध्ययन करने के लिए, सेरेब्रल कॉर्टेक्स (इलेक्ट्रोएन्सेफलोग्राफी) आदि की कुल विद्युत गतिविधि को रिकॉर्ड करने के लिए किया गया था।

2.1.2 न्यूरोफिज़ियोलॉजी के तरीके

मानव मस्तिष्क के अध्ययन के तरीकों में लगातार सुधार किया जा रहा है। तो, टोमोग्राफी के आधुनिक तरीके आपको मानव मस्तिष्क की संरचना को बिना नुकसान पहुंचाए देखने की अनुमति देते हैं। इनमें से एक अध्ययन के सिद्धांत के अनुसार - चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग (एमआरआई) की विधि, मस्तिष्क विकिरणित है विद्युत चुम्बकीयइसके लिए एक विशेष चुंबक का उपयोग करना। एक चुंबकीय क्षेत्र की कार्रवाई के तहत, मस्तिष्क के तरल पदार्थ (उदाहरण के लिए, पानी के अणु) के द्विध्रुव इसकी दिशा लेते हैं। बाहरी चुंबकीय क्षेत्र को हटा दिए जाने के बाद, द्विध्रुव अपनी मूल स्थिति में लौट आते हैं, और एक चुंबकीय संकेत दिखाई देता है, जिसे विशेष सेंसर द्वारा उठाया जाता है। फिर इस प्रतिध्वनि को एक शक्तिशाली कंप्यूटर का उपयोग करके संसाधित किया जाता है और कंप्यूटर ग्राफिक्स विधियों का उपयोग करके मॉनिटर स्क्रीन पर प्रदर्शित किया जाता है। इस तथ्य के कारण कि बाहरी चुंबक द्वारा बनाए गए बाहरी चुंबकीय क्षेत्र को सपाट बनाया जा सकता है, एक प्रकार का "सर्जिकल चाकू" जैसा क्षेत्र मस्तिष्क को अलग-अलग परतों में "काट" सकता है। मॉनिटर स्क्रीन पर, वैज्ञानिक बिना किसी नुकसान के मस्तिष्क के क्रमिक "खंडों" की एक श्रृंखला का निरीक्षण करते हैं। यह विधि आपको जांच करने की अनुमति देती है, उदाहरण के लिए, घातक ब्रेन ट्यूमर।

पॉज़िट्रॉन एमिशन टोमोग्राफी (PET) का रिज़ॉल्यूशन और भी अधिक है। अध्ययन मस्तिष्क परिसंचरण में एक पॉज़िट्रॉन-उत्सर्जक अल्पकालिक आइसोटोप की शुरूआत पर आधारित है। मस्तिष्क में रेडियोधर्मिता के वितरण पर डेटा एक निश्चित स्कैन समय के दौरान एक कंप्यूटर द्वारा एकत्र किया जाता है और फिर एक त्रि-आयामी छवि में पुनर्निर्माण किया जाता है। विधि मस्तिष्क में उत्तेजना के foci का निरीक्षण करना संभव बनाती है, उदाहरण के लिए, व्यक्तिगत शब्दों के माध्यम से सोचते समय, जब वे जोर से बोले जाते हैं, जो इसकी उच्च संकल्प क्षमताओं को इंगित करता है। इसी समय, मानव मस्तिष्क में कई शारीरिक प्रक्रियाएं टोमोग्राफिक पद्धति की संभावनाओं की तुलना में बहुत तेजी से आगे बढ़ती हैं। वैज्ञानिकों के शोध में वित्तीय कारक, यानी अध्ययन की लागत का कोई छोटा महत्व नहीं है।

फिजियोलॉजिस्ट के पास उनके निपटान में विभिन्न इलेक्ट्रोफिजियोलॉजिकल शोध विधियां भी हैं। वे मानव मस्तिष्क के लिए भी बिल्कुल खतरनाक नहीं हैं और आपको मिलीसेकंड के अंशों (1 एमएस = 1/1000 एस) से लेकर कई घंटों तक शारीरिक प्रक्रियाओं के पाठ्यक्रम का निरीक्षण करने की अनुमति देते हैं। यदि टोमोग्राफी 20 वीं शताब्दी के वैज्ञानिक विचार का उत्पाद है, तो इलेक्ट्रोफिजियोलॉजी की गहरी ऐतिहासिक जड़ें हैं।

18 वीं शताब्दी में, इतालवी चिकित्सक लुइगी गलवानी ने देखा कि धातु के संपर्क में आने पर मेंढक के विच्छेदित पैर (अब हम इस तरह की तैयारी को न्यूरोमस्कुलर कहते हैं) सिकुड़ जाते हैं। गलवानी ने अपनी उल्लेखनीय खोज को सार्वजनिक किया, इसे बायोइलेक्ट्रिसिटी कहा।

आइए इतिहास के एक महत्वपूर्ण भाग को छोड़ दें और 19वीं शताब्दी की ओर मुड़ें। इस समय तक, पहले भौतिक उपकरण (स्ट्रिंग गैल्वेनोमीटर) पहले ही प्रकट हो चुके थे, जिससे जैविक वस्तुओं से कमजोर विद्युत क्षमता का अध्ययन करना संभव हो गया। मैनचेस्टर (इंग्लैंड) में, जी. काटो ने पहली बार कुत्ते के मस्तिष्क के पश्चकपाल पालियों पर इलेक्ट्रोड (धातु के तार) लगाए और जब कुत्ते की आंखों को प्रकाश से रोशन किया गया तो विद्युत क्षमता में उतार-चढ़ाव दर्ज किया गया। विद्युत क्षमता में इस तरह के उतार-चढ़ाव को अब विकसित क्षमता कहा जाता है और मानव मस्तिष्क के अध्ययन में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। इस खोज ने काटो के नाम को गौरवान्वित किया और हमारे समय में आ गया, लेकिन उल्लेखनीय वैज्ञानिक के समकालीनों ने उन्हें एक वैज्ञानिक के रूप में नहीं, बल्कि मैनचेस्टर के मेयर के रूप में गहरा सम्मान दिया।

रूस में, इसी तरह के अध्ययन I.M द्वारा किए गए थे। सेचेनोव: पहली बार वह एक मेंढक के मेडुला ऑबोंगटा से बायोइलेक्ट्रिक दोलनों को दर्ज करने में कामयाब रहे। हमारे एक अन्य हमवतन, कज़ान विश्वविद्यालय के प्रोफेसर आई। प्रवीडिच-नेमिंस्की ने जानवरों के विभिन्न राज्यों में कुत्ते के मस्तिष्क के बायोइलेक्ट्रिकल दोलनों का अध्ययन किया - आराम से और उत्तेजना के दौरान। दरअसल, ये पहले इलेक्ट्रोएन्सेफलोग्राम थे। हालांकि, 20वीं सदी की शुरुआत में स्वीडिश शोधकर्ता जी. बर्जर द्वारा किए गए अध्ययनों को दुनिया भर में पहचान मिली। पहले से ही अधिक उन्नत उपकरणों का उपयोग करते हुए, उन्होंने मानव मस्तिष्क की बायोइलेक्ट्रिक क्षमता को पंजीकृत किया, जिसे अब इलेक्ट्रोएन्सेफलोग्राम कहा जाता है। इन अध्ययनों में, मानव मस्तिष्क की जैव धाराओं की मुख्य लय पहली बार दर्ज की गई थी - 8-12 हर्ट्ज की आवृत्ति के साथ साइनसोइडल दोलन, जिसे अल्फा लय कहा जाता था। इसे मानव मस्तिष्क के शरीर विज्ञान में अनुसंधान के आधुनिक युग की शुरुआत माना जा सकता है।

आधुनिक तरीकेक्लिनिकल और प्रायोगिक इलेक्ट्रोएन्सेफलोग्राफी ने कंप्यूटर के उपयोग की बदौलत एक महत्वपूर्ण कदम आगे बढ़ाया है। आमतौर पर, रोगी की नैदानिक ​​जांच के दौरान खोपड़ी की सतह पर कई दर्जन कप इलेक्ट्रोड लगाए जाते हैं। इसके अलावा, ये इलेक्ट्रोड एक मल्टीचैनल एम्पलीफायर से जुड़े होते हैं। आधुनिक एम्पलीफायर बहुत संवेदनशील होते हैं और केवल कुछ माइक्रोवोल्ट (1 μV = 1/1,000,000 V) के आयाम के साथ मस्तिष्क से विद्युत कंपन को रिकॉर्ड करने की अनुमति देते हैं। इसके अलावा, एक पर्याप्त शक्तिशाली कंप्यूटर प्रत्येक चैनल के लिए ईईजी को प्रोसेस करता है। साइकोफिजियोलॉजिस्ट या डॉक्टर, इस पर निर्भर करता है कि मस्तिष्क की जांच की जा रही है या नहीं स्वस्थ व्यक्तिया एक रोगी, कई ईईजी विशेषताओं में रुचि रखते हैं जो मस्तिष्क गतिविधि के कुछ पहलुओं को दर्शाते हैं, उदाहरण के लिए, ईईजी लय (अल्फा, बीटा, थीटा, आदि), मस्तिष्क गतिविधि के स्तर की विशेषता है। एनेस्थिसियोलॉजी में इस पद्धति का उपयोग एक उदाहरण है। वर्तमान में, दुनिया के सभी सर्जिकल क्लीनिकों में, एनेस्थीसिया के तहत ऑपरेशन के दौरान, इलेक्ट्रोकार्डियोग्राम के साथ, ईईजी भी दर्ज किया जाता है, जिसकी लय बहुत सटीक रूप से एनेस्थीसिया की गहराई का संकेत दे सकती है और मस्तिष्क गतिविधि को नियंत्रित कर सकती है। नीचे हम अन्य मामलों में ईईजी पद्धति के आवेदन पर विचार करेंगे।

मानव तंत्रिका तंत्र के अध्ययन के लिए न्यूरोबायोलॉजिकल दृष्टिकोण। मानव मस्तिष्क के शरीर विज्ञान के सैद्धांतिक अध्ययन में, जानवरों के केंद्रीय तंत्रिका तंत्र का अध्ययन एक बड़ी भूमिका निभाता है। ज्ञान के इस क्षेत्र को तंत्रिका विज्ञान कहा जाता है। तथ्य यह है कि आधुनिक मनुष्य का मस्तिष्क पृथ्वी पर जीवन के लंबे विकास का एक उत्पाद है। इस विकास के पथ पर, जो लगभग 3-4 अरब वर्ष पहले पृथ्वी पर शुरू हुआ और हमारे समय में जारी है, प्रकृति ने केंद्रीय तंत्रिका तंत्र और उसके तत्वों की संरचना के लिए कई विकल्पों को आगे बढ़ाया है। उदाहरण के लिए, न्यूरॉन्स, उनकी प्रक्रियाएं, और न्यूरॉन्स में होने वाली प्रक्रियाएं आदिम जानवरों (उदाहरण के लिए, आर्थ्रोपोड, मछली, उभयचर, सरीसृप, आदि) और मनुष्यों में अपरिवर्तित रहती हैं। इसका मतलब है कि प्रकृति अपनी रचना के एक सफल मॉडल पर रुक गई और इसे करोड़ों वर्षों तक नहीं बदला। यह कई मस्तिष्क संरचनाओं के साथ हुआ है। अपवाद मस्तिष्क गोलार्द्ध है। वे मानव मस्तिष्क में अद्वितीय हैं। इसलिए, एक न्यूरोबायोलॉजिस्ट, जिसके पास बड़ी संख्या में अध्ययन की वस्तुएं हैं, वह हमेशा सरल, सस्ती और अधिक सुलभ वस्तुओं पर मानव मस्तिष्क के शरीर विज्ञान के एक या दूसरे मुद्दे का अध्ययन कर सकता है। ऐसी वस्तुएं अकशेरुकी हो सकती हैं। उदाहरण के लिए, आधुनिक न्यूरोफिज़ियोलॉजी की क्लासिक वस्तुओं में से एक सेफलोपॉड स्क्विड है; इसके तंत्रिका तंतु (तथाकथित विशाल अक्षतंतु), जिस पर उत्तेजनीय झिल्लियों के शरीर क्रिया विज्ञान पर शास्त्रीय अध्ययन किए गए थे।

हाल के वर्षों में, नवजात चूहे के पिल्ले और गिनी पिग के मस्तिष्क के इंट्रावाइटल खंड और यहां तक ​​कि प्रयोगशाला में उगाए गए तंत्रिका ऊतक की संस्कृति का इन उद्देश्यों के लिए तेजी से उपयोग किया गया है। न्यूरोबायोलॉजी अपने तरीकों से कौन से प्रश्न हल कर सकती है? सबसे पहले - व्यक्तिगत तंत्रिका कोशिकाओं और उनकी प्रक्रियाओं के कामकाज के तंत्र का अध्ययन। उदाहरण के लिए, सेफलोपोड्स (स्क्विड, कटलफिश) में बहुत मोटे, विशाल अक्षतंतु (व्यास में 500-1000 माइक्रोन) होते हैं, जिसके माध्यम से सिर के नाड़ीग्रन्थि से मेंटल की मांसपेशियों तक उत्तेजना का संचार होता है। इस सुविधा पर उत्तेजना के आणविक तंत्र की जांच की जा रही है। तंत्रिका गैन्ग्लिया में कई मोलस्क जो उनके दिमाग की जगह लेते हैं, उनमें बहुत बड़े न्यूरॉन्स होते हैं - व्यास में 1000 माइक्रोन तक। ये न्यूरॉन्स आयन चैनलों के अध्ययन के लिए एक पसंदीदा विषय हैं, जिन्हें रसायनों द्वारा खोलने और बंद करने के लिए नियंत्रित किया जाता है। एक न्यूरॉन से दूसरे में उत्तेजना के हस्तांतरण के कई मुद्दों का अध्ययन न्यूरोमस्कुलर जंक्शन पर किया जा रहा है - सिनैप्स (ग्रीक में सिनैप्स का अर्थ है संपर्क); ये सिनेप्स स्तनधारी मस्तिष्क में समान सिनेप्स से सैकड़ों गुना बड़े होते हैं। बहुत जटिल और पूरी तरह से समझ में नहीं आने वाली प्रक्रियाएं यहां होती हैं। उदाहरण के लिए, सिनैप्स पर तंत्रिका आवेग के परिणामस्वरूप का स्राव होता है रासायनिक, जिसकी क्रिया के कारण उत्तेजना दूसरे न्यूरॉन को प्रेषित होती है। इन प्रक्रियाओं और उनकी समझ का अध्ययन संपूर्ण आधुनिक विनिर्माण उद्योग के अंतर्गत आता है। दवाईऔर अन्य दवाएं। आधुनिक तंत्रिका विज्ञान द्वारा संबोधित प्रश्नों की सूची अंतहीन है। हम नीचे कुछ उदाहरणों पर विचार करेंगे।

न्यूरॉन्स की बायोइलेक्ट्रिकल गतिविधि और उनकी प्रक्रियाओं को पंजीकृत करने के लिए, विशेष तकनीकों का उपयोग किया जाता है, जिन्हें माइक्रोइलेक्ट्रोड तकनीक कहा जाता है। अध्ययन के उद्देश्यों के आधार पर माइक्रोइलेक्ट्रोड तकनीक में कई विशेषताएं हैं। आमतौर पर दो प्रकार के माइक्रोइलेक्ट्रोड का उपयोग किया जाता है - धातु और कांच। धातु माइक्रोइलेक्ट्रोड अक्सर 0.3-1 मिमी के व्यास के साथ टंगस्टन तार से बनाए जाते हैं। पहले चरण में, 10-20 सेमी लंबे वर्कपीस काट दिए जाते हैं (यह गहराई से निर्धारित होता है कि अध्ययन के तहत जानवर के मस्तिष्क में माइक्रोइलेक्ट्रोड को विसर्जित किया जाएगा)। वर्कपीस का एक सिरा इलेक्ट्रोलाइटिक रूप से 1-10 माइक्रोन के व्यास में जमीन पर होता है। विशेष समाधानों में सतह को पूरी तरह से धोने के बाद, इसे विद्युत इन्सुलेशन के लिए वार्निश किया जाता है। इलेक्ट्रोड का बहुत सिरा अछूता रहता है (कभी-कभी एक कमजोर वर्तमान आवेग को ऐसे माइक्रोइलेक्ट्रोड के माध्यम से पारित किया जाता है ताकि बहुत टिप पर इन्सुलेशन को और नष्ट कर दिया जा सके)।

एकल न्यूरॉन्स की गतिविधि को रिकॉर्ड करने के लिए, माइक्रोइलेक्ट्रोड को एक विशेष जोड़तोड़ में तय किया जाता है, जो इसे पशु के मस्तिष्क में उच्च सटीकता के साथ उन्नत करने की अनुमति देता है। अध्ययन के उद्देश्यों के आधार पर, जोड़तोड़ को जानवर की खोपड़ी पर या अलग से रखा जा सकता है। पहले मामले में यह बहुत है लघु उपकरणमाइक्रोमैनिपुलेटर कहा जाता है। रिकॉर्ड की गई बायोइलेक्ट्रिकल गतिविधि की प्रकृति माइक्रोइलेक्ट्रोड टिप के व्यास से निर्धारित होती है। उदाहरण के लिए, 5 माइक्रोन से अधिक के माइक्रोइलेक्ट्रोड टिप व्यास के साथ, एकल न्यूरॉन्स की क्रिया क्षमता दर्ज की जा सकती है (इन मामलों में, माइक्रोइलेक्ट्रोड टिप को लगभग 100 माइक्रोन की दूरी पर अध्ययन किए गए न्यूरॉन से संपर्क करना चाहिए)। जब माइक्रोइलेक्ट्रोड टिप का व्यास 10 माइक्रोन से अधिक होता है, तो दसियों और कभी-कभी सैकड़ों न्यूरॉन्स की गतिविधि एक साथ दर्ज की जाती है (मल्टीप्ले गतिविधि)।

एक अन्य व्यापक प्रकार के माइक्रोइलेक्ट्रोड ग्लास केशिकाओं (ट्यूब) से बनाए जाते हैं। इस प्रयोजन के लिए, 1-3 मिमी व्यास वाले केशिकाओं का उपयोग किया जाता है। इसके अलावा, एक विशेष उपकरण पर, माइक्रोइलेक्ट्रोड के तथाकथित फोर्ज, निम्नलिखित ऑपरेशन किया जाता है: मध्य भाग में केशिका को कांच के पिघलने के तापमान तक गर्म किया जाता है और टूट जाता है। इस प्रक्रिया के मापदंडों (हीटिंग तापमान, हीटिंग ज़ोन का आकार, अंतराल की गति और ताकत, आदि) के आधार पर, माइक्रोपिपेट्स एक माइक्रोमीटर के अंशों तक के टिप व्यास के साथ प्राप्त किए जाते हैं। अगले चरण में, माइक्रोपिपेट नमक के घोल से भर जाता है (उदाहरण के लिए, 2M KCl) और एक माइक्रोइलेक्ट्रोड प्राप्त होता है। इस तरह के एक माइक्रोइलेक्ट्रोड की नोक को इसकी झिल्ली को गंभीर रूप से नुकसान पहुंचाए बिना और इसकी महत्वपूर्ण गतिविधि को संरक्षित किए बिना एक न्यूरॉन (शरीर में या यहां तक ​​कि इसकी प्रक्रियाओं में) में डाला जा सकता है।

द्वितीय विश्व युद्ध के दौरान मानव मस्तिष्क के अध्ययन में एक और दिशा उत्पन्न हुई - यह न्यूरोसाइकोलॉजी है। इस दृष्टिकोण के संस्थापकों में से एक मास्को विश्वविद्यालय के प्रोफेसर ए.आर. लूरिया। विधि मस्तिष्क क्षति वाले व्यक्ति की शारीरिक परीक्षा के साथ मनोवैज्ञानिक परीक्षा तकनीकों का एक संयोजन है। इस तरह के अध्ययनों में प्राप्त परिणामों को बार-बार नीचे उद्धृत किया जाएगा।

मानव मस्तिष्क के अध्ययन के तरीके ऊपर वर्णित लोगों तक ही सीमित नहीं हैं। परिचय में, लेखक ने अनुसंधान के सभी आधुनिक तरीकों का वर्णन करने के बजाय एक स्वस्थ और बीमार व्यक्ति के मस्तिष्क के अध्ययन की आधुनिक संभावनाओं को दिखाने की कोशिश की। इन विधियों की उत्पत्ति में नहीं हुई थी खाली जगह- उनमें से कुछ का लंबा इतिहास है, अन्य केवल आधुनिक कंप्यूटिंग उपकरणों के युग में ही संभव हो पाए हैं। पुस्तक को पढ़ते समय, पाठक को शोध के अन्य तरीकों का पता चलेगा, जिसका सार विवरण के दौरान समझाया जाएगा।

2.1.3 आधुनिक न्यूरोफिज़ियोलॉजी

पर वर्तमान चरणन्यूरोफिज़ियोलॉजी के कार्य तंत्रिका तंत्र की एकीकृत गतिविधि के अध्ययन पर आधारित हैं। अध्ययन सतह और प्रत्यारोपित इलेक्ट्रोड के साथ-साथ तंत्रिका तंत्र के तापमान उत्तेजनाओं के माध्यम से किया जाता है। इसके अलावा, तंत्रिका तंत्र के सेलुलर तंत्र का अध्ययन, जो आधुनिक माइक्रोइलेक्ट्रोड तकनीक का उपयोग करता है, का विकास जारी है। माइक्रोइलेक्ट्रोड को न्यूरॉन में पेश किया जाता है और इस प्रकार उत्तेजना और अवरोध की प्रक्रियाओं के विकास के बारे में जानकारी प्राप्त होती है। इसके अलावा, मानव तंत्रिका तंत्र के अध्ययन में एक नवीनता इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी का उपयोग था, जिसने न्यूरोफिज़ियोलॉजिस्ट को मस्तिष्क में जानकारी को एन्कोडिंग और संचारित करने के तरीकों का अध्ययन करने की अनुमति दी। कुछ शोध केंद्रों में, पहले से ही काम चल रहा है जो आपको व्यक्तिगत न्यूरॉन्स और तंत्रिका नेटवर्क को मॉडल करने की अनुमति देता है। वर्तमान स्तर पर, न्यूरोफिज़ियोलॉजी न्यूरोसाइबरनेटिक्स, न्यूरोकैमिस्ट्री और न्यूरोबायोनिक्स जैसे विज्ञानों के साथ निकटता से जुड़ा हुआ है। न्यूरोफिज़ियोलॉजिकल तरीके (इलेक्ट्रोएन्सेफलोग्राफी, मायोग्राफी, निस्टागमोग्राफी, आदि) का उपयोग स्ट्रोक, लोकोमोटर विकार, मिर्गी, मल्टीपल स्केलेरोसिस, साथ ही दुर्लभ न्यूरोपैथोलॉजिकल रोगों आदि जैसे रोगों के निदान और उपचार के लिए किया जाता है।

2.2 मानव मस्तिष्क का शरीर क्रिया विज्ञान

मानव मस्तिष्क अत्यंत जटिल है। अब भी, जब हम न केवल मनुष्य के मस्तिष्क के बारे में बहुत कुछ जानते हैं, बल्कि कई जानवरों के बारे में भी, हम स्पष्ट रूप से कई मानसिक कार्यों के शारीरिक तंत्र को समझने से बहुत दूर हैं। हम कह सकते हैं कि ये मुद्दे केवल आधुनिक विज्ञान के एजेंडे में शामिल हैं। सबसे पहले, यह सोच, आसपास की दुनिया की धारणा और स्मृति, और कई अन्य जैसी मानसिक प्रक्रियाओं से संबंधित है। साथ ही, तीसरी सहस्राब्दी में जिन मुख्य समस्याओं को हल करना होगा, वे अब स्पष्ट रूप से परिभाषित हैं। क्या पेश कर सकते हैं आधुनिक विज्ञानएक व्यक्ति जो रुचि रखता है कि मानव मस्तिष्क कैसे कार्य करता है? सबसे पहले, यह तथ्य कि हमारे मस्तिष्क में कई प्रणालियाँ "काम" करती हैं, कम से कम तीन। इन प्रणालियों में से प्रत्येक को एक अलग मस्तिष्क भी कहा जा सकता है, हालांकि एक स्वस्थ मस्तिष्क में उनमें से प्रत्येक निकट सहयोग और बातचीत में काम करता है। ये सिस्टम क्या हैं? ये सक्रिय मस्तिष्क, प्रेरक मस्तिष्क, और संज्ञानात्मक, या संज्ञानात्मक (लैटिन कॉग्निटियो से - "ज्ञान") मस्तिष्क हैं। जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, यह नहीं समझा जाना चाहिए कि ये तीन प्रणालियाँ, घोंसले के शिकार गुड़िया की तरह, एक दूसरे के अंदर घोंसला बनाती हैं। उनमें से प्रत्येक, अपने मुख्य कार्य के अलावा, उदाहरण के लिए, सक्रियण प्रणाली (मस्तिष्क), दोनों हमारी चेतना की स्थिति, नींद-जागने के चक्रों को निर्धारित करने में भाग लेते हैं, और हमारे मस्तिष्क की संज्ञानात्मक प्रक्रियाओं का एक अभिन्न अंग है। दरअसल, अगर किसी व्यक्ति की नींद में खलल पड़ता है, तो सीखने और अन्य गतिविधियों की प्रक्रिया असंभव है। जैविक प्रेरणाओं का उल्लंघन जीवन के साथ असंगत हो सकता है। इन उदाहरणों को गुणा किया जा सकता है, लेकिन मुख्य विचारइस तथ्य में निहित है कि मानव मस्तिष्क एक एकल अंग है जो महत्वपूर्ण गतिविधि और मानसिक कार्य प्रदान करता है, हालांकि, विवरण की सुविधा के लिए, हम इसमें ऊपर बताए गए तीन ब्लॉकों को अलग करेंगे।

2.2.1 कोशिका - तंत्रिका ऊतक की मूल इकाई

मानव मस्तिष्क विभिन्न प्रकार की कोशिकाओं से बना है। कोशिका एक जैविक जीव की मूल इकाई है। सबसे सरल रूप से संगठित जानवरों में केवल एक कोशिका हो सकती है। जटिल जीव असंख्य कोशिकाओं से बने होते हैं और इस प्रकार बहुकोशिकीय होते हैं। लेकिन इन सभी मामलों में, कोशिका जैविक जीव की इकाई बनी रहती है। विभिन्न जीवों की कोशिकाएँ - मनुष्यों से लेकर अमीबा तक - बहुत समान रूप से व्यवस्थित होती हैं। कोशिका एक झिल्ली से घिरी होती है जो साइटोप्लाज्म को पर्यावरण से अलग करती है। कोशिका में केंद्रीय स्थान पर नाभिक का कब्जा होता है, जिसमें आनुवंशिक उपकरण होता है जो हमारे पूरे जीव की संरचना के आनुवंशिक कोड को संग्रहीत करता है। लेकिन प्रत्येक कोशिका अपनी जीवन गतिविधि में इस कोड के केवल एक छोटे से हिस्से का उपयोग करती है। केंद्रक के अलावा, कोशिका द्रव्य में कई अन्य अंग (कण) होते हैं। उनमें से एक सबसे महत्वपूर्ण एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम है, जो कई झिल्लियों से बना होता है, जिस पर कई राइबोसोम जुड़े होते हैं। राइबोसोम पर, आनुवंशिक कोड के कार्यक्रम के अनुसार प्रोटीन अणुओं को अलग-अलग अमीनो एसिड से इकट्ठा किया जाता है। एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम का हिस्सा गोल्गी तंत्र द्वारा दर्शाया गया है। इस प्रकार, एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम एक प्रकार का कारखाना है, जो प्रोटीन अणुओं के उत्पादन के लिए आवश्यक सभी चीजों से सुसज्जित है। कोशिका के अन्य बहुत महत्वपूर्ण अंग माइटोकॉन्ड्रिया हैं, जिसकी गतिविधि के कारण कोशिका लगातार बनी रहती है आवश्यक धनएटीपी (एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट) - सेल का सार्वभौमिक "ईंधन"।

न्यूरॉन, जो तंत्रिका ऊतक की संरचनात्मक बुनियादी इकाई है, में ऊपर सूचीबद्ध सभी संरचनाएं हैं। उसी समय, न्यूरॉन को प्रकृति द्वारा सूचनाओं को संसाधित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है और इसलिए इसमें कुछ विशेषताएं हैं जिन्हें जीवविज्ञानी विशेषज्ञता कहते हैं। कोशिका संरचना की सबसे सामान्य योजना ऊपर वर्णित की गई थी। वास्तव में, हमारे शरीर में कोई भी कोशिका प्रकृति द्वारा एक कड़ाई से परिभाषित, विशेष कार्य करने के लिए अनुकूलित होती है। उदाहरण के लिए, हृदय की मांसपेशियों को बनाने वाली कोशिकाएं सिकुड़ने की क्षमता रखती हैं, और त्वचा कोशिकाएं हमारे शरीर को सूक्ष्मजीवों के प्रवेश से बचाती हैं।

न्यूरॉन

न्यूरॉन केंद्रीय तंत्रिका तंत्र की मुख्य कोशिका है। न्यूरॉन्स के रूप अत्यंत विविध हैं, लेकिन सभी प्रकार के न्यूरॉन्स के लिए मुख्य भाग समान हैं। न्यूरॉन में निम्नलिखित भाग होते हैं: सोमा (शरीर) और कई शाखित प्रक्रियाएं। का प्रत्येक न्यूरॉन में दो प्रकार की प्रक्रियाएं होती हैं: एक अक्षतंतु, जिसके साथ उत्तेजना एक न्यूरॉन से दूसरे न्यूरॉन में प्रेषित होती है, और कई डेंड्राइट्स (ग्रीक से। "पेड़"), जिस पर अन्य न्यूरॉन्स के अक्षतंतु सिनेप्स (ग्रीक से) में समाप्त होते हैं। संपर्क करें)। न्यूरॉन केवल डेंड्राइट से अक्षतंतु तक उत्तेजना का संचालन करता है।

एक न्यूरॉन की मुख्य संपत्ति उत्तेजित होने की क्षमता है (एक विद्युत आवेग उत्पन्न करता है) और इस उत्तेजना को अन्य न्यूरॉन्स, मांसपेशियों, ग्रंथियों और अन्य कोशिकाओं तक पहुंचाता है।

मस्तिष्क के विभिन्न भागों के न्यूरॉन्स बहुत विविध कार्य करते हैं, और इसके अनुसार मस्तिष्क के विभिन्न भागों से न्यूरॉन्स का आकार भी विविध होता है। कुछ संरचना के तंत्रिका नेटवर्क के आउटपुट पर स्थित न्यूरॉन्स में एक लंबा अक्षतंतु होता है, जिसके साथ उत्तेजना इस मस्तिष्क संरचना को छोड़ देती है।

उदाहरण के लिए, मस्तिष्क के मोटर कॉर्टेक्स के न्यूरॉन्स, बेट्ज़ के तथाकथित पिरामिड (कीव एनाटोमिस्ट बी। बेट्ज़ के नाम पर, जिन्होंने पहली बार उन्हें 19 वीं शताब्दी के मध्य में वर्णित किया था), लगभग 1 मीटर का अक्षतंतु है। एक व्यक्ति में, यह सेरेब्रल गोलार्द्धों के मोटर कॉर्टेक्स को रीढ़ की हड्डी के खंडों से जोड़ता है। यह अक्षतंतु "मोटर कमांड" को प्रसारित करता है, जैसे "अपने पैर की उंगलियों को हिलाएं।" एक न्यूरॉन कैसे निकाल दिया जाता है? इस प्रक्रिया में मुख्य भूमिका झिल्ली की होती है, जो कोशिका के कोशिका द्रव्य को पर्यावरण से अलग करती है। किसी भी अन्य कोशिका की तरह न्यूरॉन की झिल्ली भी बहुत जटिल होती है। मूल रूप से, सभी ज्ञात जैविक झिल्लियों में एक समान संरचना होती है: प्रोटीन अणुओं की एक परत, फिर लिपिड अणुओं की एक परत और प्रोटीन अणुओं की एक और परत। यह पूरा डिज़ाइन दो सैंडविच जैसा दिखता है जो एक दूसरे को मक्खन से फोल्ड किया जाता है। ऐसी झिल्ली की मोटाई 7-11 एनएम है। इस तरह की झिल्ली में कई तरह के कण जड़े होते हैं। उनमें से कुछ प्रोटीन कण हैं और (अभिन्न प्रोटीन) के माध्यम से झिल्ली में प्रवेश करते हैं, वे कई आयनों के लिए मार्ग बिंदु बनाते हैं: सोडियम, पोटेशियम, कैल्शियम, क्लोरीन। ये तथाकथित आयन चैनल हैं। अन्य कण झिल्ली की बाहरी सतह से जुड़े होते हैं और इसमें न केवल प्रोटीन अणु होते हैं, बल्कि पॉलीसेकेराइड भी होते हैं। ये जैविक रूप से सक्रिय पदार्थों के अणुओं के लिए रिसेप्टर्स हैं, जैसे कि मध्यस्थ, हार्मोन, आदि। अक्सर, एक विशिष्ट अणु को बांधने के लिए साइट के अलावा, रिसेप्टर में एक आयन चैनल भी शामिल होता है।

मेम्ब्रेन आयन चैनल न्यूरॉन के उत्तेजना में मुख्य भूमिका निभाते हैं। ये चैनल दो प्रकार के होते हैं: कुछ लगातार काम करते हैं और न्यूरॉन से सोडियम आयनों को बाहर निकालते हैं और पोटेशियम आयनों को साइटोप्लाज्म में पंप करते हैं। इन चैनलों के काम के लिए धन्यवाद (उन्हें पंप चैनल या आयन पंप भी कहा जाता है), जो लगातार ऊर्जा की खपत करते हैं, सेल में आयन सांद्रता में अंतर पैदा होता है: सेल के अंदर, पोटेशियम आयनों की एकाग्रता की तुलना में लगभग 30 गुना अधिक होती है। कोशिका के बाहर उनकी सांद्रता, जबकि कोशिका में सोडियम आयनों की सांद्रता बहुत कम होती है - कोशिका के बाहर की तुलना में लगभग 50 गुना कम। साइटोप्लाज्म और पर्यावरण के बीच आयनिक सांद्रता में अंतर को लगातार बनाए रखने के लिए झिल्ली की संपत्ति न केवल तंत्रिका के लिए, बल्कि शरीर की किसी भी कोशिका के लिए भी विशेषता है। नतीजतन, कोशिका झिल्ली पर कोशिका द्रव्य और बाहरी वातावरण के बीच एक क्षमता उत्पन्न होती है: कोशिका के कोशिका द्रव्य को लगभग 70 mV के मान के सापेक्ष नकारात्मक रूप से चार्ज किया जाता है बाहरी वातावरणकोशिकाएं। इस क्षमता को एक ग्लास इलेक्ट्रोड के साथ प्रयोगशाला में मापा जा सकता है, अगर सेल में नमक के घोल से भरी एक बहुत पतली (1 माइक्रोन से कम) ग्लास ट्यूब पेश की जाती है। ऐसे इलेक्ट्रोड में ग्लास एक अच्छे इन्सुलेटर की भूमिका निभाता है, और नमक का घोल कंडक्टर के रूप में कार्य करता है। इलेक्ट्रोड विद्युत संकेतों के एक एम्पलीफायर से जुड़ा होता है और यह क्षमता ऑसिलोस्कोप स्क्रीन पर दर्ज की जाती है। यह पता चला है कि सोडियम आयनों की अनुपस्थिति में -70 एमवी के क्रम की क्षमता संरक्षित है, लेकिन पोटेशियम आयनों की एकाग्रता पर निर्भर करती है। दूसरे शब्दों में, केवल पोटेशियम आयन ही इस क्षमता के निर्माण में भाग लेते हैं, जिसके संबंध में इस क्षमता को "पोटेशियम रेस्टिंग पोटेंशिअल" या बस "रेस्टिंग पोटेंशिअल" कहा जाता है। इस प्रकार, यह हमारे शरीर में किसी भी आराम करने वाली कोशिका की क्षमता है, जिसमें एक न्यूरॉन भी शामिल है।

ग्लिया - आकृति विज्ञान और कार्य

मानव मस्तिष्क सैकड़ों अरबों कोशिकाओं से बना है, जिनमें तंत्रिका कोशिकाएं (न्यूरॉन्स) बहुमत नहीं बनाती हैं। तंत्रिका ऊतक का अधिकांश आयतन ( . तक) 9/10 मस्तिष्क के कुछ क्षेत्रों में) ग्लियाल कोशिकाओं द्वारा कब्जा कर लिया जाता है। तथ्य यह है कि एक न्यूरॉन हमारे शरीर में एक विशाल, बहुत नाजुक और कठिन काम करता है, जिसके लिए ऐसी कोशिका को पोषण, विषाक्त पदार्थों को हटाने, यांत्रिक क्षति से सुरक्षा आदि से संबंधित रोजमर्रा की गतिविधियों से मुक्त करना आवश्यक है। - यह अन्य, सेवारत कोशिकाओं द्वारा प्रदान किया जाता है, अर्थात। ग्लियल कोशिकाएं (चित्र 3)। मस्तिष्क में तीन प्रकार की ग्लियल कोशिकाएं प्रतिष्ठित होती हैं: माइक्रोग्लिया, ओलिगोडेंड्रोग्लिया और एस्ट्रोग्लिया, जिनमें से प्रत्येक केवल अपना इच्छित कार्य प्रदान करती है। माइक्रोग्लियल कोशिकाएं मेनिन्जेस, ओलिगोडेंड्रोग्लिया के निर्माण में शामिल होती हैं - तंत्रिका कोशिकाओं की व्यक्तिगत प्रक्रियाओं के आसपास झिल्ली (माइलिन म्यान) के निर्माण में। परिधीय तंत्रिका तंतुओं के आसपास माइलिन म्यान विशेष पुटीय सक्रिय कोशिकाओं - श्वान कोशिकाओं द्वारा निर्मित होते हैं। एस्ट्रोसाइट्स न्यूरॉन्स के आसपास स्थित होते हैं, उन्हें प्रदान करते हैं यांत्रिक सुरक्षा, और इसके अलावा, न्यूरॉन को वितरित करें पोषक तत्वऔर कीचड़ हटा दें। ग्लियाल कोशिकाएं अन्य न्यूरॉन्स के प्रभाव से अलग-अलग न्यूरॉन्स का विद्युत अलगाव भी प्रदान करती हैं। ग्लियल कोशिकाओं की एक महत्वपूर्ण विशेषता यह है कि, न्यूरॉन्स के विपरीत, वे अपने पूरे जीवन में विभाजित करने की क्षमता बनाए रखते हैं। यह विभाजन कुछ मामलों में मानव मस्तिष्क के ट्यूमर रोगों की ओर ले जाता है। तंत्रिका कोशिका इतनी विशिष्ट है कि उसने विभाजित करने की क्षमता खो दी है। इस प्रकार, हमारे मस्तिष्क के न्यूरॉन्स, जो एक बार अग्रदूत कोशिकाओं (न्यूरोब्लास्ट्स) से बनते हैं, जीवन भर हमारे साथ रहते हैं। इस लंबी यात्रा में हम अपने मस्तिष्क के न्यूरॉन्स को ही खो देते हैं।

एक न्यूरॉन की उत्तेजना

एक न्यूरॉन, अन्य कोशिकाओं के विपरीत, उत्तेजना में सक्षम है। एक न्यूरॉन की उत्तेजना को न्यूरॉन द्वारा पसीने की पीढ़ी के रूप में समझा जाता है। कार्रवाई राष्ट्रीय. उत्तेजना में मुख्य भूमिका एक अन्य प्रकार के आयन चैनलों की होती है, जिसके खुलने पर सोडियम आयन कोशिका में भाग जाते हैं। याद रखें कि पंपिंग चैनलों के निरंतर संचालन के कारण, सेल के बाहर सोडियम आयनों की सांद्रता सेल की तुलना में लगभग 50 गुना अधिक होती है, इसलिए, जब सोडियम चैनल खोले जाते हैं, तो सोडियम आयन सेल में भाग जाते हैं, और पोटेशियम आयन छोड़ने लगते हैं। खुले पोटेशियम चैनलों के माध्यम से सेल। प्रत्येक प्रकार के आयन - सोडियम और पोटेशियम - का अपना आयन चैनल होता है। इन चैनलों के माध्यम से आयनों की गति सांद्रता प्रवणता के साथ होती है, अर्थात। उच्च सांद्रता वाले स्थान से कम सांद्रता वाले स्थान की ओर।

आराम के एक न्यूरॉन में, झिल्ली के सोडियम चैनल बंद हो जाते हैं और, जैसा कि पहले ही ऊपर वर्णित है, झिल्ली पर -70 mV के क्रम की आराम क्षमता (साइटोप्लाज्म में नकारात्मकता) दर्ज की जाती है। यदि झिल्ली क्षमता को लगभग 10 mV द्वारा विध्रुवित (झिल्ली ध्रुवीकरण में कमी) किया जाता है, तो सोडियम आयन चैनल खुल जाता है।

दरअसल, चैनल में एक प्रकार का स्पंज होता है, जो झिल्ली की क्षमता पर प्रतिक्रिया करता है, इस चैनल को तब खोलता है जब क्षमता एक निश्चित मूल्य तक पहुंच जाती है। ऐसे चैनल को वोल्टेज-निर्भर कहा जाता है। जैसे ही चैनल खुलता है, सोडियम आयन इंटरसेलुलर माध्यम से न्यूरॉन के साइटोप्लाज्म में भाग जाते हैं, जो कि साइटोप्लाज्म की तुलना में लगभग 50 गुना अधिक होते हैं। आयनों की यह गति एक साधारण भौतिक नियम का परिणाम है: आयन एक सांद्रण प्रवणता के साथ चलते हैं। इस प्रकार, सोडियम आयन न्यूरॉन में प्रवेश करते हैं, वे सकारात्मक रूप से चार्ज होते हैं। दूसरे शब्दों में, सोडियम आयनों की एक आने वाली धारा झिल्ली के माध्यम से प्रवाहित होगी, जो झिल्ली क्षमता को विध्रुवण की ओर स्थानांतरित कर देगी, अर्थात झिल्ली के ध्रुवीकरण को कम कर देगी। जितना अधिक सोडियम आयन न्यूरॉन के साइटोप्लाज्म में प्रवेश करते हैं, उतना ही इसकी झिल्ली विध्रुवित होती है।

अधिक से अधिक सोडियम चैनल खोलते हुए, झिल्ली के पार क्षमता बढ़ेगी। लेकिन यह क्षमता अनिश्चित काल तक नहीं बढ़ेगी, लेकिन केवल तब तक जब तक यह लगभग +55 एमवी के बराबर न हो जाए। यह क्षमता न्यूरॉन में और उसके बाहर मौजूद सोडियम आयनों की सांद्रता से मेल खाती है, इसलिए इसे सोडियम संतुलन क्षमता कहा जाता है। स्मरण करो कि विरामावस्था में झिल्ली का विभव -70 mV था, तब विभव का निरपेक्ष आयाम लगभग 125 mV होगा। हम कहते हैं "के बारे में", "के बारे में" क्योंकि कोशिकाएं विभिन्न आकारऔर प्रकार, यह क्षमता कुछ हद तक भिन्न हो सकती है, जो इन कोशिकाओं के आकार (उदाहरण के लिए, प्रक्रियाओं की संख्या) के साथ-साथ उनकी झिल्लियों की विशेषताओं से जुड़ी होती है।

उपरोक्त सभी को औपचारिक रूप से निम्नानुसार वर्णित किया जा सकता है। आराम से, सेल "पोटेशियम इलेक्ट्रोड" की तरह व्यवहार करता है, और उत्तेजित होने पर, यह "सोडियम इलेक्ट्रोड" की तरह व्यवहार करता है। हालांकि, झिल्ली पर क्षमता +55 एमवी के अपने अधिकतम मूल्य तक पहुंचने के बाद, साइटप्लाज्म का सामना करने वाली तरफ से सोडियम आयन चैनल एक विशेष प्रोटीन अणु से घिरा हुआ है। यह तथाकथित "सोडियम निष्क्रियता" है, यह लगभग 0.5-1 एमएस के बाद होता है और झिल्ली पर क्षमता पर निर्भर नहीं करता है। झिल्ली सोडियम आयनों के लिए अभेद्य हो जाती है। झिल्ली क्षमता को अपनी मूल स्थिति, आराम की स्थिति में लौटने के लिए, यह आवश्यक है कि सकारात्मक कणों की एक धारा कोशिका को छोड़ दे। न्यूरॉन्स में ऐसे कण पोटेशियम आयन होते हैं। वे खुले पोटेशियम चैनलों के माध्यम से बाहर निकलने लगते हैं। याद रखें कि पोटेशियम आयन एक सेल में आराम से जमा होते हैं, इसलिए जब पोटेशियम चैनल खुलते हैं, तो ये आयन न्यूरॉन को छोड़ देते हैं, झिल्ली क्षमता को उसके मूल स्तर (आराम स्तर) पर वापस कर देते हैं। इन प्रक्रियाओं के परिणामस्वरूप, न्यूरॉन झिल्ली आराम की स्थिति (-70 mV) में लौट आती है और न्यूरॉन उत्तेजना के अगले कार्य के लिए तैयार होता है। इस प्रकार, एक न्यूरॉन की उत्तेजना की अभिव्यक्ति न्यूरॉन की झिल्ली पर एक क्रिया क्षमता की पीढ़ी है। तंत्रिका कोशिकाओं में इसकी अवधि लगभग 1/1000 s (1 ms) होती है। इसी तरह की क्रिया क्षमता अन्य कोशिकाओं में भी हो सकती है, जिसका उद्देश्य उत्तेजित होना और इस उत्तेजना को अन्य कोशिकाओं तक पहुंचाना है। उदाहरण के लिए, हृदय की मांसपेशी में विशेष मांसपेशी फाइबर होते हैं जो स्वचालित मोड में हृदय के निर्बाध संचालन को सुनिश्चित करते हैं। इन कोशिकाओं में ऐक्शन पोटेंशिअल भी उत्पन्न होते हैं। हालांकि, उनके पास एक कड़ा, लगभग सपाट शीर्ष है, और इस तरह की कार्रवाई क्षमता की अवधि कई सौ मिलीसेकंड (न्यूरॉन के लिए 1 एमएस की तुलना में) तक देरी हो सकती है। हृदय की मांसपेशी कोशिका की क्रिया क्षमता की यह प्रकृति शारीरिक रूप से उचित है, क्योंकि हृदय की मांसपेशियों का उत्तेजना दीर्घकालिक होना चाहिए ताकि रक्त को वेंट्रिकल छोड़ने का समय मिल सके। इस प्रकार के सेल में इतने लंबे समय तक ऐक्शन पोटेंशिअल का क्या कारण है? यह पता चला कि इन कोशिकाओं की झिल्ली में सोडियम आयन चैनल न्यूरॉन्स की तरह जल्दी से बंद नहीं होते हैं, अर्थात, सोडियम निष्क्रियता में देरी होती है।

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मनोविज्ञान आधुनिक प्रणाली के सबसे पुराने विज्ञानों में से एक है वैज्ञानिक ज्ञान. यह व्यक्ति के स्वयं के प्रति जागरूकता के परिणामस्वरूप उत्पन्न हुआ। इस विज्ञान का नाम - मनोविज्ञान (मानस - आत्मा, लोगो - शिक्षण) इंगित करता है कि इसका मुख्य उद्देश्य किसी की आत्मा और उसकी अभिव्यक्तियों का ज्ञान है - इच्छा, धारणा, ध्यान, स्मृति, आदि। न्यूरोफिज़ियोलॉजी - शरीर विज्ञान की एक विशेष शाखा जो तंत्रिका तंत्र की गतिविधि का अध्ययन करती है, बहुत बाद में उत्पन्न हुई। लगभग 19वीं शताब्दी के उत्तरार्ध तक, न्यूरोफिज़ियोलॉजी जानवरों के अध्ययन पर आधारित एक प्रायोगिक विज्ञान के रूप में विकसित हुई। दरअसल, तंत्रिका तंत्र की गतिविधि की "निचली" (मूल) अभिव्यक्तियाँ जानवरों और मनुष्यों में समान हैं। तंत्रिका तंत्र के ऐसे कार्यों में तंत्रिका फाइबर के साथ उत्तेजना का संचालन, एक तंत्रिका कोशिका से दूसरे में उत्तेजना का संक्रमण (उदाहरण के लिए, तंत्रिका, मांसपेशी, ग्रंथि), सरल प्रतिबिंब (उदाहरण के लिए, किसी अंग का विस्तार या विस्तार) शामिल है। , अपेक्षाकृत सरल प्रकाश, ध्वनि, स्पर्शनीय और अन्य अड़चनों और कई अन्य की धारणा। केवल 19वीं शताब्दी के अंत में, वैज्ञानिकों ने श्वसन के कुछ जटिल कार्यों का अध्ययन करना शुरू किया, जिससे शरीर में रक्त, ऊतक द्रव और कुछ अन्य की निरंतर संरचना बनी रहती है। इन सभी अध्ययनों को करने में, वैज्ञानिकों ने तंत्रिका तंत्र के कामकाज में, समग्र रूप से और इसके भागों में, मनुष्यों और जानवरों में, यहां तक ​​​​कि बहुत आदिम लोगों में भी महत्वपूर्ण अंतर नहीं पाया। उदाहरण के लिए, आधुनिक प्रायोगिक शरीर विज्ञान की शुरुआत में, पसंदीदा विषय मेंढक था। केवल नए अनुसंधान विधियों की खोज के साथ (सबसे पहले, तंत्रिका तंत्र की गतिविधि की विद्युत अभिव्यक्तियाँ) ने मस्तिष्क के कार्यों के अध्ययन में एक नया चरण शुरू किया, जब मस्तिष्क को नष्ट किए बिना, हस्तक्षेप किए बिना इन कार्यों का अध्ययन करना संभव हो गया। इसके कामकाज के साथ, और साथ ही इसकी उच्चतम अभिव्यक्तियों का अध्ययन करना गतिविधियों - संकेतों की धारणा, स्मृति के कार्य, चेतना, और कई अन्य।

जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, एक विज्ञान के रूप में मनोविज्ञान शरीर विज्ञान की तुलना में बहुत पुराना है, और कई शताब्दियों तक मनोवैज्ञानिकों ने अपने शोध में शरीर विज्ञान के ज्ञान के बिना किया। बेशक, यह मुख्य रूप से इस तथ्य के कारण है कि 50-100 साल पहले शरीर विज्ञान के ज्ञान का संबंध केवल हमारे शरीर के अंगों (गुर्दे, हृदय, पेट, आदि) के कामकाज से था, लेकिन मस्तिष्क से नहीं। मस्तिष्क के कामकाज के बारे में प्राचीन वैज्ञानिकों के विचार केवल बाहरी टिप्पणियों तक ही सीमित थे: उनका मानना ​​​​था कि मस्तिष्क में तीन निलय थे, और प्राचीन डॉक्टरों ने उनमें से प्रत्येक में मानसिक कार्यों में से एक को "रखा" (चित्र 1)।

मस्तिष्क के कार्यों को समझने में एक महत्वपूर्ण मोड़ 18वीं शताब्दी में आया, जब बहुत ही जटिल घड़ी तंत्र बनाया जाने लगा। उदाहरण के लिए, संगीत बक्सों ने संगीत बजाया, गुड़िया ने नृत्य किया, संगीत वाद्ययंत्र बजाया। यह सब वैज्ञानिकों को यह विश्वास दिलाने के लिए प्रेरित करता है कि हमारा मस्तिष्क कुछ इस तरह के तंत्र के समान है। केवल उन्नीसवीं शताब्दी में यह अंततः स्थापित हो गया था कि मस्तिष्क के कार्य प्रतिवर्त (प्रतिबिंब-प्रतिबिंब) सिद्धांत के अनुसार किए जाते हैं। हालांकि, मानव तंत्रिका तंत्र के प्रतिवर्त सिद्धांत के बारे में पहला विचार 18 वीं शताब्दी में दार्शनिक और गणितज्ञ रेने डेसकार्टेस द्वारा तैयार किया गया था। उनका मानना ​​​​था कि नसें खोखली नलिकाएं होती हैं, जिसके माध्यम से जानवरों की आत्माएं मस्तिष्क, आत्मा के आसन से मांसपेशियों तक जाती हैं। अंजीर पर। 2, यह देखा जा सकता है कि लड़के ने अपना पैर जला दिया, और इस उत्तेजना ने प्रतिक्रियाओं की पूरी श्रृंखला को चालू कर दिया: सबसे पहले, "पशु आत्मा" मस्तिष्क में जाती है, इससे परिलक्षित होती है, और संबंधित नसों के साथ मांसपेशियों में जाती है ( ट्यूब), उन्हें फुलाते हुए। यहां आप हाइड्रोलिक मशीनों के साथ एक सरल सादृश्य आसानी से देख सकते हैं, जो आर। डेसकार्टेस के समय में इंजीनियरिंग उपलब्धि का शिखर था। कृत्रिम तंत्र की क्रिया और मस्तिष्क की गतिविधि के बीच एक सादृश्य बनाना मस्तिष्क के कार्यों का वर्णन करने की एक पसंदीदा तकनीक है। उदाहरण के लिए, हमारे महान हमवतन आई.पी. पावलोव ने सेरेब्रल कॉर्टेक्स के कार्य की तुलना एक टेलीफोन जंक्शन से की, जिस पर एक युवा टेलीफोनिस्ट ग्राहकों को एक दूसरे से जोड़ता है। आजकल, मस्तिष्क और उसकी गतिविधियों की तुलना अक्सर एक शक्तिशाली कंप्यूटर से की जाती है। हालांकि, कोई भी सादृश्य अत्यधिक मनमाना है। इसमें कोई संदेह नहीं है कि मस्तिष्क वास्तव में बड़ी मात्रा में गणना करता है, लेकिन इसके संचालन का सिद्धांत कंप्यूटर के सिद्धांतों से अलग है। लेकिन वापस इस सवाल पर: मनोवैज्ञानिक को मस्तिष्क के शरीर विज्ञान को जानने की आवश्यकता क्यों है?

आइए हम रिफ्लेक्स के विचार को याद करें, जिसे 18 वीं शताब्दी में आर। डेसकार्टेस द्वारा व्यक्त किया गया था। दरअसल, इस विचार का आधार यह मान्यता थी कि जीवित जीवों की प्रतिक्रियाएं मस्तिष्क की गतिविधि के कारण बाहरी उत्तेजनाओं के कारण होती हैं, न कि "ईश्वर की इच्छा से।" रूस में, इस विचार को वैज्ञानिक और साहित्यिक समुदाय द्वारा उत्साहपूर्वक प्राप्त किया गया था। इसका शिखर इवान मिखाइलोविच सेचेनोव के प्रसिद्ध काम "रिफ्लेक्सिस ऑफ द ब्रेन" (1863) का प्रकाशन था, जिसने विश्व संस्कृति पर गहरी छाप छोड़ी। प्रमाण तथ्य यह है कि 1965 में जब इस पुस्तक के प्रकाशन की शताब्दी मनाई गई थी, तब यूनेस्को के तत्वावधान में मास्को में एक अंतर्राष्ट्रीय सम्मेलन आयोजित किया गया था, जिसमें दुनिया के कई प्रमुख न्यूरोफिज़ियोलॉजिस्ट शामिल हुए थे। I. M. Sechenov ने पहली बार पूरी तरह से और दृढ़ता से साबित किया कि किसी व्यक्ति की मानसिक गतिविधि को शरीर विज्ञानियों द्वारा अध्ययन का विषय बनना चाहिए।

आईपी ​​पावलोव ने इस विचार को "वातानुकूलित प्रतिबिंबों के शरीर विज्ञान के सिद्धांत" के रूप में विकसित किया।

उन्हें सेरेब्रल कॉर्टेक्स - सेरेब्रल गोलार्द्धों के "उच्चतम तल" के प्रायोगिक अध्ययन की एक विधि बनाने का श्रेय दिया जाता है। इस विधि को "वातानुकूलित सजगता की विधि" कहा जाता है। उन्होंने एक मौलिक पैटर्न स्थापित किया: एक जानवर को प्रस्तुत करना (आईपी पावलोव ने कुत्तों पर अध्ययन किया, लेकिन यह मनुष्यों के लिए भी सच है) दो उत्तेजनाओं का - पहला सशर्त (उदाहरण के लिए, बजर की आवाज़), और फिर बिना शर्त (उदाहरण के लिए, कुत्ते को मांस के टुकड़े खिलाना)। संयोजनों की एक निश्चित संख्या के बाद, यह इस तथ्य की ओर जाता है कि, केवल बजर (सशर्त संकेत) की ध्वनि की कार्रवाई के तहत, कुत्ते एक खाद्य प्रतिक्रिया विकसित करता है (लार निकलता है, कुत्ता अपने होंठ चाटता है, कराहता है, देखता है) कटोरा), यानी एक खाद्य वातानुकूलित प्रतिवर्त का गठन किया गया था (चित्र 3)। दरअसल, इस प्रशिक्षण तकनीक को लंबे समय से जाना जाता है, लेकिन आईपी पावलोव ने इसे मस्तिष्क के कार्यों के वैज्ञानिक अध्ययन के लिए एक शक्तिशाली उपकरण बना दिया।

मस्तिष्क की शारीरिक रचना और आकृति विज्ञान के अध्ययन के साथ संयुक्त शारीरिक अध्ययन, एक स्पष्ट निष्कर्ष पर पहुंचा - यह मस्तिष्क है जो हमारी चेतना, सोच, धारणा, स्मृति और अन्य मानसिक कार्यों का साधन है।

अध्ययन की मुख्य कठिनाई इस तथ्य में निहित है कि मानसिक कार्य अत्यंत जटिल हैं। मनोवैज्ञानिक इन कार्यों का अपने तरीकों से अध्ययन करते हैं (उदाहरण के लिए, विशेष परीक्षणों की मदद से वे किसी व्यक्ति की भावनात्मक स्थिरता, मानसिक विकास के स्तर और मानस के अन्य गुणों का अध्ययन करते हैं)। मानस की विशेषताओं का अध्ययन मनोवैज्ञानिक द्वारा मस्तिष्क संरचनाओं के लिए "बाध्यकारी" किए बिना किया जाता है, अर्थात। मनोवैज्ञानिक प्रश्नों में रुचि रखते हैं संगठनोंमानसिक कार्य स्वयं, लेकिन वह नहीं वे कैसे काम करते हैंइस कार्य के अभ्यास में मस्तिष्क के अलग-अलग हिस्से। केवल अपेक्षाकृत हाल ही में, कई दशक पहले, शरीर विज्ञान के तरीकों का अध्ययन करने के लिए तकनीकी संभावनाएं दिखाई दीं (मस्तिष्क की जैव-विद्युत गतिविधि का पंजीकरण, रक्त प्रवाह के वितरण का अध्ययन, आदि, अधिक विवरण के लिए नीचे देखें) मानसिक की कुछ विशेषताओं के बारे में कार्य - धारणा, ध्यान, स्मृति, चेतना, आदि। मानव मस्तिष्क के अध्ययन के लिए नए दृष्टिकोणों की समग्रता, मनोविज्ञान के क्षेत्र में शरीर विज्ञानियों के वैज्ञानिक हितों का दायरा, सीमा क्षेत्र में एक नए विज्ञान का उदय हुआ इन विज्ञानों में से - साइकोफिजियोलॉजी। इसने ज्ञान के दो क्षेत्रों - मनोविज्ञान और शरीर विज्ञान के अंतर्संबंध को जन्म दिया। इसलिए, मानव मस्तिष्क के कार्यों का अध्ययन करने वाले एक शरीर विज्ञानी को मनोविज्ञान के ज्ञान और अपने व्यावहारिक कार्य में इस ज्ञान के अनुप्रयोग की आवश्यकता होती है। लेकिन एक मनोवैज्ञानिक इलेक्ट्रोएन्सेफलोग्राम, विकसित क्षमता, टोमोग्राफिक अध्ययन आदि की मदद से मस्तिष्क की उद्देश्य प्रक्रियाओं को रिकॉर्ड और अध्ययन किए बिना नहीं कर सकता है। मानव मस्तिष्क के शरीर विज्ञान के अध्ययन के लिए कौन से दृष्टिकोण वैज्ञानिकों को ज्ञान के आधुनिक शरीर में ले गए हैं ?

वालेरी विक्टरोविच शुलगोव्स्की

न्यूरोफिज़ियोलॉजी के मूल सिद्धांत

विश्वविद्यालय के छात्रों के लिए पाठ्यपुस्तक

परिचय

मनोवैज्ञानिक को मस्तिष्क के शरीर विज्ञान को जानने की आवश्यकता क्यों है?

मनोविज्ञान वैज्ञानिक ज्ञान की आधुनिक प्रणाली में सबसे पुराने विज्ञानों में से एक है। यह व्यक्ति के स्वयं के प्रति जागरूकता के परिणामस्वरूप उत्पन्न हुआ। इस विज्ञान का नाम - मनोविज्ञान (मानस - आत्मा, लोगो - शिक्षण) इंगित करता है कि इसका मुख्य उद्देश्य किसी की आत्मा और उसकी अभिव्यक्तियों का ज्ञान है - इच्छा, धारणा, ध्यान, स्मृति, आदि। न्यूरोफिज़ियोलॉजी - शरीर विज्ञान की एक विशेष शाखा जो तंत्रिका तंत्र की गतिविधि का अध्ययन करती है, बहुत बाद में उत्पन्न हुई। लगभग 19वीं शताब्दी के उत्तरार्ध तक, न्यूरोफिज़ियोलॉजी जानवरों के अध्ययन पर आधारित एक प्रायोगिक विज्ञान के रूप में विकसित हुई। दरअसल, तंत्रिका तंत्र की गतिविधि की "निचली" (मूल) अभिव्यक्तियाँ जानवरों और मनुष्यों में समान हैं। तंत्रिका तंत्र के ऐसे कार्यों में तंत्रिका फाइबर के साथ उत्तेजना का संचालन, एक तंत्रिका कोशिका से दूसरे में उत्तेजना का संक्रमण (उदाहरण के लिए, तंत्रिका, मांसपेशी, ग्रंथि), सरल प्रतिबिंब (उदाहरण के लिए, किसी अंग का विस्तार या विस्तार) शामिल है। , अपेक्षाकृत सरल प्रकाश, ध्वनि, स्पर्शनीय और अन्य अड़चनों और कई अन्य की धारणा। केवल 19वीं शताब्दी के अंत में, वैज्ञानिकों ने श्वसन के कुछ जटिल कार्यों का अध्ययन करना शुरू किया, जिससे शरीर में रक्त, ऊतक द्रव और कुछ अन्य की निरंतर संरचना बनी रहती है। इन सभी अध्ययनों को करने में, वैज्ञानिकों ने तंत्रिका तंत्र के कामकाज में, समग्र रूप से और इसके भागों में, मनुष्यों और जानवरों में, यहां तक ​​​​कि बहुत आदिम लोगों में भी महत्वपूर्ण अंतर नहीं पाया। उदाहरण के लिए, आधुनिक प्रायोगिक शरीर विज्ञान की शुरुआत में, पसंदीदा विषय मेंढक था। केवल नए अनुसंधान विधियों की खोज के साथ (सबसे पहले, तंत्रिका तंत्र की गतिविधि की विद्युत अभिव्यक्तियाँ) ने मस्तिष्क के कार्यों के अध्ययन में एक नया चरण शुरू किया, जब मस्तिष्क को नष्ट किए बिना, हस्तक्षेप किए बिना इन कार्यों का अध्ययन करना संभव हो गया। इसके कामकाज के साथ, और साथ ही इसकी उच्चतम अभिव्यक्तियों का अध्ययन करना गतिविधियों - संकेतों की धारणा, स्मृति के कार्य, चेतना, और कई अन्य।

जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, एक विज्ञान के रूप में मनोविज्ञान शरीर विज्ञान की तुलना में बहुत पुराना है, और कई शताब्दियों तक मनोवैज्ञानिकों ने अपने शोध में शरीर विज्ञान के ज्ञान के बिना किया। बेशक, यह मुख्य रूप से इस तथ्य के कारण है कि 50-100 साल पहले शरीर विज्ञान के ज्ञान का संबंध केवल हमारे शरीर के अंगों (गुर्दे, हृदय, पेट, आदि) के कामकाज से था, लेकिन मस्तिष्क से नहीं। मस्तिष्क के कामकाज के बारे में प्राचीन वैज्ञानिकों के विचार केवल बाहरी टिप्पणियों तक ही सीमित थे: उनका मानना ​​​​था कि मस्तिष्क में तीन निलय थे, और प्राचीन डॉक्टरों ने उनमें से प्रत्येक में मानसिक कार्यों में से एक को "रखा" (चित्र 1)।

मस्तिष्क के कार्यों को समझने में एक महत्वपूर्ण मोड़ 18वीं शताब्दी में आया, जब बहुत ही जटिल घड़ी तंत्र बनाया जाने लगा। उदाहरण के लिए, संगीत बक्सों ने संगीत बजाया, गुड़िया ने नृत्य किया, संगीत वाद्ययंत्र बजाया। यह सब वैज्ञानिकों को यह विश्वास दिलाने के लिए प्रेरित करता है कि हमारा मस्तिष्क कुछ इस तरह के तंत्र के समान है। केवल उन्नीसवीं शताब्दी में यह अंततः स्थापित हो गया था कि मस्तिष्क के कार्य प्रतिवर्त (प्रतिबिंब-प्रतिबिंब) सिद्धांत के अनुसार किए जाते हैं। हालांकि, मानव तंत्रिका तंत्र के प्रतिवर्त सिद्धांत के बारे में पहला विचार 18 वीं शताब्दी में दार्शनिक और गणितज्ञ रेने डेसकार्टेस द्वारा तैयार किया गया था। उनका मानना ​​​​था कि नसें खोखली नलिकाएं होती हैं, जिसके माध्यम से जानवरों की आत्माएं मस्तिष्क, आत्मा के आसन से मांसपेशियों तक जाती हैं। अंजीर पर। 2, यह देखा जा सकता है कि लड़के ने अपना पैर जला दिया, और इस उत्तेजना ने प्रतिक्रियाओं की पूरी श्रृंखला को चालू कर दिया: सबसे पहले, "पशु आत्मा" मस्तिष्क में जाती है, इससे परिलक्षित होती है, और संबंधित नसों के साथ मांसपेशियों में जाती है ( ट्यूब), उन्हें फुलाते हुए। यहां आप हाइड्रोलिक मशीनों के साथ एक सरल सादृश्य आसानी से देख सकते हैं, जो आर। डेसकार्टेस के समय में इंजीनियरिंग उपलब्धि का शिखर था। कृत्रिम तंत्र की क्रिया और मस्तिष्क की गतिविधि के बीच एक सादृश्य बनाना मस्तिष्क के कार्यों का वर्णन करने की एक पसंदीदा तकनीक है। उदाहरण के लिए, हमारे महान हमवतन आई.पी. पावलोव ने सेरेब्रल कॉर्टेक्स के कार्य की तुलना एक टेलीफोन जंक्शन से की, जिस पर एक युवा टेलीफोनिस्ट ग्राहकों को एक दूसरे से जोड़ता है। आजकल, मस्तिष्क और उसकी गतिविधियों की तुलना अक्सर एक शक्तिशाली कंप्यूटर से की जाती है। हालांकि, कोई भी सादृश्य अत्यधिक मनमाना है। इसमें कोई संदेह नहीं है कि मस्तिष्क वास्तव में बड़ी मात्रा में गणना करता है, लेकिन इसके संचालन का सिद्धांत कंप्यूटर के सिद्धांतों से अलग है। लेकिन वापस इस सवाल पर: मनोवैज्ञानिक को मस्तिष्क के शरीर विज्ञान को जानने की आवश्यकता क्यों है?

आइए हम रिफ्लेक्स के विचार को याद करें, जिसे 18 वीं शताब्दी में आर। डेसकार्टेस द्वारा व्यक्त किया गया था। दरअसल, इस विचार का आधार यह मान्यता थी कि जीवित जीवों की प्रतिक्रियाएं मस्तिष्क की गतिविधि के कारण बाहरी उत्तेजनाओं के कारण होती हैं, न कि "ईश्वर की इच्छा से।" रूस में, इस विचार को वैज्ञानिक और साहित्यिक समुदाय द्वारा उत्साहपूर्वक प्राप्त किया गया था। इसका शिखर इवान मिखाइलोविच सेचेनोव के प्रसिद्ध काम "रिफ्लेक्सिस ऑफ द ब्रेन" (1863) का प्रकाशन था, जिसने विश्व संस्कृति पर गहरी छाप छोड़ी। प्रमाण तथ्य यह है कि 1965 में जब इस पुस्तक के प्रकाशन की शताब्दी मनाई गई थी, तब यूनेस्को के तत्वावधान में मास्को में एक अंतर्राष्ट्रीय सम्मेलन आयोजित किया गया था, जिसमें दुनिया के कई प्रमुख न्यूरोफिज़ियोलॉजिस्ट शामिल हुए थे। I. M. Sechenov ने पहली बार पूरी तरह से और दृढ़ता से साबित किया कि किसी व्यक्ति की मानसिक गतिविधि को शरीर विज्ञानियों द्वारा अध्ययन का विषय बनना चाहिए।

आईपी ​​पावलोव ने इस विचार को "वातानुकूलित प्रतिबिंबों के शरीर विज्ञान के सिद्धांत" के रूप में विकसित किया।

उन्हें सेरेब्रल कॉर्टेक्स - सेरेब्रल गोलार्द्धों के "उच्चतम तल" के प्रायोगिक अध्ययन की एक विधि बनाने का श्रेय दिया जाता है। इस विधि को "वातानुकूलित सजगता की विधि" कहा जाता है। उन्होंने एक मौलिक पैटर्न स्थापित किया: एक जानवर को प्रस्तुत करना (आईपी पावलोव ने कुत्तों पर अध्ययन किया, लेकिन यह मनुष्यों के लिए भी सच है) दो उत्तेजनाओं का - पहला सशर्त (उदाहरण के लिए, बजर की आवाज़), और फिर बिना शर्त (उदाहरण के लिए, कुत्ते को मांस के टुकड़े खिलाना)। संयोजनों की एक निश्चित संख्या के बाद, यह इस तथ्य की ओर जाता है कि, केवल बजर (सशर्त संकेत) की ध्वनि की कार्रवाई के तहत, कुत्ते एक खाद्य प्रतिक्रिया विकसित करता है (लार निकलता है, कुत्ता अपने होंठ चाटता है, कराहता है, देखता है) कटोरा), यानी एक खाद्य वातानुकूलित प्रतिवर्त का गठन किया गया था (चित्र 3)। दरअसल, इस प्रशिक्षण तकनीक को लंबे समय से जाना जाता है, लेकिन आईपी पावलोव ने इसे मस्तिष्क के कार्यों के वैज्ञानिक अध्ययन के लिए एक शक्तिशाली उपकरण बना दिया।

मस्तिष्क की शारीरिक रचना और आकृति विज्ञान के अध्ययन के साथ संयुक्त शारीरिक अध्ययन, एक स्पष्ट निष्कर्ष पर पहुंचा - यह मस्तिष्क है जो हमारी चेतना, सोच, धारणा, स्मृति और अन्य मानसिक कार्यों का साधन है।

अध्ययन की मुख्य कठिनाई इस तथ्य में निहित है कि मानसिक कार्य अत्यंत जटिल हैं। मनोवैज्ञानिक इन कार्यों का अपने तरीकों से अध्ययन करते हैं (उदाहरण के लिए, विशेष परीक्षणों की मदद से वे किसी व्यक्ति की भावनात्मक स्थिरता, मानसिक विकास के स्तर और मानस के अन्य गुणों का अध्ययन करते हैं)। मानस की विशेषताओं का अध्ययन मनोवैज्ञानिक द्वारा मस्तिष्क संरचनाओं के लिए "बाध्यकारी" किए बिना किया जाता है, अर्थात। मनोवैज्ञानिक प्रश्नों में रुचि रखते हैं संगठनोंमानसिक कार्य स्वयं, लेकिन वह नहीं वे कैसे काम करते हैंइस कार्य के अभ्यास में मस्तिष्क के अलग-अलग हिस्से। केवल अपेक्षाकृत हाल ही में, कई दशक पहले, शरीर विज्ञान के तरीकों का अध्ययन करने के लिए तकनीकी संभावनाएं दिखाई दीं (मस्तिष्क की जैव-विद्युत गतिविधि का पंजीकरण, रक्त प्रवाह के वितरण का अध्ययन, आदि, अधिक विवरण के लिए नीचे देखें) मानसिक की कुछ विशेषताओं के बारे में कार्य - धारणा, ध्यान, स्मृति, चेतना, आदि। मानव मस्तिष्क के अध्ययन के लिए नए दृष्टिकोणों की समग्रता, मनोविज्ञान के क्षेत्र में शरीर विज्ञानियों के वैज्ञानिक हितों का दायरा, सीमा क्षेत्र में एक नए विज्ञान का उदय हुआ इन विज्ञानों में से - साइकोफिजियोलॉजी। इसने ज्ञान के दो क्षेत्रों - मनोविज्ञान और शरीर विज्ञान के अंतर्संबंध को जन्म दिया। इसलिए, मानव मस्तिष्क के कार्यों का अध्ययन करने वाले एक शरीर विज्ञानी को मनोविज्ञान के ज्ञान और अपने व्यावहारिक कार्य में इस ज्ञान के अनुप्रयोग की आवश्यकता होती है। लेकिन एक मनोवैज्ञानिक इलेक्ट्रोएन्सेफलोग्राम, विकसित क्षमता, टोमोग्राफिक अध्ययन आदि की मदद से मस्तिष्क की उद्देश्य प्रक्रियाओं को रिकॉर्ड और अध्ययन किए बिना नहीं कर सकता है। मानव मस्तिष्क के शरीर विज्ञान के अध्ययन के लिए कौन से दृष्टिकोण वैज्ञानिकों को ज्ञान के आधुनिक शरीर में ले गए हैं ?

मानव मस्तिष्क अनुसंधान में वर्तमान प्रगति

जीव विज्ञान में एक सिद्धांत है जिसे तैयार किया जा सकता है संरचना और कार्य की एकता के सिद्धांत के रूप में।उदाहरण के लिए, हृदय का कार्य (हमारे शरीर की वाहिकाओं के माध्यम से रक्त को धकेलना) पूरी तरह से हृदय के दोनों निलय, और वाल्व, और अन्य चीजों की संरचना से निर्धारित होता है। मस्तिष्क पर भी यही सिद्धांत लागू होता है। इसलिए, इस सबसे जटिल अंग की गतिविधि के अध्ययन में मस्तिष्क की आकृति विज्ञान और शरीर रचना विज्ञान के प्रश्नों को हमेशा बहुत महत्वपूर्ण माना गया है।

हिप्पोकैम्पस टेम्पोरल लोब के मध्य भाग में स्थित होता है। हिप्पोकैम्पस के कनेक्शन की प्रणाली में एक विशेष स्थान हिप्पोकैम्पस (तथाकथित एंटोरहिनल कॉर्टेक्स) के क्षेत्र में नए प्रांतस्था के एक खंड द्वारा कब्जा कर लिया गया है। प्रांतस्था का यह क्षेत्र नियोकोर्टेक्स के लगभग सभी क्षेत्रों और मस्तिष्क के अन्य भागों (बादाम, थैलेमस के पूर्वकाल नाभिक, आदि) से कई अभिवाही प्राप्त करता है और हिप्पोकैम्पस के लिए अभिवाही का मुख्य स्रोत है। हिप्पोकैम्पस दृश्य, घ्राण और श्रवण प्रणालियों से भी इनपुट प्राप्त करता है। हिप्पोकैम्पस में सबसे बड़ा संचालन तंत्र फोर्निक्स है, जो हिप्पोकैम्पस को हाइपोथैलेमस से जोड़ता है। इसके अलावा, दोनों गोलार्द्धों के हिप्पोकैम्पस एक कमिसर (प्लास्टेरियम) द्वारा आपस में जुड़े हुए हैं।

हिप्पोकैम्पस की क्षति से स्मृति और सीखने की क्षमता में विशिष्ट हानि होती है। 1887 में, रूसी मनोचिकित्सक एस.एस. कोर्साकोव ने शराब (कोर्साकोव सिंड्रोम) के रोगियों में स्थूल स्मृति विकारों का वर्णन किया। मरणोपरांत, उन्हें हिप्पोकैम्पस को अपक्षयी क्षति होने का पता चला था। स्मृति दुर्बलता इस तथ्य में प्रकट हुई कि रोगी को बचपन सहित दूर के अतीत की घटनाओं को याद था, लेकिन उसे याद नहीं था कि कुछ दिन या मिनट पहले उसके साथ क्या हुआ था। उदाहरण के लिए, वह अपने उपस्थित चिकित्सक को याद नहीं कर सका: यदि चिकित्सक 5 मिनट के लिए वार्ड छोड़ देता है, तो रोगी ने उसे दूसरी यात्रा पर नहीं पहचाना।

जानवरों में हिप्पोकैम्पस को व्यापक नुकसान एक विशिष्ट तरीके से वातानुकूलित प्रतिवर्त गतिविधि के पाठ्यक्रम को बाधित करता है। उदाहरण के लिए, एक चूहे को 8-हाथ की भूलभुलैया में चारा ढूंढना सिखाना काफी आसान है (भूलभुलैया एक केंद्रीय कक्ष है जिसमें से 8 गलियारे रेडियल रूप से विस्तारित होते हैं) केवल हर दूसरे या चौथे हाथ में। एक क्षतिग्रस्त हिप्पोकैम्पस वाला चूहा इस कौशल को नहीं सीखता है और प्रत्येक आस्तीन का पता लगाना जारी रखता है।

प्रेरणा के न्यूरोफिज़ियोलॉजी

शरीर में, एक निश्चित शारीरिक आवश्यकता के प्रभाव में, भावनात्मक रूप से रंगीन अवस्था विकसित होती है - प्रेरणा।विभिन्न प्रेरणाओं के न्यूरोफिज़ियोलॉजिकल तंत्र का अध्ययन करने के लिए एक प्रभावी तरीका अमेरिकी वैज्ञानिक जे। ओल्ड्स (1953) द्वारा प्रस्तावित आत्म-उत्तेजना विधि है।

चूहे के मस्तिष्क के विभिन्न हिस्सों में विशेष धातु इलेक्ट्रोड लगाए जाते हैं। यदि, गलती से लीवर को दबाने से, जानवर अपने विभिन्न भागों में प्रत्यारोपित इलेक्ट्रोड के माध्यम से अपने मस्तिष्क की विद्युत उत्तेजना पैदा करता है, तो, वर्तमान अनुप्रयोग के स्थानीयकरण के आधार पर, व्यवहार का एक अलग पैटर्न देखा जाता है। जब इलेक्ट्रोड मस्तिष्क की कुछ संरचनाओं में स्थित होते हैं, तो जानवर फिर से उत्तेजित हो जाता है, दूसरों में यह इससे बचता है, और अन्य में यह उदासीन रहता है। अंजीर पर। 4.12 चूहे में स्व-उत्तेजना प्रतिक्रिया प्राप्त करने के लिए प्रयोग की योजना को दर्शाता है। मस्तिष्क के बिंदु जो जानवर द्वारा स्वेच्छा से उत्तेजित होते हैं, सकारात्मक क्षेत्र, मुख्य रूप से मस्तिष्क के मध्य क्षेत्र में स्थित होते हैं, जो एमिग्डाला के नाभिक से हाइपोथैलेमस के माध्यम से मिडब्रेन (चित्र। 4.13) के टेक्टम तक फैले होते हैं। मिडब्रेन, पोस्टीरियर हाइपोथैलेमस (रोस्ट्रल मैमिलरी बॉडीज) और सेप्टम के क्षेत्र में, स्व-उत्तेजना की आवृत्ति, उदाहरण के लिए, चूहों में, उच्चतम थी और प्रति घंटे 7000 तक पहुंच गई। कुछ जानवरों ने भोजन और पानी से इनकार करते हुए लीवर को थकावट की स्थिति में दबा दिया।

उत्तेजना से बचाव (नकारात्मक क्षेत्र) से जुड़े मस्तिष्क बिंदु मुख्य रूप से मध्यमस्तिष्क के पृष्ठीय भाग और पश्च हाइपोथैलेमस के पार्श्व भाग में स्थित थे। चूहे के मस्तिष्क में, सकारात्मक आत्म-उत्तेजना के बिंदु लगभग 35%, नकारात्मक - 5% और तटस्थ - 60% होते हैं (चित्र 4.13 देखें)। सकारात्मक सुदृढीकरण की एक व्यापक प्रणाली में मुख्य प्रकार की प्रेरणाओं के अनुरूप कई उप प्रणालियाँ शामिल हैं - भोजन, यौन, आदि। कुछ जानवरों में, भूख बढ़ जाती है, और संतृप्ति हाइपोथैलेमस में इलेक्ट्रोड के माध्यम से आत्म-उत्तेजना की आवृत्ति को कम कर देती है। पुरुषों में, कैस्ट्रेशन के बाद, मस्तिष्क के कुछ बिंदुओं की आत्म-उत्तेजना की आवृत्ति कम हो जाती है। टेस्टोस्टेरोन की शुरूआत वर्तमान के प्रति मूल संवेदनशीलता को पुनर्स्थापित करती है। मस्तिष्क के उन बिंदुओं में जहां भूख से आत्म-उत्तेजना की आवृत्ति बढ़ जाती है, पेश किए गए एण्ड्रोजन ने इसे कम कर दिया, और इसके विपरीत।

कृत्रिम रूप से प्रेरित प्रेरणा प्राकृतिक प्रेरणाओं से कम प्रभावी नहीं है, जो बुनियादी प्रकार की शारीरिक आवश्यकताओं के अनुरूप है, जैसे कि भोजन, पानी, आदि की खपत। "सुखद" मस्तिष्क उत्तेजना के लिए, जानवर भी मजबूत दर्द उत्तेजना को सहन करते हैं, आगे बढ़ते हैं कक्ष के विद्युतीकृत तल के माध्यम से लीवर। इसी समय, आत्म-उत्तेजना के दौरान सकारात्मक सुदृढीकरण के तंत्र और प्राकृतिक प्रेरणा के तंत्र के बीच पत्राचार का सवाल बहस का विषय बना हुआ है। हालांकि, यह आवश्यक है कि आत्म-उत्तेजना के बिंदुओं से गुजरने वाली धारा की एक निश्चित तीव्रता पर, खाने, पीने, संभोग और अन्य विशिष्ट प्रकार के व्यवहार जैसी प्रतिक्रियाओं को प्रेरित करना संभव है। इन बिंदुओं का स्थानीयकरण, एक नियम के रूप में, विभिन्न जैविक प्रकार की प्रेरणाओं के नियंत्रण से संबंधित केंद्रों के साथ मेल खाता है। इसके अलावा, आत्म-उत्तेजना पशु सीखने के लिए आवश्यक प्रेरणा प्रदान कर सकती है। यह ज्ञात नहीं है कि आत्म-उत्तेजना के दौरान जानवर क्या महसूस करता है। निदान और उपचार के उद्देश्य से मस्तिष्क में लंबे समय से प्रत्यारोपित इलेक्ट्रोड के साथ बीमार लोगों के अवलोकन से पता चलता है कि कई मामलों में वे आत्म-उत्तेजना प्रतिक्रियाओं का अनुभव करते हैं, जिसे वे अक्सर तनाव राहत, राहत आदि के रूप में देखते हैं। हालांकि, कुछ रोगियों में, आत्म-उत्तेजना की इच्छा आनंद की भावना से जुड़ी होती है।

हमारा शरीर लगातार प्रतिकूल प्रभावों के संपर्क में रहता है, जो एक भौतिक प्रकृति का हो सकता है। उदाहरण के लिए, शरीर का अत्यधिक ठंडा होना या अधिक गर्म होना, खून की कमी और विभिन्न चोटें। शरीर पर प्रतिकूल प्रभाव भूख, प्यास जैसी आवश्यक आवश्यकताओं से वंचित होना हो सकता है। अंत में, इन प्रभावों को मानस पर निर्देशित किया जा सकता है, उदाहरण के लिए, करीबी रिश्तेदारों और दोस्तों की हानि, हिंसा के दौरान उपस्थित होना आदि। यह पता चला है कि इस तरह के प्रतिकूल प्रभावों में अंतर के बावजूद, वे शरीर में काफी समान परिवर्तन करते हैं, जिन्हें कहा जाता है तनाव।

तनाव की अवधारणा 1936 में कनाडाई वैज्ञानिक हैंस सेली द्वारा तैयार की गई थी। इन विचारों के अनुसार, विभिन्न हानिकारक एजेंटों के प्रभाव में, तनाव (ठंडा, विषाक्त पदार्थ सुबलथल खुराक में, अत्यधिक मांसपेशियों का भार, रक्त की हानि, आदि), ए विशेषता सिंड्रोम उत्पन्न होता है जो उस कारण की प्रकृति पर निर्भर नहीं करता है जिसके कारण इसे तनाव कहा जाता है। इसके विकास में, सिंड्रोम तीन चरणों से गुजरता है। पहली बार में - चिंता के चरणक्षति की शुरुआत के 6-48 घंटों के भीतर, थाइमस, प्लीहा, यकृत, लसीका ग्रंथियों में तेजी से कमी देखी जाती है, रक्त की संरचना बदल जाती है (ईोसिनोफिल गायब हो जाते हैं), जठरांत्र संबंधी मार्ग के श्लेष्म झिल्ली में अल्सर दिखाई देते हैं। दूसरे चरण में - प्रतिरोध(प्रतिरोध) - हाइपोथैलेमस से सोमाटोट्रोपिक और गोनैडोट्रोपिक हार्मोन का स्राव बंद हो जाता है, और अधिवृक्क ग्रंथियां काफी बढ़ जाती हैं। इस स्तर पर प्रभाव की ताकत के आधार पर या तो शरीर की प्रतिरोधक क्षमता बढ़ जाती है और प्रारंभिक अवस्था बहाल हो जाती है, या शरीर अपना प्रतिरोध खो देता है, जिससे तीसरे चरण की ओर जाता है - थकावट के चरण।सेली को तनाव माना जाता है नई परिस्थितियों के अनुकूल होने के लिए शरीर के एक सामान्यीकृत गैर-विशिष्ट प्रयास के रूप में और इसलिए इसे (सामान्य अनुकूलन सिंड्रोम) कहा जाता है।

सिंड्रोम की रूढ़िवादी प्रकृति कई तंत्रिका और न्यूरोएंडोक्राइन तंत्र द्वारा निर्धारित की जाती है। सिंड्रोम का सबसे विशिष्ट अभिव्यक्ति पिट्यूटरी ग्रंथि से एड्रेनोकोर्टिकोट्रोपिक हार्मोन (एसीटीएच) की रिहाई के परिणामस्वरूप विकसित होता है, जो एड्रेनल ग्रंथियों पर कार्य करता है। तनाव की अभिव्यक्तियों के विकास में एक महत्वपूर्ण भूमिका सोमाटोट्रोपिक हार्मोन द्वारा निभाई जाती है, जो ACTH के प्रभाव को कमजोर करती है। तनाव के दौरान आंतों और पेट की श्लेष्मा झिल्ली का अल्सरेशन विशुद्ध रूप से नर्वस प्रकृति का होता है। यह लक्षण पूर्वकाल हाइपोथैलेमस की पुरानी यांत्रिक या विद्युत उत्तेजना द्वारा एक पशु प्रयोग में प्रेरित किया जा सकता है।

प्रशन

1. तंत्रिका स्वायत्त प्रणाली के कार्य।

2. तंत्रिका तंत्र के सहानुभूति और पैरासिम्पेथेटिक भाग: प्रतिवर्त चाप की संरचना, मध्यस्थ, क्रिया की प्रकृति।

3. हार्मोनल प्रणाली का तंत्रिका नियंत्रण।

4. एक कार्यात्मक प्रणाली के मूल तत्व।

5. भोजन, पानी, क्रोध, प्रजनन की खपत के लिए जैविक प्रेरणा; मस्तिष्क तंत्र।

साहित्य

न्यूरोएंडोक्रिनोलॉजी / अंडर,ईडी। ए एल पोलेनोवा। एसपीबी।, 1993।

नोज़द्रचेव ए. डी.तंत्रिका स्वायत्त प्रणाली की फिजियोलॉजी। एम।, 1983।

पोटेमकिन वी.वी.एंडोक्रिनोलॉजी। एम।, 1986।

सिमोनोव पी.वी.मस्तिष्क के काम पर व्याख्यान। एम.: आईपी रैन, 1998।

शुलगोव्स्की वी.वी.केंद्रीय तंत्रिका तंत्र की फिजियोलॉजी। एम .: मॉस्को का पब्लिशिंग हाउस। अन-टा, 1997.

न्यूरोफिज़ियोलॉजी पर व्याख्यान

इस प्रकार, मानव स्वैच्छिक आंदोलनों का नियंत्रण दो अलग-अलग शारीरिक तंत्रों पर आधारित है: 1) कार्यक्रम नियंत्रणकेंद्रीय आदेशों के तंत्र द्वारा और 2) प्रतिवर्त वलय विनियमन।

पाठ्यक्रम "न्यूरोफिज़ियोलॉजी" पर परीक्षा के लिए प्रश्न।

परीक्षाटिकटों द्वारा जारी किया गया। टिकट में पाठ्यक्रम के विभिन्न वर्गों से तीन प्रश्न शामिल हैं:

टिकट का पहला प्रश्न सामान्य न्यूरोफिज़ियोलॉजी पर एक प्रश्न है:

1. न्यूरोफिज़ियोलॉजी का विषय और कार्य

2. न्यूरोफिज़ियोलॉजी में अनुसंधान के तरीके।

3. न्यूरॉन्स - संरचनात्मक विशेषताएं, कोशिका झिल्ली का कार्यात्मक संगठन

4. ट्रांसमेम्ब्रेन परिवहन के प्रकार और तंत्र। आयन चैनल और पोटेशियम-सोडियम पंप।

5. चिड़चिड़ापन और उत्तेजना के बारे में सामान्य विचार।

6. एक न्यूरॉन की झिल्ली क्षमता - आराम करने की क्षमता, इसकी प्रकृति और घटना का तंत्र।

7. कार्य क्षमता, इसके चरण, मुख्य पैरामीटर और गुण।

8. एक्शन पोटेंशिअल, इसकी घटना का तंत्र।

9. तंत्रिका तंतु, उत्तेजना के प्रकार और तंत्र।

10. तंत्रिका आवेग चालन के नियम।

11. सिनैप्स का कार्यात्मक संगठन। विद्युत सिनेप्स के माध्यम से उत्तेजना का संचालन।

12. रासायनिक सिनेप्स का कार्यात्मक संगठन, उत्तेजना का तंत्र।

13. अवयव और प्रतिबिंब के प्रकार।

14. अवधारणा और सामान्य विशेषतातंत्रिका संघ - तंत्रिका केंद्र, उत्तेजना के संचालन की विशेषताएं।

15. सीएनएस में उत्तेजना का प्रसार: विचलन, अभिसरण, योग, रोड़ा, और पुनर्संयोजन।

16. केंद्रीय तंत्रिका तंत्र में अवरोध के प्रकार; निरोधात्मक न्यूरॉन्स।

17. कार्यात्मक प्रणाली पी.के.अनोखिन।

टिकट का दूसरा प्रश्न निजी न्यूरोफिज़ियोलॉजी और जीएनआई पर एक प्रश्न है:

1. स्पाइनल रिफ्लेक्सिस, रिफ्लेक्सिस की बातचीत

2. मेडुला ऑबोंगटा और पोन्स का कार्यात्मक संगठन

3. मध्यमस्तिष्क का कार्यात्मक संगठन

4. सेरिबैलम का कार्यात्मक संगठन

5. थैलेमस का कार्यात्मक संगठन

6. हाइपोथैलेमस का कार्यात्मक संगठन

7. बेसल गैन्ग्लिया का कार्यात्मक संगठन

8. सेरेब्रल कॉर्टेक्स का कार्यात्मक संगठन।

9. गति नियंत्रण के सामान्य सिद्धांत।

10. मानव स्वायत्त तंत्रिका तंत्र की संरचना और संचालन के सामान्य सिद्धांत।

11. लिम्बिक सिस्टम का कार्यात्मक संगठन। भावनाओं के न्यूरोफिज़ियोलॉजिकल तंत्र।

12. सेरेब्रल कॉर्टेक्स के कार्यों की विषमता।

13. बिना शर्त और वातानुकूलित सजगता। वातानुकूलित सजगता के विकास के सिद्धांत।

14. वातानुकूलित सजगता और उसके प्रकारों का निषेध।

15. आई.पी. की शिक्षाएं पावलोव ने उच्च तंत्रिका गतिविधि के प्रकारों के बारे में बताया।

16. पहला और दूसरा सिग्नल सिस्टम। भाषण समारोह के न्यूरोफिज़ियोलॉजी .

टिकट का तीसरा प्रश्न संवेदी प्रणालियों के शरीर क्रिया विज्ञान पर एक प्रश्न है:

1. समग्र योजनासंवेदी प्रणालियों के संचालन की संरचना और सिद्धांत।

2. संवेदी जानकारी को कूटबद्ध करने के बुनियादी तरीके

3. सोमैटोसेंसरी सिस्टम (त्वचा संवेदनशीलता) का कार्यात्मक संगठन।

4. सोमैटोसेंसरी सिस्टम का कार्यात्मक संगठन (प्रोप्रियोसेप्टिव सेंसिटिविटी)।

5. सोमैटोसेंसरी सिस्टम का कार्यात्मक संगठन (इंटरसेप्टिव सेंसिटिविटी)।

6. श्रवण संवेदी प्रणाली का कार्यात्मक संगठन (विश्लेषक का परिधीय खंड)।

7. श्रवण संवेदी प्रणाली (विश्लेषक का केंद्रीय खंड) का कार्यात्मक संगठन।

8. वेस्टिबुलर सिस्टम का कार्यात्मक संगठन

9. दृश्य प्रणाली का कार्यात्मक संगठन (विश्लेषक का परिधीय खंड)।

10. दृश्य प्रणाली का कार्यात्मक संगठन (विश्लेषक का केंद्रीय खंड)।

11. स्वाद प्रणाली का कार्यात्मक संगठन।

12. घ्राण संवेदी प्रणाली का कार्यात्मक संगठन।

न्यूरोफिज़ियोलॉजी पर व्याख्यान

विषय 1. न्यूरोफिज़ियोलॉजी का विषय और कार्य .. 2

विषय 2. मस्तिष्क के शरीर विज्ञान के अध्ययन के लिए आधुनिक तरीके। 4

विषय 3. तंत्रिका कोशिका का शरीर क्रिया विज्ञान .. 9

विषय 4. इंटरसेलुलर ट्रांसमिशन की फिजियोलॉजी। 16

विषय 5. तंत्रिका तंत्र की फिजियोलॉजी। सजगता। 22

विषय 6. रीढ़ की हड्डी के न्यूरोफिज़ियोलॉजी। 31

विषय 7. ब्रेन स्टेम के न्यूरोफिज़ियोलॉजी। 37

विषय 8. सेरिबैलम के न्यूरोफिज़ियोलॉजी। 43

विषय 9. डिएनसेफेलॉन के न्यूरोफिज़ियोलॉजी .. 47

विषय 10. टेलेंसफेलॉन का न्यूरोफिज़ियोलॉजी। 54

विषय 11. स्वायत्त तंत्रिका तंत्र की तंत्रिकाविज्ञान... 65

विषय 12. सेंसर सिस्टम के संगठन के सामान्य सिद्धांत। 69

विषय 13. सोमाटोसेंसरी प्रणाली का शरीर क्रिया विज्ञान... 72

विषय 14. दृश्य प्रणाली की फिजियोलॉजी। 81

विषय 15. श्रव्य प्रणाली की फिजियोलॉजी। 96

विषय 16. वेस्टिबुलर सिस्टम की फिजियोलॉजी। 101

विषय 17. टेस्टिंग सिस्टम की फिजियोलॉजी। 104

विषय 18. घ्राण प्रणाली की फिजियोलॉजी। 107

विषय 19. गति नियंत्रण के सामान्य सिद्धांत .. 112

विषय 20. मोटर फ़ंक्शन का स्पाइनल संगठन। 117

विषय 21. गति नियंत्रण। मस्तिष्क की भूमिका। 120

विषय 22. वातानुकूलित सजगता के लक्षण और गुण। 127

विषय 23. उच्च तंत्रिका गतिविधि के प्रकार। 131

विषय 24. पहला और दूसरा सिग्नल सिस्टम। भाषण समारोह के न्यूरोफिज़ियोलॉजी। 134

विषय 19. भावनात्मक व्यवहार का विनियमन। 139

पाठ्यक्रम "न्यूरोफिज़ियोलॉजी" पर परीक्षा के लिए प्रश्न। 143

विषय 1. न्यूरोफिज़ियोलॉजी का विषय और कार्य

न्यूरोफिज़ियोलॉजी शरीर विज्ञान का एक विशेष खंड है जो तंत्रिका तंत्र और इसकी संरचनात्मक और कार्यात्मक इकाइयों - न्यूरॉन्स की गतिविधि का अध्ययन करता है।इसका अन्य विज्ञानों से संबंध है जैसे तंत्रिका जीव विज्ञान, मनोविज्ञान, तंत्रिका विज्ञानऔर दूसरे। इन सभी विज्ञानों में अध्ययन का एक सामान्य विषय है - मस्तिष्क, केवल न्यूरोफिज़ियोलॉजी के बीच का अंतर यह है कि यह सभी न्यूरोलॉजी के सैद्धांतिक विकास में लगा हुआ है।

के बारे में विचार तंत्रिका तंत्र के कामकाज का प्रतिवर्त सिद्धांत 17वीं शताब्दी में आर. डेसकार्टेस द्वारा सामने रखा गया था , और 18वीं शताब्दी में भी जे. प्रोहास्क द्वारा , हालाँकि, एक विज्ञान के रूप में न्यूरोफिज़ियोलॉजी का विकास 19वीं शताब्दी के पूर्वार्द्ध में ही शुरू हुआ, जब तंत्रिका तंत्र का अध्ययन करने के लिए प्रायोगिक विधियों का उपयोग किया जाने लगा। न्यूरोफिज़ियोलॉजी के उद्भव का अग्रदूत तंत्रिका तंत्र की शारीरिक रचना और ऊतक विज्ञान के बारे में ज्ञान का संचय था, और निर्णायक प्रेरणा मस्तिष्क की संरचनात्मक इकाई - न्यूरॉन की खोज थी। 19वीं शताब्दी की शुरुआत में, सी. बेल (1811) और एफ. मैगेंडी (1822) ने स्वतंत्र रूप से स्थापित किया कि पश्च रीढ़ की जड़ों के संक्रमण के बाद, संवेदनशीलता गायब हो जाती है, और पूर्वकाल की जड़ों के संक्रमण के बाद, आंदोलन गायब हो जाते हैं (यानी, पश्च भाग) जड़ें तंत्रिका आवेगों को मस्तिष्क तक पहुंचाती हैं, और सामने - मस्तिष्क से)। इसके बाद, उन्होंने विभिन्न मस्तिष्क संरचनाओं के काटने और विनाश का व्यापक रूप से उपयोग करना शुरू कर दिया, और फिर तंत्रिका तंत्र में किसी विशेष कार्य के स्थानीयकरण को निर्धारित करने के लिए उनकी कृत्रिम उत्तेजना का उपयोग करना शुरू कर दिया। उन्नीसवीं शताब्दी के उत्तरार्ध तक, न्यूरोफिज़ियोलॉजी जानवरों के अध्ययन पर आधारित एक प्रायोगिक विज्ञान के रूप में विकसित हुई। दरअसल, तंत्रिका तंत्र की गतिविधि की "निचली" (मूल) अभिव्यक्तियाँ जानवरों और मनुष्यों में समान हैं। तंत्रिका तंत्र के ऐसे कार्यों में तंत्रिका फाइबर के साथ उत्तेजना का संचालन, एक तंत्रिका कोशिका से दूसरे में उत्तेजना का संक्रमण (उदाहरण के लिए, तंत्रिका, मांसपेशी, ग्रंथि), सरल प्रतिबिंब (उदाहरण के लिए, किसी अंग का विस्तार या विस्तार) शामिल है। , अपेक्षाकृत सरल प्रकाश, ध्वनि, स्पर्शनीय और अन्य अड़चनों और कई अन्य की धारणा। इन सभी अध्ययनों को करने में, वैज्ञानिकों ने तंत्रिका तंत्र के कामकाज में, समग्र रूप से और इसके भागों में, मनुष्यों और जानवरों में, यहां तक ​​​​कि बहुत आदिम लोगों में भी महत्वपूर्ण अंतर नहीं पाया। उदाहरण के लिए, आधुनिक प्रायोगिक शरीर विज्ञान की शुरुआत में, पसंदीदा विषय मेंढक था।

न्यूरोफिज़ियोलॉजी के विकास में अगला कदम था आईएम द्वारा खोज 1863 में सेंट्रल ब्रेकिंग में सेचेनोव- घटना जब तंत्रिका तंत्र के एक निश्चित केंद्र की जलन गैर-उत्तेजना का कारण बनती है , और गतिविधि का दमन। जैसा कि बाद में दिखाया गया है, उत्तेजना और निषेध की बातचीत सभी प्रकार की तंत्रिका गतिविधि का आधार है।

20वीं शताब्दी की शुरुआत के साथ, तंत्रिका तंत्र के विभिन्न भागों के कार्यात्मक महत्व और उनकी प्रतिवर्त गतिविधि के मुख्य पैटर्न के बारे में विस्तृत जानकारी प्राप्त की गई थी। एफ.वी. Ovsyannikov ने ब्रेन स्टेम की भूमिका और हृदय गतिविधि और श्वसन पर इसके प्रभाव को निर्धारित किया, और एल। लुसियानी - सेरिबैलम की भूमिका। सेरेब्रल कॉर्टेक्स के कार्यों का अध्ययन कुछ समय बाद शुरू हुआ, सबसे व्यापक अध्ययन आई.पी. पावलोव, जिन्होंने की खोज की वातानुकूलित सजगता. उन्हें मस्तिष्क के "उच्चतम तल" - सेरेब्रल कॉर्टेक्स के प्रयोगात्मक अध्ययन के लिए एक विधि बनाने का श्रेय दिया जाता है। इस विधि को "वातानुकूलित सजगता की विधि" कहा जाता है।

बाद में, तंत्रिका कोशिकाओं की गतिविधि के तंत्र का अध्ययन किया गया, साथ ही साथ निषेध और उत्तेजना के तंत्र का भी अध्ययन किया गया। तो, रूसी वैज्ञानिक एन.ई. वेवेदेंस्की ने इसके लिए एक साधारण टेलीफोन का इस्तेमाल किया और ए.एफ. समोइलोव - स्ट्रिंग गैल्वेनोमीटर।

केवल नई शोध विधियों (मुख्य रूप से इलेक्ट्रोएन्सेफलोग्राफी) की खोज के साथ ही मस्तिष्क के कार्यों के अध्ययन में एक नया चरण शुरू हुआ, जब मस्तिष्क को नष्ट किए बिना, इसके कामकाज में हस्तक्षेप किए बिना इन कार्यों का अध्ययन करना संभव हो गया। मस्तिष्क गतिविधि की उच्चतम अभिव्यक्तियों का अध्ययन करना संभव हो गया - संकेतों की धारणा, स्मृति के कार्य, चेतना और कई अन्य।

आधुनिक न्यूरोफिज़ियोलॉजी में, मुख्य समस्याओं में से एक तंत्रिका तंत्र की एकीकृत गतिविधि का अध्ययन है। न्यूरोफिज़ियोलॉजी की महत्वपूर्ण उपलब्धियों में मस्तिष्क स्टेम के जालीदार गठन के आरोही और अवरोही सक्रिय और निरोधात्मक प्रभावों की खोज और विस्तृत व्याख्या का उल्लेख किया जा सकता है, अग्रमस्तिष्क की लिम्बिक प्रणाली की परिभाषा दैहिक संयोजन के लिए उच्चतम केंद्रों में से एक है। और आंत के कार्य, हाइपोथैलेमस और अन्य में तंत्रिका और अंतःस्रावी नियामक तंत्र के उच्च एकीकरण के तंत्र का प्रकटीकरण। साथ ही, तंत्रिका तंत्र की गतिविधि के सेलुलर तंत्र का एक विस्तृत अध्ययन विकसित किया जा रहा है, जिसमें माइक्रोइलेक्ट्रोड प्रौद्योगिकी का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। , केंद्रीय तंत्रिका तंत्र की अलग-अलग तंत्रिका कोशिकाओं से विद्युत प्रतिक्रियाओं को मोड़ने की अनुमति देता है। माइक्रोइलेक्ट्रोड को एक न्यूरॉन में भी पेश किया जा सकता है, जो कुछ समय के लिए सामान्य रूप से कार्य करना जारी रखता है। इन विधियों का उपयोग करके, इस बारे में जानकारी प्राप्त की गई थी कि उत्तेजना और निषेध की प्रक्रियाएं कैसे विकसित होती हैं विभिन्न प्रकार केन्यूरॉन्स, इन प्रक्रियाओं के इंट्रासेल्युलर तंत्र क्या हैं, एक कोशिका से दूसरी कोशिका में गतिविधि का संक्रमण कैसे होता है। इसके समानांतर, तंत्रिका तंत्र का अध्ययन करने के लिए इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी का उपयोग किया जाने लगा, जिसकी सहायता से केंद्रीय न्यूरॉन्स और इंटरन्यूरोनल कनेक्शन की संरचना के विस्तृत चित्र प्राप्त किए गए। इन तकनीकी उपलब्धियों ने न्यूरोफिज़ियोलॉजिस्ट को तंत्रिका तंत्र में एन्कोडिंग और सूचना प्रसारित करने के तरीकों के प्रत्यक्ष अध्ययन के साथ-साथ विभिन्न भौतिक और रासायनिक साधनों का उपयोग करके तंत्रिका कोशिकाओं की गतिविधि में सक्रिय रूप से हस्तक्षेप करने के तरीकों के विकास की अनुमति दी है।

हाल ही में, तंत्रिका तंत्र पर प्रत्यक्ष प्रयोगों में प्राप्त जानकारी के आधार पर, व्यक्तिगत न्यूरॉन्स और तंत्रिका नेटवर्क के मॉडलिंग पर सक्रिय रूप से काम किया गया है। आधुनिक न्यूरोफिज़ियोलॉजी इस तरह के विषयों के साथ निकटता से जुड़ा हुआ है: न्यूरोसाइबरनेटिक्स, न्यूरोकैमिस्ट्री, न्यूरोबायोनिक्स और आदि।

मानव मस्तिष्क के अध्ययन के लिए नए दृष्टिकोणों की समग्रता, मनोविज्ञान के क्षेत्र में शरीर विज्ञानियों के वैज्ञानिक हितों का दायरा, इन विज्ञानों के सीमावर्ती क्षेत्र में एक नए विज्ञान का उदय हुआ - साइकोफिजियोलॉजी।इसने ज्ञान के दो क्षेत्रों - मनोविज्ञान और शरीर विज्ञान के अंतर्संबंध को जन्म दिया। मानव मस्तिष्क के कार्यों का अध्ययन करने वाले एक शरीर विज्ञानी को मनोविज्ञान के ज्ञान और अपने व्यावहारिक कार्य में इस ज्ञान के अनुप्रयोग की आवश्यकता होती है। लेकिन एक मनोवैज्ञानिक भी अक्सर मस्तिष्क की वस्तुनिष्ठ प्रक्रियाओं को रिकॉर्ड और अध्ययन किए बिना नहीं कर सकता।

एक विज्ञान के रूप में मनोविज्ञान शरीर विज्ञान की तुलना में बहुत पुराना है, और कई शताब्दियों तक मनोवैज्ञानिकों ने अपने शोध में शरीर विज्ञान के ज्ञान के बिना किया। बेशक, यह मुख्य रूप से इस तथ्य के कारण है कि 50-100 साल पहले शरीर विज्ञान के ज्ञान का संबंध केवल हमारे शरीर के अंगों (गुर्दे, हृदय, पेट, आदि) के कामकाज से था, लेकिन मस्तिष्क से नहीं। मस्तिष्क के कामकाज के बारे में प्राचीन वैज्ञानिकों के विचार केवल बाहरी टिप्पणियों तक ही सीमित थे: उनका मानना ​​​​था कि मस्तिष्क में तीन निलय थे, और प्राचीन डॉक्टरों ने उनमें से प्रत्येक में मानसिक कार्यों में से एक को "रखा"।

रेने डेसकार्टेस का मानना ​​​​था कि नसें खोखली नलिकाएं होती हैं, जिसके माध्यम से जानवरों की आत्माएं मस्तिष्क, आत्मा की सीट से मांसपेशियों तक जाती हैं। यदि हम अपने पैर को जलाते हैं, तो यह उत्तेजना प्रतिक्रियाओं की एक श्रृंखला शुरू करेगी: सबसे पहले, "पशु आत्मा" मस्तिष्क में जाती है, इससे परिलक्षित होती है, और संबंधित नसों (ट्यूबों) के साथ मांसपेशियों में जाती है, उन्हें फुलाती है। यहां आप हाइड्रोलिक मशीनों के साथ एक सरल सादृश्य आसानी से देख सकते हैं, जो आर। डेसकार्टेस के समय में इंजीनियरिंग उपलब्धि का शिखर था। मस्तिष्क के कार्यों को समझने में एक महत्वपूर्ण मोड़ 18वीं शताब्दी में आया, जब बहुत ही जटिल घड़ी तंत्र बनाया जाने लगा। उदाहरण के लिए, संगीत बक्सों ने संगीत बजाया, गुड़िया ने नृत्य किया, संगीत वाद्ययंत्र बजाया। यह सब वैज्ञानिकों को यह विश्वास दिलाने के लिए प्रेरित करता है कि हमारा मस्तिष्क कुछ इस तरह के तंत्र के समान है। कृत्रिम तंत्र की क्रिया और मस्तिष्क की गतिविधि के बीच एक सादृश्य बनाना मस्तिष्क के कार्यों का वर्णन करने की एक पसंदीदा तकनीक है। उदाहरण के लिए, हमारे महान हमवतन आई.पी. पावलोव ने सेरेब्रल कॉर्टेक्स के कार्य की तुलना एक टेलीफोन जंक्शन से की, जिस पर एक युवा टेलीफोनिस्ट ग्राहकों को एक दूसरे से जोड़ता है। आजकल, मस्तिष्क और उसकी गतिविधियों की तुलना अक्सर एक शक्तिशाली कंप्यूटर से की जाती है। हालांकि, कोई भी सादृश्य अत्यधिक मनमाना है। इसमें कोई संदेह नहीं है कि मस्तिष्क वास्तव में बड़ी मात्रा में गणना करता है, लेकिन इसके संचालन का सिद्धांत कंप्यूटर के सिद्धांतों से अलग है।

शारीरिक अध्ययन, मस्तिष्क की शारीरिक रचना और आकारिकी के अध्ययन के साथ, एक स्पष्ट निष्कर्ष पर पहुंचा - यह मस्तिष्क है जो हमारी चेतना, सोच, धारणा, स्मृति और अन्य मानसिक कार्यों का उपकरण है।अध्ययन की मुख्य कठिनाई इस तथ्य में निहित है कि मानसिक कार्य अत्यंत जटिल हैं। मनोवैज्ञानिक इन कार्यों का अपने तरीकों से अध्ययन करते हैं (उदाहरण के लिए, विशेष परीक्षणों की मदद से वे किसी व्यक्ति की भावनात्मक स्थिरता, मानसिक विकास के स्तर और मानस के अन्य गुणों का अध्ययन करते हैं)। मानस की विशेषताओं का अध्ययन मनोवैज्ञानिक द्वारा मस्तिष्क संरचनाओं के लिए "बाध्यकारी" किए बिना किया जाता है, अर्थात मनोवैज्ञानिक प्रश्नों में रुचि रखता है संगठनोंमानसिक कार्य स्वयं, लेकिन वह नहीं वे कैसे काम करते हैंइस कार्य के अभ्यास में मस्तिष्क के अलग-अलग हिस्से।

केवल अपेक्षाकृत हाल ही में, कई दशक पहले, शारीरिक विधियों द्वारा अनुसंधान के लिए तकनीकी संभावनाओं के आगमन के साथ (मस्तिष्क की बायोइलेक्ट्रिक गतिविधि का पंजीकरण, रक्त प्रवाह के वितरण का अध्ययन, आदि), के तंत्र का अध्ययन करना संभव हो गया। मानसिक कार्य - धारणा, ध्यान, स्मृति, चेतना, आदि। साथ ही, मनोवैज्ञानिक तेजी से इलेक्ट्रोएन्सेफलोग्राम, विकसित क्षमता, टोमोग्राफिक अध्ययन आदि का उपयोग करके मस्तिष्क की उद्देश्य प्रक्रियाओं को रिकॉर्ड करने और उनका अध्ययन करने का सहारा ले रहे हैं।