Valery Viktorovich Shulgovskiy พื้นฐานของตำราประสาทสรีรวิทยาสำหรับนักศึกษามหาวิทยาลัย สรีรวิทยาของฮิปโปแคมปัส

ส่งงานที่ดีของคุณในฐานความรู้เป็นเรื่องง่าย ใช้แบบฟอร์มด้านล่าง

นักศึกษา นักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษา นักวิทยาศาสตร์รุ่นเยาว์ที่ใช้ฐานความรู้ในการศึกษาและการทำงานจะขอบคุณอย่างยิ่ง

โพสต์เมื่อ http://www.allbest.ru/

สรีรวิทยา

หนังสือเรียนอิเล็กทรอนิกส์

ตาม GEF-VPO 2010

Katunova V.V.

Polovinkina E.O.

นิจนีย์ นอฟโกรอด, 2013

Katunova V.V. , Polovinkina E.O. ,

สรีรวิทยา: ตำราอิเล็กทรอนิกส์. - นิจนีย์ นอฟโกรอด: NIMB, 2013.

หนังสือเรียนนี้เป็นฉบับปรับปรุงโดยย่อของสิ่งพิมพ์ด้านการศึกษาและระเบียบวิธี: Shulgovsky V.V. พื้นฐานของสรีรวิทยา: หนังสือเรียนสำหรับนักศึกษามหาวิทยาลัย - M.: Aspect Press, 2548. - 277 น. เซลล์ประสาท สมองสะท้อน

มันสรุปแนวคิดสมัยใหม่เกี่ยวกับการทำงานของเซลล์และการควบคุมประสาทตลอดจนระเบียบลำดับชั้นที่ซับซ้อนของกิจกรรมหลักของร่างกาย

หนังสือเรียนอิเล็กทรอนิกส์เล่มนี้ประกอบด้วยบล็อกโครงสร้างหลายส่วน ประกอบด้วยหลักสูตรของหลักสูตร "สรีรวิทยา" ระบบติดตามความรู้ของนักเรียน อภิธานศัพท์ และรายชื่อวรรณกรรมทางวิทยาศาสตร์หลักที่แนะนำสำหรับการศึกษาในสาขาวิชานี้ ตลอดจนบันทึกการบรรยายสนับสนุน

หลักสูตรนี้จะแนะนำนักเรียนเกี่ยวกับหลักการพื้นฐานของการทำงานของเนื้อเยื่อประสาท การทำงานของโครงสร้างต่างๆ ของส่วนกลาง ระบบประสาท.

แนวคิดหลักของหลักสูตรมีดังต่อไปนี้: กระบวนการของการกระตุ้นและการยับยั้ง, ปฏิกิริยาตอบสนองที่ไม่มีเงื่อนไขและการปรับเงื่อนไข, กิจกรรมบูรณาการของสมอง, รากฐานของพฤติกรรมทางจิตสรีรวิทยา หลักสูตรนี้อิงตามตำแหน่งทางทฤษฎีของโรงเรียนสรีรวิทยาในประเทศสองแห่ง - I.P. Pavlov และ A.A. อุคทอมสกี้

ความสนใจเป็นอย่างมากในการศึกษาโครงสร้างทางประสาทสัมผัสและเยื่อหุ้มสมองของกระบวนการทางประสาทที่เกี่ยวข้องกับกิจกรรมทางจิตของบุคคลซึ่งช่วยให้เข้าใจกลไกของกระบวนการทางจิตความสัมพันธ์ระหว่างองค์ประกอบทางจิตและทางสรีรวิทยาในพฤติกรรม ความเข้าใจดังกล่าวมีความเกี่ยวข้องอย่างยิ่งเนื่องจากช่วยให้นักเรียนเข้าใจโครงสร้างลำดับชั้นที่ซับซ้อนของการทำงานของระบบประสาทและหลักการควบคุมการทำงานของร่างกายต่างๆ

เนื้อหานี้นำเสนอด้วยความคาดหวังในการใช้ความรู้จากสาขาประสาทสรีรวิทยาและสรีรวิทยาในการปฏิบัติทางจิตวิทยา

สรีรวิทยาเป็นพื้นฐานสำหรับการพัฒนาที่ตามมาของสาขาวิชาเช่น: "จิตวิทยาสรีรวิทยา", "สรีรวิทยาที่สูงขึ้น กิจกรรมประสาท", "จิตวิทยาคลินิก".

การแนะนำ

สรีรวิทยาเป็นสาขาหนึ่งของสรีรวิทยาของสัตว์และมนุษย์ที่ศึกษาการทำงานของระบบประสาทและหน่วยโครงสร้างหลัก - เซลล์ประสาท โดยใช้เทคนิคทางไฟฟ้าฟิสิกส์สมัยใหม่ เซลล์ประสาท ส่วนประกอบของระบบประสาท ศูนย์ประสาท และปฏิสัมพันธ์ของพวกเขา

ประสาทสรีรวิทยาเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการทำความเข้าใจกลไกของกระบวนการทางจิตสรีรวิทยา การพัฒนาฟังก์ชันการสื่อสาร เช่น การพูด การคิด ความสนใจ มันเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับชีววิทยา จิตวิทยา ประสาทวิทยา สรีรวิทยาคลินิก อิเล็กโทรสรีรวิทยา จริยธรรม กายวิภาคศาสตร์และวิทยาศาสตร์อื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องกับการศึกษาสมอง

ปัญหาหลักในการศึกษาระบบประสาทของมนุษย์อยู่ที่กระบวนการทางสรีรวิทยาและการทำงานของจิตใจที่ซับซ้อนมาก นักจิตวิทยาสำรวจหน้าที่เหล่านี้ด้วยวิธีการของตนเอง (เช่น ด้วยการทดสอบพิเศษ พวกเขาจะศึกษาความมั่นคงทางอารมณ์ของบุคคล ระดับ การพัฒนาจิตใจและคุณสมบัติอื่นๆ ของจิตใจ) นักจิตวิทยาศึกษาลักษณะของจิตโดยไม่ "เชื่อมโยง" กับโครงสร้างสมอง กล่าวคือ นักจิตวิทยามีความสนใจในการจัดการทำงานของจิตเอง แต่ไม่ใช่ว่าส่วนต่างๆ ของสมองทำงานอย่างไรในการดำเนินการนี้ การทำงาน. เมื่อไม่นานมานี้เมื่อหลายสิบปีก่อนความเป็นไปได้ทางเทคนิคปรากฏขึ้นสำหรับการศึกษาวิธีการทางสรีรวิทยา (การลงทะเบียนของกิจกรรมทางไฟฟ้าของสมอง, การศึกษาการกระจายของการไหลเวียนของเลือด ฯลฯ ) ของลักษณะบางอย่างของการทำงานทางจิต - การรับรู้, ความสนใจ, ความจำ จิตสำนึก ฯลฯ ชุดแนวทางใหม่ในการวิจัยสมองของมนุษย์ ขอบเขตความสนใจทางวิทยาศาสตร์ของนักสรีรวิทยาในด้านจิตวิทยา และนำไปสู่การเกิดขึ้นของวิทยาศาสตร์เหล่านี้ในพื้นที่ชายแดน วิทยาศาสตร์ใหม่- จิตวิทยา. สิ่งนี้นำไปสู่การแทรกซึมของความรู้สองด้าน - จิตวิทยาและสรีรวิทยา ดังนั้น นักสรีรวิทยาที่ศึกษาการทำงานของสมองมนุษย์จึงต้องการความรู้ด้านจิตวิทยาและการนำความรู้นี้ไปประยุกต์ใช้ในสมองของเขา ฝึกงาน. แต่นักจิตวิทยาไม่สามารถทำได้โดยปราศจากการบันทึกและศึกษากระบวนการที่เป็นรูปธรรมของสมองด้วยความช่วยเหลือของอิเล็กโทรเซฟาโลแกรม ศักยภาพที่ปรากฏ การศึกษาเอกซ์เรย์ ฯลฯ

1. โปรแกรมรายวิชา

1.1 หมายเหตุอธิบาย

โปรแกรมนี้สรุปพื้นฐานของสรีรวิทยาตามข้อกำหนดของมาตรฐานการศึกษาของรัฐบาลกลางในปัจจุบันสำหรับวินัยนี้

ส่วนหลักของสรีรวิทยาของระบบประสาทส่วนกลาง, ทิศทางหลัก, ปัญหา, และงานได้รับการพิจารณาอย่างละเอียด กิจกรรมทางจิตรูปแบบใด ๆ ส่วนใหญ่ถูกกำหนดโดยกิจกรรมของระบบประสาทของมนุษย์ดังนั้นความรู้เกี่ยวกับกฎพื้นฐานของการทำงานของมันจึงจำเป็นอย่างยิ่งสำหรับนักจิตวิทยา หนังสือเรียนที่มีอยู่ส่วนใหญ่เกี่ยวกับสรีรวิทยาของระบบประสาทส่วนกลางมีอายุหลายสิบปี และวรรณกรรมเฉพาะทางในหัวข้อนี้ไม่มีให้สำหรับนักเรียนเนื่องจากการเตรียมการไม่เพียงพอและการเข้าถึงเนื้อหาไม่ได้ ในหลักสูตรบรรยาย นักศึกษาไม่เพียงแต่จะได้รู้จักกับแนวคิดเกี่ยวกับการทำงานของระบบประสาทเท่านั้น แต่ยังรวมถึง มุมมองที่ทันสมัยในการทำงาน

การแต่งตั้งระเบียบวินัย หลักสูตรนี้จัดทำขึ้นสำหรับนักศึกษาสถาบันอุดมศึกษาที่กำลังศึกษาทิศทาง "จิตวิทยา" วินัยทางวิชาการ "สรีรวิทยา" เป็นส่วนสำคัญของส่วนพื้นฐาน (มืออาชีพทั่วไป) ของวัฏจักรอาชีพ (B.2) ของ BEP ในทิศทางของการฝึกอบรม "030300 จิตวิทยา"

จุดมุ่งหมายในการศึกษาพระธรรมวินัย สาขาวิชา "สรีรวิทยา" เกี่ยวข้องกับการก่อตัวและพัฒนาความคิดและทักษะของนักเรียนเพื่อทำความเข้าใจกฎที่ซับซ้อนที่สุดของการทำงานของสมองของสัตว์และมนุษย์ที่สูงขึ้น พิจารณากฎของการทำงานของสมองซึ่งอยู่บนพื้นฐานของหลักการสะท้อนกลับ นอกโลกเข้าใจอาการที่ซับซ้อนของสัตว์และพฤติกรรมมนุษย์ รวมทั้งกระบวนการทางจิต

งานวินัย:

เพื่อสร้างความเข้าใจของนักเรียนเกี่ยวกับรูปแบบที่สำคัญที่สุดของการทำงานของสมอง

เกี่ยวกับหลักการสะท้อนการทำงานของระบบประสาทส่วนกลาง

อู๋ กลไกทางสรีรวิทยา x ที่เป็นรากฐานของพฤติกรรมของสัตว์และมนุษย์ รวมทั้งกระบวนการทางจิต

เกี่ยวกับปัญหาทางวิทยาศาสตร์หลักและประเด็นที่ถกเถียงกันในระบบประสาทสรีรวิทยาสมัยใหม่

เพื่อเตรียมนักเรียนให้พร้อมสำหรับการนำความรู้ที่ได้รับไปใช้ในการศึกษาทางสรีรวิทยาเฉพาะ

ข้อกำหนดสำหรับระดับการเตรียมความพร้อมของนักศึกษาที่สำเร็จการศึกษาสาขาวิชานี้ อันเป็นผลมาจากการเรียนรู้วินัยนี้ ผู้สำเร็จการศึกษาควรมีความสามารถทางวัฒนธรรมทั่วไป (OC):

ความสามารถและความเต็มใจที่จะ:

การทำความเข้าใจแนวคิดสมัยใหม่เกี่ยวกับภาพของโลกโดยอาศัยโลกทัศน์ที่ก่อตัวขึ้น การเรียนรู้ความสำเร็จของวิทยาศาสตร์ธรรมชาติและสังคมศาสตร์ วัฒนธรรมศึกษา (OK-2);

ครอบครองวัฒนธรรมการคิดทางวิทยาศาสตร์ การวางนัยทั่วไป การวิเคราะห์และการสังเคราะห์ข้อเท็จจริงและตำแหน่งทางทฤษฎี (OK-3);

การใช้ระบบประเภทและวิธีการที่จำเป็นสำหรับการแก้ปัญหาทั่วไปในด้านต่าง ๆ ของการประกอบวิชาชีพ (OK-4)

ดำเนินการงานบรรณานุกรมและดึงข้อมูลโดยใช้ข้อมูลในการแก้ปัญหาทางวิชาชีพและเตรียมบทความทางวิทยาศาสตร์ รายงาน ข้อสรุป ฯลฯ (OK-9) ในภายหลัง

ความสามารถระดับมืออาชีพ (PC):

ความสามารถและความเต็มใจที่จะ:

การประยุกต์ใช้ความรู้ทางจิตวิทยาเป็นศาสตร์แห่งปรากฏการณ์ทางจิตวิทยา หมวดหมู่และวิธีการศึกษาและอธิบายรูปแบบการทำงานและการพัฒนาของจิตใจ (PC-9)

ทำความเข้าใจและกำหนดงานอย่างมืออาชีพในด้านการวิจัยและกิจกรรมภาคปฏิบัติ (PC-10)

องค์ประกอบของสมรรถนะที่เกิดขึ้นในรูปแบบของความรู้ ทักษะ ทรัพย์สมบัติ อันเป็นผลมาจากการเรียนรู้วินัย "ประสาทสรีรวิทยา" นักเรียนจะต้อง:

แนวคิดพื้นฐานของสรีรวิทยา (ตามอภิธานศัพท์);

กระบวนการหลักของการพัฒนาและการก่อตัวของการสร้างเซลล์สืบพันธุ์ สายวิวัฒนาการ และโครงสร้างจุลภาคของเนื้อเยื่อประสาท

แนวคิดหลักของการจัดระเบียบการทำงานของเซลล์ประสาทแต่ละเซลล์คือประชากรของเซลล์ประสาทและสมองโดยรวม พารามิเตอร์ทางมานุษยวิทยา กายวิภาค และสรีรวิทยาของชีวิตมนุษย์ในวิวัฒนาการทางพฤกษศาสตร์และสังคม

ใช้กฎพื้นฐาน รูปแบบในการจัดระเบียบหน้าที่ในสารสื่อประสาทของสมอง

ใช้พารามิเตอร์ทางชีวภาพเพื่อทำความเข้าใจกระบวนการของชีวิตมนุษย์

การใช้เครื่องมือทางความคิดเพื่อระบุและเป็นตัวแทนของการเรียงตัวของเซลล์ประสาทของโครงสร้างสมองต่างๆ

วิเคราะห์การจัดลำดับชั้นของการสร้างแบบจำลองสมอง

แสดงภาพโครงสร้างของเซลล์ประสาทของบล็อกหลักของสมองและระบบประสาทสัมผัส

ระบบข้อมูลทางอินเทอร์เน็ตสมัยใหม่สำหรับบรรณานุกรมและการดึงข้อมูลในด้านกายวิภาคของระบบประสาทส่วนกลาง

ทฤษฎีและแนวคิดหลักเกี่ยวกับการทำงานของเซลล์ประสาทแต่ละเซลล์ จำนวนเซลล์ประสาทของระบบประสาทสัมผัส และสมองโดยรวม

รูปแบบหลัก, แบบจำลองและการออกแบบของการจัดระเบียบเซลล์ประสาทของระบบประสาทส่วนกลาง;

ทฤษฎีและแนวคิดหลักขององค์กรการทำงานและการพัฒนาระบบประสาทส่วนกลางและอุปกรณ์ต่อพ่วง

สาขาวิชาพื้นฐานสำหรับหลักสูตร "สรีรวิทยา" คือกายวิภาคของระบบประสาทส่วนกลาง, มานุษยวิทยา, จิตวิทยาทั่วไป, จิตวิเคราะห์ทั่วไป ต้องเรียนให้จบคอร์สด้วย ความรู้ทั่วไปในสาขาชีววิทยา (กายวิภาคและสรีรวิทยาของมนุษย์และสัตว์) ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของข้อกำหนดของหลักสูตรของโรงเรียน

รูปแบบการทำงาน: ห้องเรียนและชั้นเรียนภาคปฏิบัติ การฝึกอบรมตนเองของนักเรียน

ชั้นเรียนในห้องเรียนดำเนินการโดยใช้วิธีการแสดงภาพและกระตุ้นกิจกรรมของนักเรียนอย่างเพียงพอ โปรแกรมเน้นตรรกะและเนื้อหาของการบรรยายและการศึกษาด้วยตนเอง ในนั้นนักเรียนจะได้พบกับวรรณกรรมและงานที่แนะนำสำหรับการเตรียมการในแต่ละหัวข้อ

งานอิสระ. การศึกษาของ สื่อการศึกษาถ่ายโอนจากการศึกษาในห้องเรียนไปสู่การศึกษาอิสระและการระบุแหล่งข้อมูลในห้องสมุดวิทยาศาสตร์และอินเทอร์เน็ตในด้านต่อไปนี้:

บรรณานุกรมเกี่ยวกับปัญหาทางสรีรวิทยา

สิ่งพิมพ์ (รวมถึงสิ่งพิมพ์อิเล็กทรอนิกส์) ของแหล่งข้อมูลเกี่ยวกับสรีรวิทยา

วรรณกรรมวิทยาศาสตร์เรื่อง ประเด็นเฉพาะสรีรวิทยา

การสนับสนุนด้านลอจิสติกส์ของวินัย ห้องบรรยายพร้อมโปรเจ็กเตอร์มัลติมีเดีย แล็ปท็อป และไวท์บอร์ดแบบโต้ตอบ

รูปแบบของการควบคุม: งานที่ตั้งโปรแกรมไว้, การทดสอบ

ส่วนที่ ๑ ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับวินัย

สรีรวิทยาในระบบวิทยาศาสตร์ชีวภาพ เรื่องและวัตถุประสงค์ของการศึกษาสรีรวิทยา ระเบียบวิธีพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์ของสรีรวิทยาสมัยใหม่ เทคนิคสมัยใหม่ของการทดลองทางสรีรวิทยา

ขั้นตอนหลักในการพัฒนาสรีรวิทยา นักประสาทวิทยาชั้นนำในประเทศและต่างประเทศโรงเรียนวิทยาศาสตร์

ลักษณะของระยะปัจจุบันของการพัฒนาทางสรีรวิทยา แนวคิดสมัยใหม่เกี่ยวกับการทำงานของระบบประสาทส่วนกลาง กลไกกลางของการควบคุมพฤติกรรมและการทำงานของจิตใจ

ส่วนที่ 2 สรีรวิทยาของสมองมนุษย์

บทที่ 2.1. เซลล์เป็นหน่วยพื้นฐานของเนื้อเยื่อประสาท

เซลล์ประสาทเป็นหน่วยหน้าที่โครงสร้างของระบบประสาทส่วนกลาง คุณสมบัติโครงสร้างและชีวฟิสิกส์ของเซลล์ประสาท แนวคิดของการขยายพันธุ์ศักยภาพผ่านโครงสร้างตัวนำ ส่ง Anokhin เกี่ยวกับการประมวลผลภายในและการรวมตัวของการกระตุ้น synaptic แนวคิดของพี.เค. Anokhin เกี่ยวกับกิจกรรมบูรณาการของเซลล์ประสาท

เกลีย. ประเภทของเซลล์เกลีย หน้าที่ของเซลล์เกลีย

โครงสร้างของไซแนปส์ การจำแนกไซแนปส์ กลไกการส่งสัญญาณ synaptic ของ CNS ลักษณะของกระบวนการ presynaptic และ post-synaptic, กระแสไอออนของเมมเบรน, สถานที่ที่เกิดขึ้นของศักยภาพในการดำเนินการในเซลล์ประสาท คุณสมบัติของการส่ง synaptic ของการกระตุ้นและการกระตุ้นตามทางเดินประสาทของระบบประสาทส่วนกลาง ผู้ไกล่เกลี่ยของระบบประสาทส่วนกลาง

สัญญาณของกระบวนการกระตุ้น การยับยั้งจากส่วนกลาง (I.M. Sechenov) ประเภทหลักของการเบรกกลาง การยับยั้ง presynaptic และ postsynaptic การยับยั้งซึ่งกันและกันและการยับยั้งซึ่งกันและกัน การยับยั้ง Pessimal การยับยั้งตามด้วยการกระตุ้น ความสำคัญเชิงหน้าที่ของกระบวนการยับยั้ง วงจรประสาทที่ยับยั้ง แนวคิดสมัยใหม่เกี่ยวกับกลไกการยับยั้งจากส่วนกลาง

หลักการทั่วไปกิจกรรมประสานงานของ CNS หลักการของการแลกเปลี่ยนซึ่งกันและกัน (N.E. Vvedensky, Ch. Sherington) การฉายรังสีกระตุ้นในระบบประสาทส่วนกลาง การบรรจบกันของการกระตุ้นและหลักการของเส้นทางสุดท้ายร่วมกัน การบดเคี้ยว การเหนี่ยวนำตามลำดับ หลักการป้อนกลับและบทบาททางสรีรวิทยา คุณสมบัติเด่นของโฟกัส แนวคิดสมัยใหม่เกี่ยวกับกิจกรรมบูรณาการของระบบประสาทส่วนกลาง

ผู้ไกล่เกลี่ยของระบบประสาท ตัวรับฝิ่นและฝิ่นในสมอง

บทที่ 2.2. กระตุ้นระบบสมอง

การจัดโครงสร้างและการทำงานของระบบกระตุ้นสมอง การก่อตัวไขว้กันเหมือนแห, นิวเคลียสที่ไม่เฉพาะเจาะจงของฐานดอก, ระบบลิมบิก บทบาทของสารสื่อประสาทและนิวโรเปปไทด์ในการควบคุมการนอนหลับและความตื่นตัว ลักษณะการนอนของมนุษย์ในเวลากลางคืน โครงสร้างการนอนหลับตอนกลางคืนของผู้ใหญ่

บทที่ 2.3. กลไกทางสรีรวิทยาของการควบคุมการทำงานของพืชและพฤติกรรมสัญชาตญาณ

การจัดโครงสร้างและหน้าที่ของระบบประสาทอัตโนมัติ ส่วนโค้งสะท้อนของการสะท้อนกลับอัตโนมัติ แผนกที่เห็นอกเห็นใจและกระซิกของระบบประสาทอัตโนมัติ ระบบประสาท Metasympathetic และการแบ่งลำไส้ของระบบประสาทอัตโนมัติ การก่อตัวของสัญญาณเอาต์พุตในระบบประสาทอัตโนมัติ: บทบาทของมลรัฐและนิวเคลียสของทางเดินเดี่ยว สารสื่อประสาทและสารสื่อร่วมของระบบประสาทอัตโนมัติ แนวคิดสมัยใหม่เกี่ยวกับคุณสมบัติการทำงานของระบบประสาทอัตโนมัติ

การควบคุมการทำงานของระบบต่อมไร้ท่อ การควบคุมอุณหภูมิของร่างกาย ควบคุมสมดุลของน้ำในร่างกาย การปรับพฤติกรรมการกิน Reg ที่ ระเบียบของพฤติกรรมทางเพศ กลไกประสาทของความกลัวและความโกรธ สรีรวิทยาของต่อมทอนซิล สรีรวิทยาของฮิปโปแคมปัส สรีรวิทยาของแรงจูงใจ โรคประสาท และ สรีรวิทยาของความเครียด

ส่วนที่ 3 สมองทางปัญญา

บทที่ 3.1. สรีรวิทยาของการเคลื่อนไหว

หลักการสะท้อนการทำงานของระบบประสาทส่วนกลาง ทฤษฎีสะท้อนกลับของ I.P. Pavlov หลักการของการกำหนด หลักการของโครงสร้าง หลักการวิเคราะห์และการสังเคราะห์ในการทำงานของระบบประสาทส่วนกลาง การสะท้อนกลับและส่วนโค้งสะท้อน (R. Descartes, J. Prohaska) ประเภทของปฏิกิริยาตอบสนอง อาร์คสะท้อนของโซมาติกและปฏิกิริยาตอบสนองอัตโนมัติ คุณสมบัติของศูนย์ประสาท การกระตุ้นด้านเดียวล่าช้าผ่านศูนย์ประสาท การพึ่งพาการตอบสนองของปฏิกิริยาสะท้อนกับพารามิเตอร์การกระตุ้น ผลรวมของการกระตุ้น การแปลงจังหวะของการกระตุ้น ผลที่ตามมา ความเหนื่อยล้าของศูนย์ประสาท โทนสีของศูนย์ประสาท ปฏิกิริยาตอบสนองแบบไม่มีเงื่อนไขและแบบมีเงื่อนไข (I.P. Pavlov)

ระเบียบการเคลื่อนไหว กล้ามเนื้อเป็นเอฟเฟกต์ของระบบมอเตอร์ ตัวรับกล้ามเนื้อและการตอบสนองของกระดูกสันหลัง: รีเฟล็กซ์ยืด กลไกการประสานงานของกระดูกสันหลัง ท่าทางและระเบียบของมัน การเคลื่อนไหวตามอำเภอใจ ฟังก์ชั่นมอเตอร์ของ cerebellum และ basal ganglia ระบบตา.

2. สรุปการบรรยาย

2. 1 ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับวินัย

2.1.1 ประวัติความเป็นมาของการพัฒนาวิทยาศาสตร์

สรีรวิทยาเป็นสาขาพิเศษทางสรีรวิทยาที่ศึกษาของระบบประสาท เกิดขึ้นมากในภายหลัง. เกือบตีสอง ครึ่งหนึ่งของXIXสรีรวิทยาแห่งศตวรรษที่พัฒนาเป็นวิทยาศาสตร์ทดลองบนพื้นฐานของการศึกษาสัตว์ อันที่จริงอาการ "ต่ำกว่า" (พื้นฐาน) ของการทำงานของระบบประสาทนั้นเหมือนกันในสัตว์และมนุษย์ หน้าที่ดังกล่าวของระบบประสาทรวมถึงการกระตุ้นตามเส้นใยประสาท, การเปลี่ยนแปลงของการกระตุ้นจากเซลล์ประสาทหนึ่งไปยังอีกเซลล์หนึ่ง (เช่น เส้นประสาท, กล้ามเนื้อ, ต่อม), ปฏิกิริยาตอบสนองอย่างง่าย (เช่น การงอหรือการขยายแขนขา) การรับรู้แสง เสียง สัมผัสและสารระคายเคืองอื่นๆ ที่ค่อนข้างง่าย และอื่นๆ อีกมากมาย เฉพาะช่วงปลายศตวรรษที่ 19 เท่านั้น นักวิทยาศาสตร์เริ่มศึกษาหน้าที่ที่ซับซ้อนบางอย่างของการหายใจ โดยรักษาองค์ประกอบที่คงที่ของเลือด ของเหลวในเนื้อเยื่อ และอื่นๆ ในร่างกาย ในการดำเนินการศึกษาทั้งหมดนี้ นักวิทยาศาสตร์ไม่พบความแตกต่างที่มีนัยสำคัญในการทำงานของระบบประสาท ทั้งโดยรวมและในส่วนของระบบ ในมนุษย์และสัตว์ แม้กระทั่งในขั้นต้น ตัวอย่างเช่น ในช่วงเริ่มต้นของสรีรวิทยาการทดลองสมัยใหม่ วัตถุหลักคือกบ ด้วยการค้นพบวิธีการวิจัยใหม่เท่านั้น (ประการแรกอาการทางไฟฟ้าของกิจกรรมของระบบประสาท) ระยะใหม่เริ่มต้นขึ้นในการศึกษาการทำงานของสมองเมื่อเป็นไปได้ที่จะศึกษาหน้าที่เหล่านี้โดยไม่ทำลายสมองโดยไม่รบกวน ด้วยการทำงานและในขณะเดียวกันก็ศึกษาอาการสูงสุด กิจกรรม - การรับรู้สัญญาณ, หน้าที่ของหน่วยความจำ, สติและอื่น ๆ อีกมากมาย

ความรู้ที่สรีรวิทยามีเมื่อ 50-100 ปีที่แล้วเกี่ยวข้องกับการทำงานของอวัยวะต่างๆ ของร่างกายเราเท่านั้น (ไต หัวใจ กระเพาะอาหาร ฯลฯ) แต่ไม่เกี่ยวกับสมอง ความคิดของนักวิทยาศาสตร์โบราณเกี่ยวกับการทำงานของสมองนั้นถูกจำกัดด้วยการสังเกตจากภายนอกเท่านั้น พวกเขาเชื่อว่ามีสามโพรงในสมอง และแพทย์โบราณ "วาง" หน้าที่ทางจิตอย่างใดอย่างหนึ่งในแต่ละคน

บรรพบุรุษของการเกิดขึ้นของสรีรวิทยาคือการสะสมความรู้เกี่ยวกับกายวิภาคศาสตร์และจุลกายวิภาคของระบบประสาท แนวความคิดเกี่ยวกับหลักการทำงานของรัฐสภาสะท้อนกลับได้รับการเสนอชื่อในช่วงต้นศตวรรษที่ 17 R. Descartes และในศตวรรษที่สิบแปด และ J. Prohaska ในทางวิทยาศาตร์ สรีรวิทยาเริ่มพัฒนาในช่วงครึ่งแรกของศตวรรษที่ 19 เท่านั้น เมื่อเริ่มใช้วิธีการทดลองเพื่อศึกษาระบบประสาท การพัฒนาของสรีรวิทยาได้รับการอำนวยความสะดวกโดยการสะสมของข้อมูลเกี่ยวกับโครงสร้างทางกายวิภาคและเนื้อเยื่อวิทยาของระบบประสาทโดยเฉพาะอย่างยิ่งการค้นพบหน่วยโครงสร้าง - เซลล์ประสาทหรือเซลล์ประสาทตลอดจนการพัฒนาวิธีการติดตามเส้นทางของเส้นประสาท จากการสังเกตความเสื่อมของเส้นใยประสาทหลังการแยกตัวออกจากร่างกายของเซลล์ประสาท

ในตอนต้นของศตวรรษที่ XX C. Bell (1811) และ F. Magendie (1822) กำหนดโดยอิสระว่าหลังจากการเปลี่ยนแปลงของรากกระดูกสันหลังส่วนหลัง ความไวจะหายไป และหลังจากการตัดรากล่วงหน้า การเคลื่อนไหวจะหายไป (กล่าวคือ รากหลังส่งแรงกระตุ้นของเส้นประสาทไปยังสมอง และส่วนหน้า - จากสมอง) ต่อจากนี้ไป พวกเขาเริ่มใช้การตัดและทำลายโครงสร้างสมองต่างๆ อย่างกว้างขวาง จากนั้นจึงใช้การกระตุ้นเทียมเพื่อกำหนดการแปลของฟังก์ชันเฉพาะในระบบประสาท

ขั้นตอนสำคัญคือการค้นพบ I.M. Sechenov (1863) ของการยับยั้งจากส่วนกลาง - ปรากฏการณ์เมื่อการระคายเคืองของศูนย์กลางบางอย่างของระบบประสาทไม่ได้ทำให้เกิดสภาวะที่แอคทีฟ - การกระตุ้น แต่เป็นการปราบปรามของกิจกรรม ดังที่แสดงให้เห็นในภายหลัง ปฏิสัมพันธ์ของการกระตุ้นและการยับยั้งรองรับกิจกรรมทางประสาททุกประเภท

ในช่วงครึ่งหลังของ XIX - ต้นศตวรรษที่ XX ได้รับข้อมูลโดยละเอียดเกี่ยวกับความสำคัญในการทำงานของส่วนต่างๆ ของระบบประสาทและรูปแบบพื้นฐานของกิจกรรมสะท้อนกลับ N.E. มีส่วนสำคัญในการศึกษาการทำงานของระบบประสาทส่วนกลาง วเวเดนสกี้, V.M. Bekhterev และ C. Sherrington บทบาทของก้านสมอง ซึ่งส่วนใหญ่อยู่ในการควบคุมการทำงานของหัวใจและหลอดเลือดและการหายใจนั้น F.V. Ovsyannikov และ N.A. Mislavsky เช่นเดียวกับ P. Flurans บทบาทของ cerebellum - L. Luciani เอฟวี Ovsyannikov กำหนดบทบาทของก้านสมองและอิทธิพลที่มีต่อการทำงานของหัวใจและหลอดเลือดและการหายใจ และ L. Luciani - บทบาทของสมองน้อย

การศึกษาทดลองเกี่ยวกับหน้าที่ของเปลือกสมองของซีกโลกเริ่มค่อนข้างช้า (นักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมัน G. Fritsch และ E. Gitzig, 1870; F. Goltz, 1869; G. Munch และอื่น ๆ ) แม้ว่าความคิดของ ความเป็นไปได้ในการขยายหลักการสะท้อนกลับไปยังกิจกรรมของเยื่อหุ้มสมองได้รับการพัฒนาในปี 1863 โดย Sechenov ใน Reflexes of the Brain

การศึกษาทดลองอย่างต่อเนื่องเกี่ยวกับการทำงานของเยื่อหุ้มสมองเริ่มโดย I.P. Pavlov ผู้ค้นพบการตอบสนองแบบมีเงื่อนไขและด้วยเหตุนี้จึงมีความเป็นไปได้ของการลงทะเบียนวัตถุประสงค์ของกระบวนการทางประสาทที่เกิดขึ้นในเยื่อหุ้มสมอง

ไอพี Pavlov พัฒนาแนวคิดของ I.M. Sechenov ในรูปแบบของ "หลักคำสอนของสรีรวิทยาของปฏิกิริยาตอบสนองแบบมีเงื่อนไข" เขาให้เครดิตกับการสร้างวิธีการศึกษาทดลองของ "ชั้นสูงสุด" ของเปลือกสมอง - ซีกโลกในสมอง วิธีนี้เรียกว่า "วิธีการตอบสนองแบบมีเงื่อนไข" เขากำหนดรูปแบบพื้นฐานของการนำเสนอต่อสัตว์ (I.P. Pavlov ทำการศึกษาเกี่ยวกับสุนัข แต่ก็เป็นความจริงสำหรับมนุษย์ด้วย) ของสิ่งเร้าสองอย่าง - เงื่อนไขแรก (เช่นเสียงกริ่ง) และไม่มีเงื่อนไข (เช่น ให้อาหารสุนัขด้วยชิ้นเนื้อ) หลังจากการรวมกันจำนวนหนึ่งสิ่งนี้นำไปสู่ความจริงที่ว่าภายใต้การกระทำของเสียงกริ่ง (สัญญาณตามเงื่อนไข) สุนัขพัฒนาปฏิกิริยาอาหาร (ปล่อยน้ำลายสุนัขเลียสะอื้นมองไปทางชาม ) เช่น รีเฟล็กซ์ปรับสภาพอาหารได้ก่อตัวขึ้น จริงๆ เทคนิคนี้ตอนซ้อมรู้กันมานานแล้ว แต่ I.P. Pavlov ทำให้มันเป็นเครื่องมือที่ทรงพลัง การวิจัยทางวิทยาศาสตร์การทำงานของสมอง

การศึกษาทางสรีรวิทยาร่วมกับการศึกษากายวิภาคและสัณฐานวิทยาของสมอง นำไปสู่ข้อสรุปที่แน่ชัด ซึ่งเป็นสมองที่เป็นเครื่องมือในการมีสติสัมปชัญญะ การคิด การรับรู้ ความจำ และหน้าที่ทางจิตอื่นๆ ของเรา

นอกจากนี้ยังมีทิศทางเกิดขึ้นในสรีรวิทยาซึ่งกำหนดเป็นหน้าที่ในการศึกษากลไกของกิจกรรม เซลล์ประสาทและลักษณะของการกระตุ้นและการยับยั้ง สิ่งนี้อำนวยความสะดวกโดยการค้นพบและพัฒนาวิธีการบันทึกศักยภาพทางไฟฟ้าชีวภาพ การลงทะเบียนกิจกรรมทางไฟฟ้าของเนื้อเยื่อประสาทและเซลล์ประสาทแต่ละเซลล์ทำให้สามารถตัดสินได้อย่างเป็นกลางและแม่นยำว่ากิจกรรมที่เกี่ยวข้องปรากฏขึ้นที่ใด พัฒนาอย่างไร ที่ไหนและด้วยความเร็วที่แพร่กระจายผ่านเนื้อเยื่อประสาท เป็นต้น สนับสนุนโดยเฉพาะอย่างยิ่งในการศึกษากลไกของกิจกรรมประสาท G. Helmholtz, E. Dubois-Reymond, L. German, E. Pfluger และในรัสเซีย N.E. Vvedensky ผู้ใช้โทรศัพท์เพื่อศึกษาปฏิกิริยาทางไฟฟ้าของระบบประสาท (1884); V. Einthoven แล้วก็ A.F. Samoilov บันทึกปฏิกิริยาทางไฟฟ้าระยะสั้นและอ่อนของระบบประสาทอย่างแม่นยำโดยใช้เครื่องวัดกระแสไฟฟ้าแบบสตริง นักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกัน G. Bishop J. Erlanger และ G. Gasser (1924) ได้นำเครื่องขยายเสียงอิเล็กทรอนิกส์และออสซิลโลสโคปมาใช้ในการฝึกประสาทสรีรวิทยา ความสำเร็จทางเทคนิคเหล่านี้ถูกนำมาใช้เพื่อศึกษากิจกรรมของหน่วยประสาทวิทยา (electromyography) แต่ละตัวเพื่อบันทึกกิจกรรมทางไฟฟ้าทั้งหมดของเปลือกสมอง (electroencephalography) เป็นต้น

2.1.2 วิธีการทางสรีรวิทยา

วิธีการศึกษาสมองของมนุษย์ได้รับการปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง ดังนั้นวิธีการตรวจเอกซเรย์สมัยใหม่ช่วยให้คุณเห็นโครงสร้างของสมองมนุษย์โดยไม่ทำลายมัน ตามหลักการหนึ่งของการศึกษาเหล่านี้ - วิธีการถ่ายภาพด้วยคลื่นสนามแม่เหล็ก (MRI) สมองจะถูกฉายรังสี สนามแม่เหล็กไฟฟ้าโดยใช้แม่เหล็กพิเศษสำหรับสิ่งนี้ ภายใต้การกระทำของสนามแม่เหล็ก ไดโพลของของเหลวในสมอง (เช่น โมเลกุลของน้ำ) จะเข้าทิศทาง หลังจากที่เอาสนามแม่เหล็กภายนอกออก ไดโพลจะกลับสู่สถานะเดิม และสัญญาณแม่เหล็กจะปรากฏขึ้น ซึ่งเซ็นเซอร์พิเศษจะรับมา จากนั้นเสียงสะท้อนนี้จะถูกประมวลผลโดยใช้คอมพิวเตอร์ที่ทรงพลังและแสดงบนหน้าจอมอนิเตอร์โดยใช้วิธีกราฟิกคอมพิวเตอร์ เนื่องจากสนามแม่เหล็กภายนอกที่สร้างโดยแม่เหล็กภายนอกสามารถทำให้แบนได้ สนามเช่น "มีดผ่าตัด" ชนิดหนึ่งจึงสามารถ "ตัด" สมองออกเป็นชั้นต่างๆ ได้ บนหน้าจอมอนิเตอร์ นักวิทยาศาสตร์สังเกตชุดของ "ส่วน" ที่ต่อเนื่องกันของสมอง โดยไม่ก่อให้เกิดอันตรายใดๆ กับสมอง วิธีนี้ช่วยให้คุณตรวจสอบเนื้องอกในสมองที่เป็นมะเร็งได้

การตรวจเอกซเรย์ปล่อยโพซิตรอน (PET) มีความละเอียดสูงกว่า การศึกษานี้มีพื้นฐานมาจากการนำไอโซโทปอายุสั้นที่ปล่อยโพซิตรอนเข้าสู่การไหลเวียนในสมอง ข้อมูลเกี่ยวกับการกระจายของกัมมันตภาพรังสีในสมองถูกรวบรวมโดยคอมพิวเตอร์ในช่วงเวลาหนึ่งที่สแกน แล้วสร้างใหม่เป็นภาพสามมิติ วิธีการนี้ทำให้สามารถสังเกตจุดโฟกัสของการกระตุ้นในสมองได้ เช่น เมื่อคิดถึงแต่ละคำ เมื่อพูดออกมาดังๆ ซึ่งแสดงถึงความสามารถในการแก้ไขระดับสูง ในเวลาเดียวกัน กระบวนการทางสรีรวิทยาหลายอย่างในสมองของมนุษย์ดำเนินไปเร็วกว่าวิธีเอกซ์เรย์มาก ในการวิจัยของนักวิทยาศาสตร์ ปัจจัยทางการเงิน กล่าวคือ ต้นทุนการศึกษา มีความสำคัญไม่น้อย

นักสรีรวิทยายังมีวิธีการวิจัยทางไฟฟ้าฟิสิกส์ที่หลากหลาย นอกจากนี้ยังไม่เป็นอันตรายต่อสมองของมนุษย์อย่างแน่นอนและช่วยให้คุณสังเกตกระบวนการทางสรีรวิทยาในช่วงตั้งแต่เศษเสี้ยววินาที (1 ms = 1/1000 s) ไปจนถึงหลายชั่วโมง หากการตรวจเอกซเรย์เป็นผลจากความคิดทางวิทยาศาสตร์ของศตวรรษที่ 20 แล้ว electrophysiology ก็มีรากฐานทางประวัติศาสตร์ที่ลึกซึ้ง

ในศตวรรษที่ 18 นายแพทย์ชาวอิตาลี ลุยจิ กัลวานี สังเกตว่าขาของกบที่ผ่า (ตอนนี้เราเรียกว่าการเตรียมกล้ามเนื้อประสาท) จะหดตัวเมื่อสัมผัสกับโลหะ Galvani ได้เปิดเผยการค้นพบอันน่าทึ่งของเขาต่อสาธารณะโดยเรียกมันว่าพลังงานชีวภาพ

ข้ามส่วนสำคัญของประวัติศาสตร์ไปและข้ามไปยังศตวรรษที่ 19 ถึงเวลานี้เครื่องมือทางกายภาพชุดแรก (สตริงกัลวาโนมิเตอร์) ได้ปรากฏขึ้นแล้ว ซึ่งทำให้สามารถศึกษาศักย์ไฟฟ้าที่อ่อนแอจากวัตถุทางชีววิทยาได้ ในแมนเชสเตอร์ (อังกฤษ) G. Cato ได้วางอิเล็กโทรด (ลวดโลหะ) ไว้บนกลีบท้ายทอยของสมองของสุนัขเป็นครั้งแรก และลงทะเบียนความผันผวนของศักย์ไฟฟ้าเมื่อดวงตาของสุนัขสว่างด้วยแสง ความผันผวนของศักย์ไฟฟ้าดังกล่าวในปัจจุบันเรียกว่า evoked potential และมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการศึกษาสมองของมนุษย์ การค้นพบนี้ยกย่องชื่อของกาโต้และได้มาถึงยุคสมัยของเราแล้ว แต่ผู้ร่วมสมัยของนักวิทยาศาสตร์ที่โดดเด่นได้ยกย่องเขาอย่างสุดซึ้งในฐานะนายกเทศมนตรีเมืองแมนเชสเตอร์ ไม่ใช่ในฐานะนักวิทยาศาสตร์

ในรัสเซีย I.M. Sechenov: เป็นครั้งแรกที่เขาสามารถลงทะเบียนการสั่นของไฟฟ้าชีวภาพจากไขกระดูกของกบ เพื่อนร่วมชาติอีกคนหนึ่งของเรา ศาสตราจารย์แห่งมหาวิทยาลัย Kazan I. Pravdich-Neminsky ได้ศึกษาการสั่นของสมองของสุนัขในสภาวะต่างๆ ของสัตว์ ทั้งในเวลาพักและระหว่างที่ตื่นตัว อันที่จริง สิ่งเหล่านี้เป็นภาพอิเล็กโตรเซฟาโลแกรมชุดแรก อย่างไรก็ตาม การศึกษาที่ดำเนินการเมื่อต้นศตวรรษที่ 20 โดยนักวิจัยชาวสวีเดน G. Berger ได้รับการยอมรับจากทั่วโลก โดยใช้เครื่องมือที่ล้ำหน้ากว่านั้นมาก เขาลงทะเบียนศักยภาพไฟฟ้าชีวภาพของสมองมนุษย์ ซึ่งปัจจุบันเรียกว่าอิเล็กโตรเอนเซฟาโลแกรม ในการศึกษาเหล่านี้ จังหวะหลักของ biocurrents ของสมองมนุษย์ได้รับการลงทะเบียนเป็นครั้งแรก - การสั่นของไซนัสด้วยความถี่ 8-12 Hz ซึ่งเรียกว่าจังหวะอัลฟา นี่ถือได้ว่าเป็นจุดเริ่มต้นของยุคใหม่ของการวิจัยทางสรีรวิทยาของสมองมนุษย์

วิธีการที่ทันสมัย electroencephalography ทางคลินิกและการทดลองได้ก้าวไปข้างหน้าอย่างมีนัยสำคัญด้วยการใช้คอมพิวเตอร์ โดยปกติอิเล็กโทรดถ้วยหลายโหลจะถูกนำไปใช้กับพื้นผิวของหนังศีรษะในระหว่างการตรวจทางคลินิกของผู้ป่วย นอกจากนี้ อิเล็กโทรดเหล่านี้ยังเชื่อมต่อกับแอมพลิฟายเออร์หลายช่องสัญญาณ แอมพลิฟายเออร์สมัยใหม่มีความละเอียดอ่อนมากและช่วยให้สามารถบันทึกการสั่นสะเทือนทางไฟฟ้าจากสมองด้วยแอมพลิจูดเพียงไม่กี่ไมโครโวลต์ (1 μV = 1/1,000,000 V) นอกจากนี้ คอมพิวเตอร์ที่มีประสิทธิภาพเพียงพอจะประมวลผล EEG สำหรับแต่ละช่องสัญญาณ นักจิตวิทยาหรือแพทย์แล้วแต่ว่าสมองจะถูกตรวจหรือไม่ คนรักสุขภาพหรือผู้ป่วยมีความสนใจในคุณลักษณะ EEG หลายอย่างที่สะท้อนถึงบางแง่มุมของการทำงานของสมอง เช่น จังหวะ EEG (อัลฟา เบต้า ทีต้า ฯลฯ) ที่บ่งบอกถึงระดับของการทำงานของสมอง ตัวอย่างคือการใช้วิธีนี้ในวิสัญญีวิทยา ในปัจจุบัน ในคลินิกศัลยกรรมทั้งหมดของโลก ในระหว่างการผ่าตัดภายใต้การดมยาสลบ พร้อมกับการตรวจคลื่นไฟฟ้าหัวใจ EEG จะถูกบันทึกด้วย ซึ่งจังหวะดังกล่าวสามารถระบุความลึกของการดมยาสลบและควบคุมการทำงานของสมองได้อย่างแม่นยำ ด้านล่างเราจะจัดการกับการประยุกต์ใช้วิธี EEG ในกรณีอื่นๆ

วิธีการทางประสาทชีววิทยาเพื่อศึกษาระบบประสาทของมนุษย์ ในการศึกษาเชิงทฤษฎีเกี่ยวกับสรีรวิทยาของสมองมนุษย์ การศึกษาระบบประสาทส่วนกลางของสัตว์มีบทบาทอย่างมาก ความรู้ด้านนี้เรียกว่าประสาทวิทยาศาสตร์ ความจริงก็คือสมองของมนุษย์สมัยใหม่เป็นผลจากวิวัฒนาการอันยาวนานของสิ่งมีชีวิตบนโลก บนเส้นทางของวิวัฒนาการนี้ ซึ่งเริ่มต้นบนโลกเมื่อประมาณ 3-4 พันล้านปีก่อนและดำเนินต่อไปในยุคของเรา ธรรมชาติได้เคลื่อนผ่านโครงสร้างที่หลากหลายของระบบประสาทส่วนกลางและองค์ประกอบต่างๆ ตัวอย่างเช่น เซลล์ประสาท กระบวนการของพวกมัน และกระบวนการที่เกิดขึ้นในเซลล์ประสาทยังคงไม่เปลี่ยนแปลงทั้งในสัตว์ดึกดำบรรพ์ (เช่น สัตว์ขาปล้อง ปลา สัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำ สัตว์เลื้อยคลาน ฯลฯ) และในมนุษย์ ซึ่งหมายความว่าธรรมชาติหยุดอยู่ที่การสร้างแบบจำลองที่ประสบความสำเร็จของเธอและไม่ได้เปลี่ยนแปลงมันเป็นเวลาหลายร้อยล้านปี สิ่งนี้เกิดขึ้นกับโครงสร้างสมองหลายอย่าง ข้อยกเว้นคือซีกโลก มีเอกลักษณ์เฉพาะในสมองของมนุษย์ ดังนั้นนักประสาทวิทยาที่มีวัตถุการศึกษาจำนวนมากสามารถศึกษาสรีรวิทยาของสมองมนุษย์ในเรื่องใดเรื่องหนึ่งหรืออีกประเด็นหนึ่งเกี่ยวกับวัตถุที่ง่ายกว่าถูกกว่าและเข้าถึงได้ง่ายกว่า วัตถุดังกล่าวอาจเป็นสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง ตัวอย่างเช่นหนึ่งในวัตถุคลาสสิกของ neurophysiology สมัยใหม่คือปลาหมึกเซฟาโลพอด เส้นใยประสาทของมัน (ที่เรียกว่าแอกซอนยักษ์) ซึ่งทำการศึกษาคลาสสิกเกี่ยวกับสรีรวิทยาของเยื่อหุ้มเซลล์ที่กระตุ้นได้

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา มีการใช้สมองส่วนภายในของลูกหนูแรกเกิดและหนูตะเภา และแม้แต่การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อประสาทที่ปลูกในห้องปฏิบัติการเพื่อจุดประสงค์เหล่านี้มากขึ้น neurobiology สามารถแก้ปัญหาอะไรได้ด้วยวิธีการของมัน? ก่อนอื่น - การศึกษากลไกการทำงานของเซลล์ประสาทแต่ละเซลล์และกระบวนการของเซลล์ ตัวอย่างเช่น เซฟาโลพอด (ปลาหมึก ปลาหมึก) มีซอนขนาดยักษ์ที่หนามาก (เส้นผ่านศูนย์กลาง 500-1,000 µm) ซึ่งการกระตุ้นจะส่งผ่านจากปมประสาทของศีรษะไปยังกล้ามเนื้อของเสื้อคลุม โรงงานแห่งนี้กำลังตรวจสอบกลไกระดับโมเลกุลของการกระตุ้น หอยหลายชนิดในปมประสาทเส้นประสาทที่มาแทนที่สมองมีเซลล์ประสาทขนาดใหญ่มาก โดยมีเส้นผ่านศูนย์กลางไม่เกิน 1,000 ไมครอน เซลล์ประสาทเหล่านี้เป็นหัวข้อที่ชื่นชอบในการศึกษาช่องไอออน ซึ่งควบคุมโดยสารเคมีในการเปิดและปิด มีการศึกษาประเด็นต่าง ๆ ของการถ่ายโอนการกระตุ้นจากเซลล์ประสาทหนึ่งไปยังอีกเซลล์หนึ่งที่ชุมทางประสาทและกล้ามเนื้อ - ไซแนปส์ (ไซแนปส์ในภาษากรีกหมายถึงการติดต่อ); ไซแนปส์เหล่านี้มีขนาดใหญ่กว่าไซแนปส์ที่คล้ายกันในสมองของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมหลายร้อยเท่า กระบวนการที่ซับซ้อนมากและไม่เข้าใจอย่างสมบูรณ์เกิดขึ้นที่นี่ ตัวอย่างเช่น แรงกระตุ้นของเส้นประสาทที่ไซแนปส์ส่งผลให้เกิดการปลดปล่อย เคมีเนื่องจากการกระทำที่กระตุ้นถูกส่งไปยังเซลล์ประสาทอื่น การศึกษากระบวนการและความเข้าใจในกระบวนการเหล่านี้สนับสนุนอุตสาหกรรมการผลิตสมัยใหม่ทั้งหมด ยาและยาอื่นๆ รายการคำถามที่ประสาทวิทยาศาสตร์สมัยใหม่สามารถตอบได้นั้นไม่มีที่สิ้นสุด เราจะพิจารณาตัวอย่างด้านล่าง

ในการลงทะเบียนกิจกรรมทางไฟฟ้าชีวภาพของเซลล์ประสาทและกระบวนการของพวกเขาจะใช้เทคนิคพิเศษซึ่งเรียกว่าเทคโนโลยีไมโครอิเล็กโทรด เทคนิคไมโครอิเล็กโทรดขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์ของการศึกษามีคุณสมบัติมากมาย มักใช้ไมโครอิเล็กโทรดสองประเภท - โลหะและแก้ว ไมโครอิเล็กโทรดโลหะมักทำจากลวดทังสเตนที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.3-1 มม. ในระยะแรก ชิ้นงานที่มีความยาว 10-20 ซม. จะถูกตัด (พิจารณาจากความลึกที่ไมโครอิเล็กโทรดจะจุ่มลงในสมองของสัตว์ที่กำลังศึกษาอยู่) ปลายด้านหนึ่งของชิ้นงานถูกกราวด์ด้วยไฟฟ้าให้มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 1-10 ไมครอน หลังจากล้างพื้นผิวอย่างทั่วถึงในสารละลายพิเศษ มันเคลือบเงาสำหรับฉนวนไฟฟ้า ส่วนปลายสุดของอิเล็กโทรดยังคงไม่มีฉนวน (บางครั้งกระแสไฟอ่อนจะถูกส่งผ่านไมโครอิเล็กโทรดดังกล่าวเพื่อทำลายฉนวนที่ปลายสุด)

ในการบันทึกกิจกรรมของเซลล์ประสาทเดี่ยว ไมโครอิเล็กโทรดได้รับการแก้ไขในเครื่องมือควบคุมพิเศษ ซึ่งช่วยให้สามารถพัฒนาสมองของสัตว์ได้อย่างแม่นยำสูง ขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์ของการศึกษา หุ่นยนต์สามารถติดตั้งบนกะโหลกศีรษะของสัตว์หรือแยกจากกัน ในกรณีแรกเป็นอย่างมาก อุปกรณ์จิ๋วเรียกว่าไมโครแมนิพัลเตอร์ ธรรมชาติของกิจกรรมทางไฟฟ้าชีวภาพที่บันทึกไว้นั้นพิจารณาจากเส้นผ่านศูนย์กลางของปลายไมโครอิเล็กโทรด ตัวอย่างเช่น ด้วยเส้นผ่านศูนย์กลางปลายไมโครอิเล็กโทรดไม่เกิน 5 ไมโครเมตร ศักยภาพในการทำงานของเซลล์ประสาทเดี่ยวสามารถบันทึกได้ (ในกรณีเหล่านี้ ปลายไมโครอิเล็กโทรดควรเข้าใกล้เซลล์ประสาทที่ศึกษาในระยะห่างประมาณ 100 ไมโครเมตร) เมื่อเส้นผ่านศูนย์กลางของปลายไมโครอิเล็กโทรดมากกว่า 10 ไมโครเมตร กิจกรรมของเซลล์ประสาทหลายสิบและบางครั้งหลายร้อยจะถูกบันทึกพร้อมกัน (กิจกรรมแบบมัลติเพลย์)

ไมโครอิเล็กโทรดที่แพร่หลายอีกประเภทหนึ่งทำจากแก้วเส้นเลือดฝอย (หลอด) เพื่อจุดประสงค์นี้จะใช้เส้นเลือดฝอยที่มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 1-3 มม. นอกจากนี้ ในอุปกรณ์พิเศษที่เรียกว่าการหลอมไมโครอิเล็กโทรด การดำเนินการต่อไปนี้จะดำเนินการ: เส้นเลือดฝอยที่อยู่ตรงกลางถูกทำให้ร้อนจนถึงอุณหภูมิหลอมเหลวของแก้วและแตก ขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์ของขั้นตอนนี้ (อุณหภูมิความร้อน ขนาดของโซนความร้อน ความเร็วและความแข็งแรงของช่องว่าง ฯลฯ) ไมโครปิเปตจะได้รับด้วยเส้นผ่านศูนย์กลางปลายสูงสุดเศษส่วนของไมโครมิเตอร์ ในขั้นตอนต่อไป ไมโครปิเปตจะถูกเติมด้วยสารละลายเกลือ (เช่น 2M KCl) และได้รับไมโครอิเล็กโทรด ปลายของไมโครอิเล็กโทรดดังกล่าวสามารถแทรกเข้าไปในเซลล์ประสาท (เข้าไปในร่างกายหรือแม้แต่ในกระบวนการของมัน) โดยไม่ทำลายเยื่อหุ้มเซลล์และคงกิจกรรมที่สำคัญไว้

ทิศทางอื่นในการศึกษาสมองของมนุษย์เกิดขึ้นในช่วงสงครามโลกครั้งที่สอง - นี่คือประสาทวิทยา หนึ่งในผู้ก่อตั้งแนวทางนี้คือศาสตราจารย์แห่งมหาวิทยาลัยมอสโก A.R. ลูเรีย. วิธีการนี้เป็นการผสมผสานเทคนิคการตรวจทางจิตวิทยากับการตรวจร่างกายของผู้ที่ได้รับความเสียหายทางสมอง ผลลัพธ์ที่ได้จากการศึกษาดังกล่าวจะถูกกล่าวถึงซ้ำแล้วซ้ำเล่าด้านล่าง

วิธีการศึกษาสมองของมนุษย์ไม่ได้จำกัดอยู่แค่วิธีการที่อธิบายไว้ข้างต้น ในบทนำ ผู้เขียนค่อนข้างพยายามที่จะแสดงความเป็นไปได้ที่ทันสมัยในการศึกษาสมองของคนที่มีสุขภาพดีและป่วย แทนที่จะอธิบายวิธีการวิจัยสมัยใหม่ทั้งหมด วิธีการเหล่านี้ไม่ได้เกิดขึ้นที่ ที่ว่างเปล่า- บางตัวมีประวัติอันยาวนาน ส่วนรุ่นอื่นๆ เป็นไปได้ในยุคของเครื่องมือคอมพิวเตอร์สมัยใหม่เท่านั้น ขณะอ่านหนังสือ ผู้อ่านจะพบกับวิธีการวิจัยอื่นๆ ซึ่งสาระสำคัญจะอธิบายไว้ในคำอธิบาย

2.1.3 ประสาทสรีรวิทยาสมัยใหม่

บน เวทีปัจจุบันหน้าที่ของสรีรวิทยาขึ้นอยู่กับการศึกษากิจกรรมบูรณาการของระบบประสาท การศึกษาดำเนินการโดยใช้พื้นผิวและอิเล็กโทรดที่ฝังรวมทั้งการกระตุ้นอุณหภูมิของระบบประสาท นอกจากนี้การศึกษากลไกเซลล์ของระบบประสาทซึ่งใช้เทคโนโลยีไมโครอิเล็กโทรดที่ทันสมัยยังคงพัฒนาต่อไป ไมโครอิเล็กโทรดถูกนำเข้าสู่เซลล์ประสาทและรับข้อมูลเกี่ยวกับการพัฒนากระบวนการกระตุ้นและการยับยั้ง นอกจากนี้ความแปลกใหม่ในการศึกษาระบบประสาทของมนุษย์คือการใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนซึ่งทำให้นักประสาทวิทยาสามารถศึกษาวิธีการเข้ารหัสและส่งข้อมูลในสมองได้ ในศูนย์วิจัยบางแห่ง งานอยู่ระหว่างดำเนินการเพื่อให้คุณสามารถจำลองเซลล์ประสาทและเครือข่ายเส้นประสาทแต่ละเซลล์ได้ ในขั้นปัจจุบัน สรีรวิทยามีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับวิทยาศาสตร์ต่างๆ เช่น ประสาทไซเบอร์เนติกส์ ประสาทเคมี และนิวโรไบโอนิกส์ วิธีการทางสรีรวิทยา (electroencephalography, myography, nystagmography ฯลฯ) ใช้ในการวินิจฉัยและรักษาโรคต่างๆ เช่น โรคหลอดเลือดสมอง ความผิดปกติของหัวรถจักร โรคลมบ้าหมู โรคปลอกประสาทเสื่อมแข็ง ตลอดจนโรคทางระบบประสาทที่หายาก เป็นต้น

2.2 สรีรวิทยาของสมองมนุษย์

สมองของมนุษย์นั้นซับซ้อนมาก แม้กระทั่งตอนนี้ เมื่อเรารู้มากเกี่ยวกับสมองไม่เพียงแต่ของมนุษย์เท่านั้น แต่ยังรวมถึงสัตว์อีกจำนวนหนึ่งด้วย ดูเหมือนว่าเรายังห่างไกลจากความเข้าใจกลไกทางสรีรวิทยาของการทำงานทางจิตหลายอย่าง เราสามารถพูดได้ว่าประเด็นเหล่านี้รวมอยู่ในวาระของวิทยาศาสตร์สมัยใหม่เท่านั้น ประการแรก เรื่องนี้เกี่ยวข้องกับกระบวนการทางจิต เช่น การคิด การรับรู้ถึงโลกรอบตัวและความทรงจำ และอื่นๆ อีกมากมาย ในเวลาเดียวกัน ปัญหาหลักที่จะต้องแก้ไขในสหัสวรรษที่สามได้ถูกกำหนดไว้อย่างชัดเจนแล้ว สิ่งที่สามารถนำเสนอได้ วิทยาศาสตร์สมัยใหม่ผู้ที่มีความสนใจในการทำงานของสมองของมนุษย์? ประการแรก ความจริงที่ว่าหลายระบบ "ทำงาน" ในสมองของเรา อย่างน้อยสามระบบ แต่ละระบบเหล่านี้สามารถเรียกได้ว่าเป็นสมองที่แยกจากกัน แม้ว่าในสมองที่แข็งแรง ระบบเหล่านี้แต่ละระบบจะทำงานด้วยความร่วมมือและปฏิสัมพันธ์อย่างใกล้ชิด ระบบเหล่านี้คืออะไร? สิ่งเหล่านี้คือสมองที่กระตุ้น สมองที่สร้างแรงบันดาลใจ และสมองแห่งความรู้ความเข้าใจ (จากภาษาละติน cognitio - "ความรู้") ดังที่ได้กล่าวไปแล้ว ไม่ควรเข้าใจว่าระบบทั้งสามนี้ เช่น ตุ๊กตาทำรัง ถูกซ้อนกันแบบหนึ่งในอีกระบบหนึ่ง แต่ละคนนอกเหนือจากหน้าที่หลักเช่นระบบกระตุ้น (สมอง) ทั้งคู่มีส่วนร่วมในการกำหนดสถานะของสติของเรา วงจรการนอนหลับ-ตื่น และเป็นส่วนสำคัญของกระบวนการรับรู้ของสมองของเรา อันที่จริงถ้าคนนอนหลับไม่สนิทกระบวนการเรียนรู้และกิจกรรมอื่น ๆ ก็เป็นไปไม่ได้ การละเมิดแรงจูงใจทางชีวภาพอาจไม่สอดคล้องกับชีวิต ตัวอย่างเหล่านี้สามารถคูณได้ แต่ ความคิดหลักประกอบด้วยความจริงที่ว่าสมองของมนุษย์เป็นอวัยวะเดียวที่ให้กิจกรรมที่สำคัญและการทำงานทางจิต อย่างไรก็ตาม เพื่อความสะดวกในการอธิบาย เราจะแยกแยะสามช่วงตึกที่ระบุไว้ข้างต้นในนั้น

2.2.1 เซลล์ - หน่วยพื้นฐานของเนื้อเยื่อประสาท

สมองของมนุษย์ประกอบด้วยเซลล์ต่างๆ มากมาย เซลล์เป็นหน่วยพื้นฐานของสิ่งมีชีวิต สัตว์ที่จัดอย่างเรียบง่ายที่สุดอาจมีเซลล์เพียงเซลล์เดียว สิ่งมีชีวิตที่ซับซ้อนประกอบด้วยเซลล์มากมายและมีหลายเซลล์ แต่ในกรณีทั้งหมดนี้ เซลล์ยังคงเป็นหน่วยของสิ่งมีชีวิตทางชีววิทยา เซลล์ของสิ่งมีชีวิตต่างๆ ตั้งแต่มนุษย์ไปจนถึงอะมีบา มีการจัดเรียงที่คล้ายกันมาก เซลล์ล้อมรอบด้วยเมมเบรนที่แยกไซโตพลาสซึมออกจากสิ่งแวดล้อม ศูนย์กลางในเซลล์ถูกครอบครองโดยนิวเคลียสซึ่งมีเครื่องมือทางพันธุกรรมที่เก็บรหัสพันธุกรรมของโครงสร้างของสิ่งมีชีวิตทั้งหมดของเรา แต่แต่ละเซลล์ใช้โค้ดนี้เพียงเล็กน้อยในกิจกรรมในชีวิต นอกจากนิวเคลียสแล้ว ยังมีออร์แกเนลล์ (อนุภาค) อื่นๆ อีกมากมายในไซโตพลาสซึม ในหมู่พวกเขา สิ่งที่สำคัญที่สุดอย่างหนึ่งคือเอนโดพลาสมิกเรติคูลัมที่ประกอบด้วยเยื่อหุ้มจำนวนมากซึ่งมีไรโบโซมติดอยู่มากมาย สำหรับไรโบโซม โมเลกุลโปรตีนจะประกอบขึ้นจากกรดอะมิโนแต่ละตัวตามโปรแกรมของรหัสพันธุกรรม ส่วนหนึ่งของเอ็นโดพลาสมิกเรติเคิลแสดงโดยเครื่องมือกอลจิ ดังนั้นเอนโดพลาสมิกเรติคูลัมจึงเป็นโรงงานชนิดหนึ่งที่มีทุกสิ่งที่จำเป็นสำหรับการผลิตโมเลกุลโปรตีน ออร์แกเนลล์ที่สำคัญมากอื่น ๆ ของเซลล์คือไมโตคอนเดรียเนื่องจากกิจกรรมที่เซลล์ได้รับการบำรุงรักษาอย่างต่อเนื่อง จำนวนเงินที่ต้องการ ATP (adenosine triphosphate) - "เชื้อเพลิง" สากลของเซลล์

เซลล์ประสาทซึ่งเป็นหน่วยพื้นฐานของโครงสร้างของเนื้อเยื่อประสาทมีโครงสร้างทั้งหมดที่ระบุไว้ข้างต้น ในเวลาเดียวกัน เซลล์ประสาทได้รับการออกแบบโดยธรรมชาติเพื่อประมวลผลข้อมูล ดังนั้นจึงมีคุณสมบัติบางอย่างที่นักชีววิทยาเรียกว่าความเชี่ยวชาญพิเศษ แผนผังทั่วไปที่สุดของโครงสร้างเซลล์ได้อธิบายไว้ข้างต้น อันที่จริง เซลล์ใดๆ ในร่างกายของเราได้รับการดัดแปลงโดยธรรมชาติเพื่อทำหน้าที่เฉพาะทางที่กำหนดไว้อย่างเคร่งครัด ตัวอย่างเช่น เซลล์ที่ประกอบเป็นกล้ามเนื้อหัวใจมีความสามารถในการหดตัว และเซลล์ผิวหนังจะปกป้องร่างกายของเราจากการแทรกซึมของจุลินทรีย์

เซลล์ประสาท

เซลล์ประสาทเป็นเซลล์หลักของระบบประสาทส่วนกลาง รูปแบบของเซลล์ประสาทนั้นมีความหลากหลายอย่างมาก แต่ส่วนหลักจะเหมือนกันสำหรับเซลล์ประสาททุกประเภท เซลล์ประสาทประกอบด้วยส่วนต่างๆ ต่อไปนี้: โสม (ร่างกาย) และกระบวนการแตกแขนงจำนวนมาก คะ เซลล์ประสาทแต่ละเซลล์มีกระบวนการสองประเภท: แอกซอน ซึ่งกระตุ้นส่งจากเซลล์ประสาทไปยังเซลล์ประสาทอีกเซลล์หนึ่ง และเดนไดรต์จำนวนมาก (จากภาษากรีก "ต้นไม้") ซึ่งซอนจากเซลล์ประสาทอื่นสิ้นสุดด้วยไซแนปส์ (จากภาษากรีก ติดต่อ). เซลล์ประสาทกระตุ้นเฉพาะจากเดนไดรต์ไปยังแอกซอนเท่านั้น

คุณสมบัติหลักของเซลล์ประสาทคือความสามารถในการกระตุ้น (สร้างแรงกระตุ้นทางไฟฟ้า) และส่ง (ดำเนินการ) การกระตุ้นนี้ไปยังเซลล์ประสาท กล้ามเนื้อ ต่อม และเซลล์อื่นๆ

เซลล์ประสาทในส่วนต่าง ๆ ของสมองทำหน้าที่ได้หลากหลายมาก และด้วยเหตุนี้ รูปร่างของเซลล์ประสาทจากส่วนต่าง ๆ ของสมองก็มีความหลากหลายเช่นกัน เซลล์ประสาทที่อยู่บริเวณทางออกของโครงข่ายประสาทเทียมของโครงสร้างบางอย่างมีซอนยาว ซึ่งการกระตุ้นจะออกจากโครงสร้างสมองนี้

ตัวอย่างเช่น เซลล์ประสาทของเยื่อหุ้มสมองสั่งการของสมอง ที่เรียกว่าปิรามิดแห่งเบตซ์ (ตั้งชื่อตามนักกายวิภาคศาสตร์แห่งเคียฟ บี. เบตซ์ ซึ่งอธิบายพวกมันเป็นครั้งแรกในช่วงกลางศตวรรษที่ 19) มีซอนยาวประมาณ 1 เมตร ในคนจะเชื่อมต่อเยื่อหุ้มสมองของซีกสมองกับส่วนของไขสันหลัง ซอนนี้ส่ง "คำสั่งของมอเตอร์" เช่น "กระดิกนิ้วเท้าของคุณ" เซลล์ประสาทถูกยิงอย่างไร? บทบาทหลักในกระบวนการนี้เป็นของเมมเบรนซึ่งแยกไซโตพลาสซึมของเซลล์ออกจากสิ่งแวดล้อม เยื่อหุ้มเซลล์ประสาทก็เหมือนกับเซลล์อื่นๆ ที่มีความซับซ้อนมาก โดยทั่วไป เยื่อหุ้มชีวภาพที่รู้จักทั้งหมดมีโครงสร้างที่เหมือนกัน นั่นคือ ชั้นของโมเลกุลโปรตีน จากนั้นเป็นชั้นของโมเลกุลไขมัน และอีกชั้นหนึ่งของโมเลกุลโปรตีน การออกแบบทั้งหมดนี้คล้ายกับแซนวิชสองชิ้นที่พับด้วยเนยใส่กัน ความหนาของเมมเบรนดังกล่าวคือ 7-11 นาโนเมตร อนุภาคต่าง ๆ ถูกฝังอยู่ในเมมเบรนดังกล่าว บางส่วนเป็นอนุภาคโปรตีนและแทรกซึมผ่านเมมเบรนผ่าน (โปรตีนที่เป็นส่วนประกอบ) พวกมันสร้างจุดผ่านสำหรับไอออนจำนวนหนึ่ง: โซเดียม โพแทสเซียม แคลเซียม คลอรีน สิ่งเหล่านี้เรียกว่าช่องไอออน อนุภาคอื่นๆ ติดอยู่ที่ผิวด้านนอกของเมมเบรน และไม่เพียงประกอบด้วยโมเลกุลโปรตีนเท่านั้น แต่ยังรวมถึงพอลิแซ็กคาไรด์ด้วย เหล่านี้เป็นตัวรับสำหรับโมเลกุลของสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพ เช่น ตัวกลางไกล่เกลี่ย ฮอร์โมน ฯลฯ บ่อยครั้งนอกเหนือจากตำแหน่งสำหรับจับโมเลกุลเฉพาะ ตัวรับยังรวมถึงช่องไอออนด้วย

ช่องไอออนของเมมเบรนมีบทบาทสำคัญในการกระตุ้นเซลล์ประสาท ช่องทางเหล่านี้มีสองประเภท: บางช่องทำงานอย่างต่อเนื่องและสูบโซเดียมไอออนออกจากเซลล์ประสาทและปั๊มโพแทสเซียมไอออนเข้าไปในไซโตพลาสซึม ต้องขอบคุณการทำงานของช่องทางเหล่านี้ (เรียกอีกอย่างว่าช่องปั๊มหรือปั๊มไอออน) ซึ่งใช้พลังงานอย่างต่อเนื่อง ความแตกต่างของความเข้มข้นของไอออนจะถูกสร้างขึ้นในเซลล์: ภายในเซลล์ ความเข้มข้นของโพแทสเซียมไอออนจะสูงกว่าประมาณ 30 เท่า ความเข้มข้นของพวกมันภายนอกเซลล์ ในขณะที่ความเข้มข้นของโซเดียมไอออนในเซลล์นั้นน้อยมาก - น้อยกว่าภายนอกเซลล์ประมาณ 50 เท่า คุณสมบัติของเมมเบรนในการรักษาความแตกต่างของความเข้มข้นของไอออนิกระหว่างไซโตพลาสซึมและสิ่งแวดล้อมอย่างต่อเนื่องนั้นไม่เพียงแต่มีลักษณะเฉพาะสำหรับประสาทเท่านั้น แต่ยังรวมถึงเซลล์ใดๆ ของร่างกายด้วย เป็นผลให้มีศักยภาพเกิดขึ้นระหว่างไซโตพลาสซึมกับสภาพแวดล้อมภายนอกบนเยื่อหุ้มเซลล์: ไซโตพลาสซึมของเซลล์มีประจุลบด้วยค่าประมาณ 70 mV เทียบกับ สภาพแวดล้อมภายนอกเซลล์. ศักยภาพนี้สามารถวัดได้ในห้องปฏิบัติการด้วยอิเล็กโทรดแก้ว หากหลอดแก้วที่บางมาก (น้อยกว่า 1 ไมโครเมตร) เติมสารละลายเกลือเข้าไปในเซลล์ แก้วในอิเล็กโทรดทำหน้าที่เป็นฉนวนที่ดีและสารละลายเกลือทำหน้าที่เป็นตัวนำ อิเล็กโทรดเชื่อมต่อกับเครื่องขยายสัญญาณไฟฟ้าและศักยภาพนี้จะถูกบันทึกบนหน้าจอออสซิลโลสโคป ปรากฎว่าศักยภาพของคำสั่ง -70 mV ถูกรักษาไว้ในกรณีที่ไม่มีโซเดียมไอออน แต่ขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของโพแทสเซียมไอออน กล่าวอีกนัยหนึ่งมีเพียงโพแทสเซียมไอออนเท่านั้นที่มีส่วนร่วมในการสร้างศักยภาพนี้ซึ่งเกี่ยวข้องกับศักยภาพนี้เรียกว่า "ศักยภาพในการพักผ่อนของโพแทสเซียม" หรือเพียงแค่ "ศักยภาพในการพักผ่อน" ดังนั้น นี่คือศักยภาพของเซลล์พักผ่อนในร่างกายของเรา รวมทั้งเซลล์ประสาท

Glia - สัณฐานวิทยาและหน้าที่

สมองของมนุษย์ประกอบด้วยเซลล์หลายแสนล้านเซลล์ โดยเซลล์ประสาท (เซลล์ประสาท) ไม่ใช่เซลล์ส่วนใหญ่ ปริมาตรส่วนใหญ่ของเนื้อเยื่อประสาท (มากถึง 9/10 ในบางพื้นที่ของสมอง) ถูกครอบครองโดยเซลล์เกลีย ความจริงก็คือเซลล์ประสาททำหน้าที่ขนาดใหญ่ ละเอียดอ่อนและยากในร่างกายของเรา ซึ่งจำเป็นต้องปลดปล่อยเซลล์ดังกล่าวจากกิจกรรมประจำวันที่เกี่ยวข้องกับโภชนาการ การกำจัดสารพิษ การปกป้องจากความเสียหายทางกล ฯลฯ - ให้บริการโดยเซลล์ที่ให้บริการอื่น ๆ เช่น เซลล์เกลีย (รูปที่ 3) เซลล์เกลียสามประเภทมีความโดดเด่นในสมอง: microglia, oligodendroglia และ astroglia ซึ่งแต่ละเซลล์มีหน้าที่ตามที่ตั้งใจไว้เท่านั้น เซลล์ Microglial มีส่วนเกี่ยวข้องกับการก่อตัวของเยื่อหุ้มสมอง oligodendroglia - ในการก่อตัวของเยื่อหุ้มเซลล์ (mylein sheaths) รอบกระบวนการของเซลล์ประสาทแต่ละเซลล์ ปลอกไมอีลินรอบเส้นใยประสาทส่วนปลายเกิดจากเซลล์เน่าเสียพิเศษ - เซลล์ชวาน แอสโทรไซต์ตั้งอยู่รอบเซลล์ประสาท การป้องกันทางกลและยังส่งไปยังเซลล์ประสาท สารอาหารและขจัดตะกอน เซลล์ Glial ยังให้การแยกทางไฟฟ้าของเซลล์ประสาทแต่ละเซลล์จากผลกระทบของเซลล์ประสาทอื่นๆ ลักษณะสำคัญของเซลล์เกลียคือ เซลล์ประสาทสามารถแบ่งตัวได้ตลอดชีวิต การแบ่งส่วนนี้ในบางกรณีนำไปสู่โรคเนื้องอกในสมองของมนุษย์ เซลล์ประสาทมีความพิเศษมากจนสูญเสียความสามารถในการแบ่งตัว ดังนั้นเซลล์ประสาทในสมองของเราซึ่งครั้งหนึ่งเคยเกิดขึ้นจากเซลล์สารตั้งต้น (เซลล์ประสาท) อาศัยอยู่กับเราตลอดชีวิต ในการเดินทางที่ยาวนานนี้ เราสูญเสียเซลล์ประสาทในสมองเท่านั้น

การกระตุ้นของเซลล์ประสาท

เซลล์ประสาทไม่เหมือนกับเซลล์อื่นๆ ที่สามารถกระตุ้นได้ การกระตุ้นของเซลล์ประสาทเป็นที่เข้าใจกันว่าเป็นการสร้างเหงื่อโดยเซลล์ประสาท การกระทำ บทบาทหลักในการกระตุ้นอยู่ในช่องไอออนอีกประเภทหนึ่ง เมื่อเปิดออกซึ่งโซเดียมไอออนจะพุ่งเข้าไปในเซลล์ โปรดจำไว้ว่าเนื่องจากการทำงานของช่องสูบน้ำอย่างต่อเนื่องความเข้มข้นของโซเดียมไอออนภายนอกเซลล์จึงมากกว่าในเซลล์ประมาณ 50 เท่า ดังนั้นเมื่อเปิดช่องโซเดียม โซเดียมไอออนจะพุ่งเข้าไปในเซลล์และโพแทสเซียมไอออนจะเริ่มออก เซลล์ผ่านช่องโพแทสเซียมเปิด ไอออนแต่ละประเภท - โซเดียมและโพแทสเซียม - มีช่องไอออนของตัวเอง การเคลื่อนที่ของไอออนผ่านช่องทางเหล่านี้เกิดขึ้นจากการไล่ระดับความเข้มข้น กล่าวคือ จากที่ที่มีความเข้มข้นสูงไปยังที่ที่มีความเข้มข้นต่ำกว่า

ในเซลล์ประสาทที่อยู่นิ่ง ช่องโซเดียมของเยื่อหุ้มเซลล์ปิด และตามที่อธิบายไว้ข้างต้น ศักยภาพในการพักของลำดับ -70 mV จะถูกบันทึกบนเมมเบรน (ค่าลบในไซโตพลาสซึม) ถ้าศักย์ของเมมเบรนถูกสลับขั้ว (ลดโพลาไรซ์ของเมมเบรน) ประมาณ 10 mV ช่องโซเดียมไอออนจะเปิดขึ้น

อันที่จริง มีชนิดของชัตเตอร์ในช่องซึ่งตอบสนองต่อศักยภาพของเมมเบรน เปิดช่องนี้เมื่อศักย์ถึงค่าหนึ่ง ช่องดังกล่าวเรียกว่าขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้า ทันทีที่ช่องเปิดออก โซเดียมไอออนจะพุ่งเข้าสู่ไซโตพลาสซึมของเซลล์ประสาทจากสื่อระหว่างเซลล์ ซึ่งมากกว่าในไซโตพลาสซึมประมาณ 50 เท่า การเคลื่อนที่ของไอออนนี้เป็นผลมาจากกฎทางกายภาพง่ายๆ คือ ไอออนจะเคลื่อนที่ไปตามการไล่ระดับความเข้มข้น ดังนั้นโซเดียมไอออนเข้าสู่เซลล์ประสาทจึงมีประจุบวก กล่าวอีกนัยหนึ่ง กระแสโซเดียมไอออนที่ไหลเข้ามาจะไหลผ่านเมมเบรน ซึ่งจะเปลี่ยนศักยภาพของเมมเบรนไปสู่การสลับขั้ว กล่าวคือ ลดโพลาไรเซชันของเมมเบรน ยิ่งโซเดียมไอออนเข้าสู่ไซโตพลาสซึมของเซลล์ประสาทมากเท่าใด เยื่อหุ้มเซลล์ของมันก็จะยิ่งขั้วลบมากขึ้นเท่านั้น

ศักยภาพของเมมเบรนจะเพิ่มขึ้น เปิดช่องโซเดียมมากขึ้นเรื่อยๆ แต่ศักยภาพนี้จะไม่เติบโตอย่างไม่มีกำหนด แต่จะเท่ากับประมาณ +55 mV เท่านั้น ศักยภาพนี้สอดคล้องกับความเข้มข้นของโซเดียมไอออนที่มีอยู่ในเซลล์ประสาทและภายนอกเซลล์ ดังนั้นจึงเรียกว่าศักย์สมดุลของโซเดียม โปรดจำไว้ว่าเมื่ออยู่นิ่งเมมเบรนมีศักยภาพ -70 mV จากนั้นแอมพลิจูดสัมบูรณ์ของศักย์จะอยู่ที่ประมาณ 125 mV เราพูดว่า "ประมาณ", "ประมาณ" เพราะเซลล์ ขนาดต่างๆและประเภท ศักยภาพนี้อาจแตกต่างกันบ้าง ซึ่งสัมพันธ์กับรูปร่างของเซลล์เหล่านี้ (เช่น จำนวนของกระบวนการ) เช่นเดียวกับลักษณะของเยื่อหุ้มเซลล์

ทั้งหมดข้างต้นสามารถอธิบายอย่างเป็นทางการได้ดังนี้ เมื่ออยู่นิ่ง เซลล์จะมีพฤติกรรมเหมือน "อิเล็กโทรดโพแทสเซียม" และเมื่อตื่นเต้น เซลล์จะมีพฤติกรรมเหมือน "อิเล็กโทรดโซเดียม" อย่างไรก็ตาม หลังจากที่ศักยภาพของเมมเบรนถึงค่าสูงสุดที่ +55 mV ช่องโซเดียมไอออนจากด้านข้างที่หันไปทางไซโตพลาสซึมจะอุดตันด้วยโมเลกุลโปรตีนพิเศษ นี่คือสิ่งที่เรียกว่า "การยับยั้งโซเดียม" ซึ่งเกิดขึ้นหลังจากประมาณ 0.5-1 มิลลิวินาที และไม่ขึ้นอยู่กับศักยภาพของเมมเบรน เมมเบรนจะผ่านเข้าไปในโซเดียมไอออนไม่ได้ เพื่อให้ศักย์ของเมมเบรนกลับสู่สถานะเดิม สภาวะพัก จำเป็นต้องมีกระแสของอนุภาคบวกออกจากเซลล์ อนุภาคดังกล่าวในเซลล์ประสาทคือโพแทสเซียมไอออน พวกเขาเริ่มออกทางช่องโพแทสเซียมที่เปิดอยู่ โปรดจำไว้ว่าโพแทสเซียมไอออนจะสะสมอยู่ในเซลล์ที่อยู่นิ่ง ดังนั้นเมื่อช่องโพแทสเซียมเปิดออก ไอออนเหล่านี้จะออกจากเซลล์ประสาท ทำให้ศักยภาพของเยื่อหุ้มเซลล์กลับคืนสู่ระดับเดิม (ระดับการพัก) อันเป็นผลมาจากกระบวนการเหล่านี้ เยื่อหุ้มเซลล์ประสาทจะกลับสู่สภาวะพัก (-70 mV) และเซลล์ประสาทจะเตรียมพร้อมสำหรับการกระตุ้นครั้งต่อไป ดังนั้น การแสดงออกของการกระตุ้นของเซลล์ประสาทจึงเป็นการสร้างศักยภาพในการดำเนินการบนเยื่อหุ้มเซลล์ประสาท ระยะเวลาในเซลล์ประสาทประมาณ 1/1000 วินาที (1 มิลลิวินาที) ศักยภาพในการดำเนินการที่คล้ายคลึงกันสามารถเกิดขึ้นในเซลล์อื่นๆ ได้เช่นกัน โดยมีจุดประสงค์เพื่อทำให้ตื่นเต้นและส่งผ่านการกระตุ้นนี้ไปยังเซลล์อื่นๆ ตัวอย่างเช่น กล้ามเนื้อหัวใจมีเส้นใยกล้ามเนื้อพิเศษที่ช่วยให้การทำงานของหัวใจไม่ขาดตอนในโหมดอัตโนมัติ ศักยภาพในการดำเนินการยังถูกสร้างขึ้นในเซลล์เหล่านี้ อย่างไรก็ตาม พวกมันมีส่วนบนที่แน่นและเกือบแบน และระยะเวลาของศักยภาพในการดำเนินการดังกล่าวสามารถล่าช้าได้ถึงหลายร้อยมิลลิวินาที (เทียบกับ 1 มิลลิวินาทีสำหรับเซลล์ประสาท) ธรรมชาติของศักยภาพในการทำงานของเซลล์กล้ามเนื้อของหัวใจนี้มีเหตุผลทางสรีรวิทยาเนื่องจากการกระตุ้นของกล้ามเนื้อหัวใจจะต้องยืดเยื้อเพื่อให้เลือดมีเวลาออกจากช่องท้อง อะไรคือสาเหตุของศักยภาพในการดำเนินการที่ยืดเยื้อในเซลล์ประเภทนี้? ปรากฎว่าช่องโซเดียมไอออนในเยื่อหุ้มเซลล์เหล่านี้ปิดไม่เร็วเท่ากับในเซลล์ประสาท กล่าวคือ การหยุดทำงานของโซเดียมจะยืดเยื้อ

...

เอกสารที่คล้ายกัน

แนวคิดทางระบบประสาทของระบบประสาท ส่วนประกอบของระบบประสาท ลักษณะการทำงาน การสะท้อนกลับเป็นรูปแบบหลักของกิจกรรมประสาท แนวคิดของส่วนโค้งสะท้อนกลับ คุณสมบัติของกระบวนการกระตุ้นและการยับยั้งในระบบประสาทส่วนกลาง

บทคัดย่อ เพิ่มเมื่อ 07/13/2013

ลักษณะทั่วไประบบประสาท. การควบคุมการสะท้อนกลับของการทำงานของอวัยวะ ระบบ และร่างกาย บทบาททางสรีรวิทยาของการก่อตัวเฉพาะของระบบประสาทส่วนกลาง กิจกรรมของแผนกโซมาติกและระบบประสาทส่วนกลาง

ภาคเรียนที่เพิ่ม 08/26/2009

หน้าที่ของระบบประสาทในร่างกายมนุษย์ โครงสร้างเซลล์ของระบบประสาท ประเภทของเซลล์ประสาท (การจำแนกหน้าที่) หลักการสะท้อนของระบบประสาท แผนกของระบบประสาทส่วนกลาง หลักคำสอนของกิจกรรมประสาทที่สูงขึ้น

บทคัดย่อ เพิ่มเมื่อ 02/15/2011

ลักษณะของกฎของกิจกรรมประสาทที่สูงขึ้นของมนุษย์ คุณสมบัติของกระบวนการกระตุ้นและการยับยั้งซึ่งรองรับการทำงานของระบบประสาทส่วนกลาง หลักการครอบงำ คุณสมบัติของการตอบสนองแบบมีเงื่อนไขและความสำคัญทางชีวภาพ

บทคัดย่อ เพิ่มเมื่อ 12/07/2010

คุณค่าของระบบประสาทในการปรับตัวของร่างกายให้เข้ากับสิ่งแวดล้อม ลักษณะทั่วไปของเนื้อเยื่อประสาท โครงสร้างของเซลล์ประสาทและการจำแนกตามจำนวนกระบวนการและหน้าที่ เส้นประสาทสมอง ลักษณะเฉพาะ โครงสร้างภายในไขสันหลัง.

แผ่นโกงเพิ่ม 11/23/2010

การพิจารณาแนวคิดและขั้นตอนของการดำเนินการตอบสนอง คุณสมบัติทั่วไปของศูนย์ประสาท องค์กรของการยับยั้งประเภทซึ่งกันและกัน, กำเริบ, ยาชูกำลังและ pessimal ในระบบประสาทส่วนกลาง หลักการทำงานของการประสานงานของสมอง

บทคัดย่อ เพิ่มเมื่อ 07/10/2011

รูปแบบทางกายวิภาคพื้นฐานในการทำงานของระบบประสาทส่วนกลาง การกระจายของแรงกระตุ้นเส้นประสาท กายวิภาคของไขสันหลังและสมอง ลักษณะของทางเดินของไขสันหลัง องค์ประกอบเซลล์ของเนื้อเยื่อประสาท ชนิดของเซลล์ประสาท

การนำเสนอ, เพิ่ม 12/17/2015

ระบบประสาทประสานการทำงานของเซลล์ เนื้อเยื่อ และอวัยวะต่างๆ การควบคุมการทำงานของร่างกายการมีปฏิสัมพันธ์กับสิ่งแวดล้อม อัตโนมัติ, โซมาติก (ประสาทสัมผัส, มอเตอร์) และระบบประสาทส่วนกลาง โครงสร้างของเซลล์ประสาท ปฏิกิริยาตอบสนอง

บทคัดย่อ เพิ่มเมื่อ 06/13/2009

สรีรวิทยาทั่วไปของระบบประสาทส่วนกลาง ระบบประสาทของสัตว์มีกระดูกสันหลัง เสียงสะท้อนของศูนย์ประสาท คุณค่าของกระบวนการเบรก หลักการประสานงานในการทำงานของระบบประสาทส่วนกลาง หลักการทางสรีรวิทยาของการศึกษาไต

ทดสอบเพิ่ม 02/21/2009

สรีรวิทยาของกิจกรรมประสาทที่สูงขึ้น Ivan Petrovich Pavlov - ผู้ก่อตั้งวิทยาศาสตร์ของกิจกรรมประสาทที่สูงขึ้น การก่อตัวของปฏิกิริยาตอบสนองแบบมีเงื่อนไขปฏิสัมพันธ์ของกระบวนการกระตุ้นและการยับยั้งที่เกิดขึ้นในเปลือกสมองของซีกโลกในสมอง

จิตวิทยาเป็นหนึ่งในศาสตร์ที่เก่าแก่ที่สุดในระบบสมัยใหม่ ความรู้ทางวิทยาศาสตร์. มันเกิดขึ้นจากการตระหนักรู้ในตัวเองของบุคคล ชื่อของวิทยาศาสตร์นี้ - จิตวิทยา (จิตใจ - วิญญาณ, โลโก้ - การสอน) บ่งชี้ว่าจุดประสงค์หลักคือความรู้เกี่ยวกับจิตวิญญาณและการแสดงออก - เจตจำนง, การรับรู้, ความสนใจ, ความทรงจำ ฯลฯ สรีรวิทยา - สาขาสรีรวิทยาพิเศษที่ศึกษากิจกรรมของระบบประสาทเกิดขึ้นในภายหลัง เกือบจนถึงครึ่งหลังของศตวรรษที่ 19 ประสาทสรีรวิทยาได้พัฒนาเป็นวิทยาศาสตร์ทดลองบนพื้นฐานของการศึกษาสัตว์ อันที่จริงอาการ "ต่ำกว่า" (พื้นฐาน) ของการทำงานของระบบประสาทนั้นเหมือนกันในสัตว์และมนุษย์ หน้าที่ดังกล่าวของระบบประสาทรวมถึงการกระตุ้นตามเส้นใยประสาท, การเปลี่ยนแปลงของการกระตุ้นจากเซลล์ประสาทหนึ่งไปยังอีกเซลล์หนึ่ง (เช่น เส้นประสาท, กล้ามเนื้อ, ต่อม), ปฏิกิริยาตอบสนองอย่างง่าย (เช่น การงอหรือการขยายแขนขา) การรับรู้แสง เสียง สัมผัสและสารระคายเคืองอื่นๆ ที่ค่อนข้างง่าย และอื่นๆ อีกมากมาย เฉพาะช่วงปลายศตวรรษที่ 19 เท่านั้น นักวิทยาศาสตร์เริ่มศึกษาหน้าที่ที่ซับซ้อนบางอย่างของการหายใจ โดยรักษาองค์ประกอบที่คงที่ของเลือด ของเหลวในเนื้อเยื่อ และอื่นๆ ในร่างกาย ในการดำเนินการศึกษาทั้งหมดนี้ นักวิทยาศาสตร์ไม่พบความแตกต่างที่มีนัยสำคัญในการทำงานของระบบประสาท ทั้งโดยรวมและในส่วนของระบบ ในมนุษย์และสัตว์ แม้กระทั่งในขั้นต้น ตัวอย่างเช่น ในช่วงเริ่มต้นของสรีรวิทยาการทดลองสมัยใหม่ วิชาที่ชอบที่สุดคือกบ ด้วยการค้นพบวิธีการวิจัยใหม่เท่านั้น (ประการแรกอาการทางไฟฟ้าของกิจกรรมของระบบประสาท) ระยะใหม่เริ่มต้นขึ้นในการศึกษาการทำงานของสมองเมื่อเป็นไปได้ที่จะศึกษาหน้าที่เหล่านี้โดยไม่ทำลายสมองโดยไม่รบกวน ด้วยการทำงานและในขณะเดียวกันก็ศึกษาอาการสูงสุด กิจกรรม - การรับรู้สัญญาณ, หน้าที่ของหน่วยความจำ, สติและอื่น ๆ อีกมากมาย

ดังที่ได้กล่าวไปแล้ว จิตวิทยาในฐานะวิทยาศาสตร์นั้นเก่าแก่กว่าสรีรวิทยา และเป็นเวลาหลายศตวรรษนักจิตวิทยาในการวิจัยของพวกเขาทำโดยปราศจากความรู้ด้านสรีรวิทยา แน่นอนว่าสาเหตุหลักมาจากความจริงที่ว่าความรู้ทางสรีรวิทยาเมื่อ 50-100 ปีก่อนเกี่ยวข้องกับการทำงานของอวัยวะในร่างกายของเราเท่านั้น (ไต หัวใจ กระเพาะอาหาร ฯลฯ) แต่ไม่ใช่สมอง ความคิดของนักวิทยาศาสตร์โบราณเกี่ยวกับการทำงานของสมองนั้นถูกจำกัดโดยการสังเกตจากภายนอกเท่านั้น พวกเขาเชื่อว่ามีสามโพรงในสมอง และแพทย์โบราณได้ "วาง" หนึ่งในหน้าที่ทางจิตในแต่ละคน (รูปที่ 1)

จุดเปลี่ยนในการทำความเข้าใจการทำงานของสมองเกิดขึ้นในศตวรรษที่ 18 เมื่อกลไกนาฬิกาที่ซับซ้อนมากเริ่มถูกสร้างขึ้น เช่น กล่องดนตรีเล่นดนตรี ตุ๊กตาเต้น เล่นเครื่องดนตรี ทั้งหมดนี้ทำให้นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าสมองของเราค่อนข้างคล้ายกับกลไกดังกล่าว เฉพาะในศตวรรษที่ 19 เท่านั้นที่เป็นที่ยอมรับในท้ายที่สุดว่าการทำงานของสมองนั้นดำเนินการตามหลักการสะท้อนกลับ (สะท้อน - สะท้อน) อย่างไรก็ตาม แนวคิดแรกเกี่ยวกับหลักการสะท้อนกลับของระบบประสาทของมนุษย์ถูกสร้างขึ้นในศตวรรษที่ 18 โดยนักปรัชญาและนักคณิตศาสตร์ Rene Descartes เขาเชื่อว่าเส้นประสาทเป็นท่อกลวงซึ่งวิญญาณสัตว์ถูกส่งผ่านจากสมอง ที่นั่งของวิญญาณ ไปยังกล้ามเนื้อ ในรูป 2 จะเห็นได้ว่าเด็กชายคนนั้นเผาขาของเขาและสิ่งเร้านี้กระตุ้นปฏิกิริยาทั้งหมด: ประการแรก "วิญญาณของสัตว์" ไปที่สมองสะท้อนจากมันและไปที่กล้ามเนื้อตามเส้นประสาทที่เกี่ยวข้อง ( หลอด) ทำให้พองได้ ที่นี่คุณสามารถเห็นการเปรียบเทียบง่ายๆ กับเครื่องจักรไฮดรอลิก ซึ่งในช่วงเวลาของ R. Descartes เป็นจุดสุดยอดของความสำเร็จทางวิศวกรรม การเปรียบเทียบระหว่างการกระทำของกลไกเทียมกับการทำงานของสมองเป็นเทคนิคที่ชื่นชอบในการอธิบายหน้าที่ของสมอง ตัวอย่างเช่น I.P. Pavlov เพื่อนร่วมชาติที่ยิ่งใหญ่ของเราเปรียบเทียบการทำงานของเปลือกสมองกับชุมทางโทรศัพท์ซึ่งนักโทรศัพท์รุ่นเยาว์เชื่อมต่อสมาชิกเข้าด้วยกัน ทุกวันนี้ สมองและกิจกรรมต่างๆ ของสมองมักถูกนำมาเปรียบเทียบกับคอมพิวเตอร์ที่ทรงพลัง อย่างไรก็ตาม การเปรียบเทียบใดๆ ไม่ต้องสงสัยเลยว่าสมองทำการคำนวณจำนวนมากจริง ๆ แต่หลักการทำงานของสมองนั้นแตกต่างจากหลักการของคอมพิวเตอร์ แต่กลับไปที่คำถาม: ทำไมนักจิตวิทยาต้องรู้สรีรวิทยาของสมอง?

ให้เราระลึกถึงแนวคิดของการสะท้อนซึ่งแสดงในศตวรรษที่ 18 โดย R. Descartes อันที่จริง เม็ดของแนวคิดนี้คือการรับรู้ว่าปฏิกิริยาของสิ่งมีชีวิตเกิดจากสิ่งเร้าภายนอกอันเนื่องมาจากการทำงานของสมอง ไม่ใช่ "ตามพระประสงค์ของพระเจ้า" ในรัสเซีย แนวคิดนี้ได้รับการตอบรับอย่างกระตือรือร้นจากชุมชนวิทยาศาสตร์และวรรณกรรม จุดสุดยอดของสิ่งนี้คือการตีพิมพ์ผลงานที่มีชื่อเสียงของ Ivan Mikhailovich Sechenov "Reflexes of the Brain" (1863) ซึ่งทิ้งร่องรอยลึกลงไปในวัฒนธรรมโลก หลักฐานคือข้อเท็จจริงที่ว่าในปี 1965 เมื่อเฉลิมฉลองครบรอบ 100 ปีของการตีพิมพ์หนังสือเล่มนี้ การประชุมระดับนานาชาติได้จัดขึ้นที่กรุงมอสโกภายใต้การอุปถัมภ์ของ UNESCO ซึ่งมีนักประสาทวิทยาชั้นนำของโลกเข้าร่วมด้วย I. M. Sechenov เป็นครั้งแรกที่ได้รับการพิสูจน์อย่างเต็มที่และน่าเชื่อถือว่ากิจกรรมทางจิตของบุคคลควรกลายเป็นเป้าหมายของการศึกษาโดยนักสรีรวิทยา

IP Pavlov พัฒนาแนวคิดนี้ในรูปแบบของ "หลักคำสอนของสรีรวิทยาของปฏิกิริยาตอบสนองแบบมีเงื่อนไข"

เขาให้เครดิตกับการสร้างวิธีการศึกษาทดลองของ "ชั้นสูงสุด" ของเปลือกสมอง - ซีกโลกในสมอง วิธีนี้เรียกว่า "วิธีการตอบสนองแบบมีเงื่อนไข" เขากำหนดรูปแบบพื้นฐาน: การนำเสนอสัตว์ (ป. ป. ปาฟโลฟทำการศึกษาเกี่ยวกับสุนัข แต่นี่เป็นเรื่องจริงสำหรับมนุษย์เช่นกัน) ของสิ่งเร้าสองอย่าง - เงื่อนไขแรก (เช่นเสียงกริ่ง) และไม่มีเงื่อนไข (เช่น ให้อาหารสุนัขด้วยชิ้นเนื้อ) หลังจากการรวมกันจำนวนหนึ่งสิ่งนี้นำไปสู่ความจริงที่ว่าภายใต้การกระทำของเสียงกริ่ง (สัญญาณตามเงื่อนไข) สุนัขพัฒนาปฏิกิริยาอาหาร (ปล่อยน้ำลายสุนัขเลียริมฝีปากสะอื้นมองไปทาง ชาม) เช่น เกิดการสะท้อนกลับของอาหาร (รูปที่ 3) อันที่จริง เทคนิคการฝึกนี้เป็นที่รู้กันมานานแล้ว แต่ IP Pavlov ทำให้มันเป็นเครื่องมือที่ทรงพลังสำหรับการศึกษาทางวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับการทำงานของสมอง

ปัญหาหลักของการศึกษาคือหน้าที่ทางจิตนั้นซับซ้อนมาก นักจิตวิทยาศึกษาหน้าที่เหล่านี้ด้วยวิธีการของตนเอง (เช่น ด้วยการทดสอบพิเศษ พวกเขาจะศึกษาความมั่นคงทางอารมณ์ของบุคคล ระดับการพัฒนาจิตใจ และคุณสมบัติอื่น ๆ ของจิตใจ) นักจิตวิทยาศึกษาลักษณะของจิตใจโดยไม่ "ผูกมัด" กับโครงสร้างสมองเช่น นักจิตวิทยาสนใจคำถาม องค์กรการทำงานของจิตเอง แต่ไม่ใช่ว่า พวกเขาทำงานอย่างไรแต่ละส่วนของสมองในการออกกำลังกายหน้าที่นี้ เมื่อไม่นานมานี้ เมื่อหลายสิบปีก่อน ความเป็นไปได้ทางเทคนิคปรากฏขึ้นสำหรับการศึกษาวิธีการทางสรีรวิทยา (การลงทะเบียนของกิจกรรมทางไฟฟ้าของสมอง การศึกษาการกระจายของกระแสเลือด ฯลฯ สำหรับรายละเอียดเพิ่มเติมโปรดดูด้านล่าง) ของลักษณะบางอย่างของจิต ฟังก์ชั่น - การรับรู้, ความสนใจ, ความจำ, สติ ฯลฯ แนวทางใหม่ในการศึกษาสมองของมนุษย์ขอบเขตของความสนใจทางวิทยาศาสตร์ของนักสรีรวิทยาในด้านจิตวิทยานำไปสู่การเกิดขึ้นของวิทยาศาสตร์ใหม่ในพื้นที่ชายแดน ของวิทยาศาสตร์เหล่านี้ - จิตสรีรวิทยา สิ่งนี้นำไปสู่การแทรกซึมของความรู้สองด้าน - จิตวิทยาและสรีรวิทยา ดังนั้นนักสรีรวิทยาที่ศึกษาการทำงานของสมองมนุษย์จึงต้องการความรู้ด้านจิตวิทยาและการนำความรู้นี้ไปประยุกต์ใช้ในการทำงานจริงของเขา แต่นักจิตวิทยาไม่สามารถทำได้โดยปราศจากการบันทึกและศึกษากระบวนการวัตถุประสงค์ของสมองด้วยความช่วยเหลือของอิเล็กโตรเซฟาโลแกรม ศักยภาพที่ปรากฏ การศึกษาเอกซ์เรย์ ฯลฯ แนวทางใดในการศึกษาสรีรวิทยาของสมองมนุษย์ได้นำนักวิทยาศาสตร์ไปสู่องค์ความรู้สมัยใหม่ ?

Valery Viktorovich Shulgovsky

พื้นฐานของสรีรวิทยา

หนังสือเรียนสำหรับนักศึกษามหาวิทยาลัย

การแนะนำ

ทำไมนักจิตวิทยาต้องรู้สรีรวิทยาของสมอง?

จิตวิทยาเป็นหนึ่งในศาสตร์ที่เก่าแก่ที่สุดในระบบความรู้ทางวิทยาศาสตร์สมัยใหม่ มันเกิดขึ้นจากการตระหนักรู้ในตัวเองของบุคคล ชื่อของวิทยาศาสตร์นี้ - จิตวิทยา (จิตใจ - วิญญาณ, โลโก้ - การสอน) บ่งชี้ว่าจุดประสงค์หลักคือความรู้เกี่ยวกับจิตวิญญาณและการแสดงออก - เจตจำนง, การรับรู้, ความสนใจ, ความทรงจำ ฯลฯ สรีรวิทยา - สาขาสรีรวิทยาพิเศษที่ศึกษากิจกรรมของระบบประสาทเกิดขึ้นในภายหลัง เกือบจนถึงครึ่งหลังของศตวรรษที่ 19 ประสาทสรีรวิทยาได้พัฒนาเป็นวิทยาศาสตร์ทดลองบนพื้นฐานของการศึกษาสัตว์ อันที่จริงอาการ "ต่ำกว่า" (พื้นฐาน) ของการทำงานของระบบประสาทนั้นเหมือนกันในสัตว์และมนุษย์ หน้าที่ดังกล่าวของระบบประสาทรวมถึงการกระตุ้นตามเส้นใยประสาท, การเปลี่ยนแปลงของการกระตุ้นจากเซลล์ประสาทหนึ่งไปยังอีกเซลล์หนึ่ง (เช่น เส้นประสาท, กล้ามเนื้อ, ต่อม), ปฏิกิริยาตอบสนองอย่างง่าย (เช่น การงอหรือการขยายแขนขา) การรับรู้แสง เสียง สัมผัสและสารระคายเคืองอื่นๆ ที่ค่อนข้างง่าย และอื่นๆ อีกมากมาย เฉพาะช่วงปลายศตวรรษที่ 19 เท่านั้น นักวิทยาศาสตร์เริ่มศึกษาหน้าที่ที่ซับซ้อนบางอย่างของการหายใจ โดยรักษาองค์ประกอบที่คงที่ของเลือด ของเหลวในเนื้อเยื่อ และอื่นๆ ในร่างกาย ในการดำเนินการศึกษาทั้งหมดนี้ นักวิทยาศาสตร์ไม่พบความแตกต่างที่มีนัยสำคัญในการทำงานของระบบประสาท ทั้งโดยรวมและในส่วนของระบบ ในมนุษย์และสัตว์ แม้กระทั่งในขั้นต้น ตัวอย่างเช่น ในช่วงเริ่มต้นของสรีรวิทยาการทดลองสมัยใหม่ วิชาที่ชอบที่สุดคือกบ ด้วยการค้นพบวิธีการวิจัยใหม่เท่านั้น (ประการแรกอาการทางไฟฟ้าของกิจกรรมของระบบประสาท) ระยะใหม่เริ่มต้นขึ้นในการศึกษาการทำงานของสมองเมื่อเป็นไปได้ที่จะศึกษาหน้าที่เหล่านี้โดยไม่ทำลายสมองโดยไม่รบกวน ด้วยการทำงานและในขณะเดียวกันก็ศึกษาอาการสูงสุด กิจกรรม - การรับรู้สัญญาณ, หน้าที่ของหน่วยความจำ, สติและอื่น ๆ อีกมากมาย

ความก้าวหน้าในการวิจัยสมองของมนุษย์ในปัจจุบัน

มีหลักการทางชีววิทยาที่สามารถกำหนดได้ ตามหลักการของความสามัคคีของโครงสร้างและหน้าที่ตัวอย่างเช่น การทำงานของหัวใจ (การสูบฉีดเลือดผ่านหลอดเลือดในร่างกายของเรา) ถูกกำหนดโดยโครงสร้างของทั้งโพรงหัวใจและลิ้นหัวใจ และสิ่งอื่น ๆ หลักการเดียวกันนี้ใช้กับสมอง ดังนั้นคำถามเกี่ยวกับสัณฐานวิทยาและกายวิภาคของสมองจึงมีความสำคัญมากในการศึกษากิจกรรมของอวัยวะที่ซับซ้อนที่สุดนี้

ฮิปโปแคมปัสตั้งอยู่ในส่วนตรงกลางของกลีบขมับ สถานที่พิเศษในระบบการเชื่อมต่อของฮิปโปแคมปัสถูกครอบครองโดยส่วนของคอร์เทกซ์ใหม่ในภูมิภาคฮิปโปแคมปัส บริเวณเปลือกนอกนี้ได้รับอวัยวะต่าง ๆ มากมายจากส่วนต่าง ๆ ของนีโอคอร์เท็กซ์และส่วนอื่น ๆ ของสมอง (อัลมอนด์ นิวเคลียสส่วนหน้าของฐานดอก ฯลฯ) และเป็นแหล่งสำคัญของอวัยวะในสมองส่วนฮิปโปแคมปัส ฮิปโปแคมปัสยังได้รับข้อมูลจากระบบการมองเห็น การดมกลิ่น และการได้ยิน ระบบนำไฟฟ้าที่ใหญ่ที่สุดในฮิปโปแคมปัสคือ fornix ซึ่งเชื่อมต่อฮิปโปแคมปัสกับไฮโปทาลามัส นอกจากนี้ฮิปโปแคมปัสของซีกโลกทั้งสองยังเชื่อมต่อกันด้วยคอมมิชชั่น (พลาสเตอร์เรียม)

ความเสียหายต่อฮิปโปแคมปัสทำให้เกิดความบกพร่องในความจำและความสามารถในการเรียนรู้ ในปี พ.ศ. 2430 จิตแพทย์ชาวรัสเซีย S. S. Korsakov ได้บรรยายถึงความผิดปกติของความจำโดยรวมในผู้ป่วยโรคพิษสุราเรื้อรัง (กลุ่มอาการของ Korsakov) มรณกรรมพวกเขาพบว่ามีความเสียหายต่อความเสื่อมของฮิปโปแคมปัส ความจำเสื่อมเป็นที่ประจักษ์ในความจริงที่ว่าผู้ป่วยจำเหตุการณ์ในอดีตอันไกลโพ้นรวมถึงวัยเด็ก แต่จำไม่ได้ว่าเกิดอะไรขึ้นกับเขาเมื่อสองสามวันหรือไม่กี่นาทีที่ผ่านมา ตัวอย่างเช่น เขาจำแพทย์ที่เข้ารับการรักษาไม่ได้: หากแพทย์ออกจากวอร์ดเป็นเวลา 5 นาที ผู้ป่วยจะจำเขาไม่ได้เมื่อมาเยี่ยมครั้งที่สอง

ความเสียหายอย่างกว้างขวางต่อฮิปโปแคมปัสในสัตว์ขัดขวางกิจกรรมการสะท้อนกลับแบบมีเงื่อนไขในลักษณะเฉพาะ ตัวอย่างเช่น มันค่อนข้างง่ายที่จะสอนหนูให้หาเหยื่อล่อในเขาวงกต 8 แขน (เขาวงกตเป็นห้องกลางที่ทางเดินทั้ง 8 ยื่นออกไปตามแนวรัศมี) ในทุก ๆ วินาทีหรือสี่เท่านั้น หนูที่มีฮิปโปแคมปัสเสียหายจะไม่เรียนรู้ทักษะนี้และยังคงสำรวจแขนเสื้อแต่ละอันต่อไป

สรีรวิทยาของแรงจูงใจ

ในร่างกายภายใต้อิทธิพลของความต้องการทางสรีรวิทยาบางอย่างสถานะสีทางอารมณ์พัฒนา - แรงจูงใจ.วิธีที่มีประสิทธิภาพในการศึกษากลไกทางสรีรวิทยาของแรงจูงใจต่างๆ คือ วิธีการกระตุ้นตนเองที่เสนอโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกัน J. Olds (1953)

อิเล็กโทรดโลหะชนิดพิเศษฝังอยู่ในส่วนต่างๆ ของสมองของหนู หากบังเอิญกดคันโยก สัตว์สร้างการกระตุ้นด้วยไฟฟ้าของสมองของมันเองผ่านอิเล็กโทรดที่ฝังอยู่ในส่วนต่างๆ ของมัน จากนั้นจะสังเกตเห็นรูปแบบพฤติกรรมที่แตกต่างกัน ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับการแปลของแอปพลิเคชันปัจจุบัน เมื่ออิเล็กโทรดอยู่ในโครงสร้างบางอย่างของสมอง สัตว์นั้นมีแนวโน้มที่จะกระตุ้นซ้ำ ในส่วนอื่นจะหลีกเลี่ยง และในส่วนอื่นๆ ก็ยังคงไม่แยแส ในรูป 4.12 แสดงโครงร่างของการทดลองเพื่อให้ได้ปฏิกิริยากระตุ้นตนเองในหนู จุดของสมองที่กระตุ้นด้วยความเต็มใจโดยสัตว์ซึ่งเป็นโซนบวกนั้นส่วนใหญ่อยู่ในบริเวณตรงกลางของสมองซึ่งขยายจากนิวเคลียสของต่อมทอนซิลผ่านไฮโปทาลามัสไปยัง tegmentum ของสมองส่วนกลาง (รูปที่ 4.13) ในพื้นที่ของ tegmentum ของสมองส่วนกลาง หลัง hypothalamus (ร่างกายของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม rostral) และกะบัง ความถี่ของการกระตุ้นตนเองเช่นในหนูจะสูงที่สุดและถึง 7000 ต่อชั่วโมง สัตว์บางตัวกดคันโยกจนหมดแรง ปฏิเสธอาหารและน้ำ

จุดสมองที่เกี่ยวข้องกับการหลีกเลี่ยงการกระตุ้น (โซนลบ) ส่วนใหญ่อยู่ในส่วนหลังของสมองส่วนกลางและส่วนด้านข้างของส่วนหลังของไฮโปทาลามัส ในสมองของหนู จุดของการกระตุ้นตนเองในเชิงบวกอยู่ที่ประมาณ 35% ลบ - 5% และเป็นกลาง - 60% (ดูรูปที่ 4.13) ระบบการเสริมแรงเชิงบวกที่กว้างขวางรวมถึงระบบย่อยจำนวนหนึ่งที่สอดคล้องกับประเภทแรงจูงใจหลัก - อาหาร, ทางเพศ, ฯลฯ ในสัตว์บางชนิด ความหิวเพิ่มขึ้น และความอิ่มตัวจะลดความถี่ของการกระตุ้นตนเองผ่านอิเล็กโทรดในมลรัฐ ในเพศชายหลังการตัดอัณฑะความถี่ของการกระตุ้นตนเองของสมองบางจุดจะลดลง การแนะนำของเทสโทสเตอโรนคืนความรู้สึกเดิมให้เป็นปัจจุบัน ในจุดต่างๆ ของสมองที่ความหิวเพิ่มความถี่ในการกระตุ้นตนเอง แอนโดรเจนที่นำเข้ามาจะลดลง และในทางกลับกัน

แรงจูงใจที่เกิดจากสิ่งปลอมปนไม่ได้มีประสิทธิภาพน้อยไปกว่าแรงจูงใจตามธรรมชาติ ซึ่งสอดคล้องกับความต้องการพื้นฐานทางสรีรวิทยา เช่น การบริโภคอาหาร น้ำ ฯลฯ เพื่อเห็นแก่การกระตุ้นสมองที่ "น่าพอใจ" สัตว์ถึงกับอดทนต่อการกระตุ้นความเจ็บปวดอย่างรุนแรงโดยมุ่งไปที่ คันโยกผ่านพื้นไฟฟ้าของห้อง ในเวลาเดียวกัน คำถามของการติดต่อระหว่างกลไกของการเสริมแรงเชิงบวกระหว่างการกระตุ้นตนเองและกลไกของแรงจูงใจตามธรรมชาติยังคงเป็นที่ถกเถียงกันอยู่ อย่างไรก็ตาม จำเป็นอย่างยิ่งที่กระแสจะไหลผ่านจุดของการกระตุ้นตนเอง เป็นไปได้ที่จะกระตุ้นปฏิกิริยา เช่น การกิน การดื่ม การผสมพันธุ์ และพฤติกรรมเฉพาะอื่นๆ การแปลจุดเหล่านี้ตามกฎแล้วเกิดขึ้นพร้อมกับศูนย์ที่เกี่ยวข้องกับการควบคุมแรงจูงใจทางชีวภาพประเภทต่างๆ นอกจากนี้ การกระตุ้นตนเองยังเป็นแรงจูงใจที่จำเป็นสำหรับการเรียนรู้ของสัตว์อีกด้วย ไม่มีใครรู้ว่าสัตว์รู้สึกอย่างไรระหว่างการกระตุ้นตนเอง การสังเกตผู้ป่วยที่ฝังอิเล็กโทรดในสมองอย่างเรื้อรังเพื่อวัตถุประสงค์ในการวินิจฉัยและการรักษา แสดงให้เห็นว่าในหลายกรณี พวกเขาประสบกับปฏิกิริยากระตุ้นตนเอง ซึ่งพวกเขามักมองว่าเป็นการบรรเทาความเครียด การบรรเทา ฯลฯ อย่างไรก็ตาม ในผู้ป่วยบางราย ความปรารถนาในการกระตุ้นตนเองนั้นสัมพันธ์กับความรู้สึกยินดี

ร่างกายของเราเผชิญกับผลกระทบที่อาจจะเกิดขึ้นได้อย่างต่อเนื่อง ซึ่งอาจมีลักษณะทางกายภาพ เช่น ร่างกายเย็นลงอย่างรุนแรงหรือร้อนจัด เสียเลือด และได้รับบาดเจ็บต่างๆ ผลเสียต่อร่างกายอาจทำให้ขาดความต้องการที่จำเป็น เช่น ความหิว ความกระหายน้ำ สุดท้าย ผลกระทบเหล่านี้สามารถส่งไปยังจิตใจได้ เช่น การสูญเสียญาติสนิทและเพื่อนฝูง การอยู่ท่ามกลางความรุนแรง เป็นต้น ปรากฎว่าแม้จะมีความแตกต่างในผลกระทบดังกล่าว แต่ก็ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในร่างกายที่ค่อนข้างสม่ำเสมอซึ่งเรียกว่า ความเครียด.

แนวคิดของความเครียดถูกกำหนดขึ้นโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวแคนาดา Hans Selye ในปี 1936 ตามแนวคิดเหล่านี้ ภายใต้อิทธิพลของสารอันตรายต่างๆ ความเครียด (ความเย็น สารพิษในปริมาณที่น้อยเกินไป ปริมาณกล้ามเนื้อมากเกินไป การสูญเสียเลือด ฯลฯ) ลักษณะอาการเกิดขึ้นที่ไม่ขึ้นอยู่กับธรรมชาติของสาเหตุที่ทำให้เกิดและเรียกว่าความเครียด ในการพัฒนา กลุ่มอาการต้องผ่านสามขั้นตอน ในครั้งแรก - ขั้นตอนของความวิตกกังวลภายใน 6-48 ชั่วโมงหลังจากเริ่มมีอาการลดลงอย่างรวดเร็วในต่อมไทมัส, ม้าม, ตับ, ต่อมน้ำเหลือง, องค์ประกอบของการเปลี่ยนแปลงของเลือด (eosinophils หายไป), แผลพุพองปรากฏในเยื่อเมือกของระบบทางเดินอาหาร ในระยะที่สอง - ความต้านทาน(ความต้านทาน) - การหลั่งฮอร์โมน somatotropic และ gonadotropic จากมลรัฐหยุดลงและต่อมหมวกไตเพิ่มขึ้นอย่างมาก ขึ้นอยู่กับความแรงของแรงกระแทกในขั้นตอนนี้ความต้านทานของร่างกายจะเพิ่มขึ้นและสถานะเริ่มต้นจะกลับคืนมาหรือร่างกายสูญเสียความต้านทานซึ่งนำไปสู่ระยะที่สาม - ขั้นตอนของความเหนื่อยล้าเซลีคิดเครียด เป็นความพยายามทั่วไปที่ไม่เฉพาะเจาะจงของร่างกายในการปรับตัวให้เข้ากับสภาวะใหม่ จึงเรียกมันว่า (กลุ่มอาการการปรับตัวทั่วไป)

ลักษณะโปรเฟสเซอร์ของโรคถูกกำหนดโดยกลไกประสาทและ neuroendocrine จำนวนหนึ่ง อาการที่พบบ่อยที่สุดของโรคนี้เกิดจากการหลั่งฮอร์โมน adrenocorticotropic (ACTH) จากต่อมใต้สมองซึ่งทำหน้าที่เกี่ยวกับต่อมหมวกไต มีบทบาทสำคัญในการพัฒนาอาการของความเครียดโดยฮอร์โมน somatotropic ซึ่งทำให้ผลของ ACTH อ่อนลง การเป็นแผลของเยื่อเมือกของลำไส้และกระเพาะอาหารในช่วงที่มีความเครียดนั้นมีลักษณะทางประสาทล้วนๆ อาการนี้สามารถเกิดขึ้นได้ในการทดลองกับสัตว์โดยการกระตุ้นทางกลหรือทางไฟฟ้าแบบเรื้อรังของส่วนหน้าของมลรัฐไฮโปทาลามัส

คำถาม

1. หน้าที่ของระบบประสาทอัตโนมัติ

2. ส่วนที่เห็นอกเห็นใจและกระซิกของระบบประสาท: โครงสร้างของส่วนโค้งสะท้อน, ผู้ไกล่เกลี่ย, ธรรมชาติของการกระทำ

3. การควบคุมระบบประสาทของฮอร์โมน

4. องค์ประกอบพื้นฐานของระบบการทำงาน

5. แรงจูงใจทางชีวภาพสำหรับการบริโภคอาหาร น้ำ ความโกรธ การสืบพันธุ์; กลไกของสมอง

วรรณกรรม

ประสาทวิทยา/ภายใต้,เอ็ด เอ.แอล.โปเลโนวา. SPb., 1993.

Nozdrachev A. D.สรีรวิทยาของระบบประสาทอัตโนมัติ ม., 1983.

Potemkin V.V.วิทยาต่อมไร้ท่อ ม., 1986.

ซิโมนอฟ พี.วี.บรรยายเรื่องการทำงานของสมอง ม.: IP RAN, 1998.

Shulgovsky V.V.สรีรวิทยาของระบบประสาทส่วนกลาง ม.: สำนักพิมพ์มอสโก. อัน-ตา, 1997.

บรรยายทางสรีรวิทยา

ดังนั้นการควบคุมการเคลื่อนไหวโดยสมัครใจของมนุษย์จึงขึ้นอยู่กับกลไกทางสรีรวิทยาที่แตกต่างกันสองแบบ: 1) โปรแกรมควบคุมโดยกลไกของคำสั่งกลางและ 2) การควบคุมวงแหวนสะท้อนกลับ

คำถามสำหรับการสอบในหลักสูตร "ประสาทวิทยา"

การสอบออกโดยตั๋ว ตั๋วประกอบด้วยคำถามสามข้อจากส่วนต่างๆ ของหลักสูตร:

คำถามแรกของตั๋วคือคำถามเกี่ยวกับสรีรวิทยาทั่วไป:

1. วิชาและหน้าที่ของสรีรวิทยา

2. วิธีการวิจัยทางสรีรวิทยา

3. เซลล์ประสาท - ลักษณะโครงสร้าง การจัดระเบียบหน้าที่ของเยื่อหุ้มเซลล์

4. ชนิดและกลไกของการขนส่งเมมเบรน ช่องไอออนและปั๊มโพแทสเซียมโซเดียม

5. ความคิดทั่วไปเกี่ยวกับความหงุดหงิดและความตื่นเต้นง่าย

6. ศักยภาพของเมมเบรนของเซลล์ประสาท - ศักยภาพในการพักผ่อน ธรรมชาติ และกลไกการเกิดขึ้น

7. ศักยภาพในการดำเนินการ ขั้นตอน พารามิเตอร์หลัก และคุณสมบัติ

8. ศักยภาพในการดำเนินการ กลไกการเกิดขึ้น

9. เส้นใยประสาท ชนิดและกลไกการกระตุ้น

10. กฎของการนำกระแสประสาท

11. การจัดระเบียบการทำงานของ synapses การกระตุ้นด้วยไฟฟ้าไซแนปส์

12. การจัดระเบียบการทำงานของสารเคมี synapses กลไกของการกระตุ้น

13. องค์ประกอบและประเภทของแสงสะท้อน

14. แนวคิดและ คุณสมบัติทั่วไปสมาคมประสาท - ศูนย์ประสาทคุณสมบัติของการกระตุ้น

15. การแพร่กระจายของการกระตุ้นใน CNS: divergence, convergence, summation, occlusion และ reverberation

16. ประเภทของการยับยั้งในระบบประสาทส่วนกลาง เซลล์ประสาทยับยั้ง

17. ระบบการทำงาน ป.ก.อโนกิน.

คำถามที่สองของตั๋วคือคำถามเกี่ยวกับสรีรวิทยาส่วนตัวและ GNI:

1. ปฏิกิริยาตอบสนองของกระดูกสันหลัง ปฏิกิริยาตอบสนอง

2. การจัดระเบียบหน้าที่ของไขกระดูกและพอนส์

3. การจัดระเบียบการทำงานของสมองส่วนกลาง

4. การจัดระเบียบหน้าที่ของ cerebellum

5. การจัดระเบียบหน้าที่ของฐานดอก

6. การจัดระเบียบหน้าที่ของมลรัฐ

7. การจัดระเบียบหน้าที่ของปมประสาทฐาน

8. การจัดระเบียบหน้าที่ของเปลือกสมอง

9. หลักการทั่วไปของการควบคุมการเคลื่อนไหว

10. หลักการทั่วไปของโครงสร้างและการทำงานของระบบประสาทอัตโนมัติของมนุษย์

11. การจัดระเบียบการทำงานของระบบลิมบิก กลไกทางประสาทสรีรวิทยาของอารมณ์

12. ความไม่สมมาตรของหน้าที่ของเปลือกสมอง

13. ปฏิกิริยาตอบสนองแบบไม่มีเงื่อนไขและแบบมีเงื่อนไข หลักการพัฒนาปฏิกิริยาตอบสนองแบบมีเงื่อนไข

14. การยับยั้งการตอบสนองแบบมีเงื่อนไขและประเภทของมัน

15. คำสอนของอ. Pavlov เกี่ยวกับประเภทของกิจกรรมประสาทที่สูงขึ้น

16. ระบบสัญญาณที่หนึ่งและที่สอง สรีรวิทยาของฟังก์ชันการพูด .

คำถามที่สามของตั๋วคือคำถามเกี่ยวกับสรีรวิทยาของระบบประสาทสัมผัส:

1. แผนโดยรวมโครงสร้างและหลักการทำงานของระบบประสาทสัมผัส

2. วิธีพื้นฐานของการเข้ารหัสข้อมูลทางประสาทสัมผัส

3. การจัดระเบียบการทำงานของระบบ somatosensory (ความไวของผิวหนัง)

4. การจัดระเบียบการทำงานของระบบรับความรู้สึกทางกาย (ความไวต่อการรับรู้)

5. การจัดระเบียบการทำงานของระบบรับความรู้สึกทางกาย (ความไวต่อการรับสัมผัส)

6. การจัดระเบียบการทำงานของระบบประสาทสัมผัสการได้ยิน (ส่วนต่อพ่วงของเครื่องวิเคราะห์)

7. การจัดระเบียบการทำงานของระบบประสาทสัมผัสการได้ยิน (ส่วนกลางของเครื่องวิเคราะห์)

8. การจัดระเบียบการทำงานของระบบขนถ่าย

9. การจัดระเบียบการทำงานของระบบภาพ (ส่วนต่อพ่วงของเครื่องวิเคราะห์)

10. การจัดระเบียบการทำงานของระบบภาพ (ส่วนกลางของเครื่องวิเคราะห์)

11. การจัดระเบียบการทำงานของระบบรสชาติ

12. การจัดระเบียบการทำงานของระบบประสาทรับกลิ่น

บรรยายทางสรีรวิทยา

หัวข้อที่ 1 เรื่องและงานของสรีรวิทยา.. 2

หัวข้อที่ 2 วิธีการสมัยใหม่ในการศึกษาสรีรวิทยาของสมอง 4

หัวข้อที่ 3. สรีรวิทยาของเซลล์ประสาท .. 9

หัวข้อที่ 4 สรีรวิทยาของการถ่ายทอดระหว่างเซลล์ สิบหก

หัวข้อที่ 5. สรีรวิทยาของระบบประสาท รีเฟล็กซ์ 22

หัวข้อที่ 6 สรีรวิทยาของไขสันหลัง 31

หัวข้อที่ 7 สรีรวิทยาของก้านสมอง 37

หัวข้อที่ 8 สรีรวิทยาของสมองน้อย 43

หัวข้อ 9. สรีรวิทยาของ diencephalon.. 47

หัวข้อ 10. สรีรวิทยาของ telencephalon 54

หัวข้อ 11. ประสาทวิทยาของระบบประสาทอัตโนมัติ... 65

หัวข้อ 12. หลักการทั่วไปของการจัดระเบียบระบบเซ็นเซอร์ 69

หัวข้อที่ 13 สรีรวิทยาของระบบ SOMATOSENSORY... 72

หัวข้อ 14. สรีรวิทยาของระบบการมองเห็น 81

หัวข้อที่ 15. สรีรวิทยาของเครื่องเสียง. 96

หัวข้อที่ 16. สรีรวิทยาของระบบขนถ่าย 101

หัวข้อ 17. สรีรวิทยาของระบบการชิม 104

หัวข้อ 18. สรีรวิทยาของระบบกลิ่น 107

หัวข้อ 19. หลักการทั่วไปของการควบคุมการเคลื่อนไหว .. 112

หัวข้อ 20. การจัดระเบียบกระดูกสันหลังของการทำงานของมอเตอร์ 117

หัวข้อที่ 21. การควบคุมการเคลื่อนไหว บทบาทของสมอง 120

หัวข้อ 22. ลักษณะและคุณสมบัติของปฏิกิริยาตอบสนองแบบมีเงื่อนไข 127

หัวข้อ 23. ประเภทของกิจกรรมประสาทที่สูงขึ้น 131

หัวข้อที่ 24. ระบบสัญญาณที่หนึ่งและที่สอง. สรีรวิทยาของฟังก์ชันการพูด 134

หัวข้อที่ 19 การควบคุมพฤติกรรมทางอารมณ์ 139

คำถามสำหรับการสอบในหลักสูตร "ประสาทวิทยา" 143

หัวข้อที่ 1 เรื่องและงานของสรีรวิทยา

สรีรวิทยาเป็นส่วนพิเศษของสรีรวิทยาที่ศึกษากิจกรรมของระบบประสาทและหน่วยโครงสร้างและหน้าที่ - เซลล์ประสาทมีความเชื่อมโยงกับศาสตร์อื่นๆ เช่น ประสาทชีววิทยา จิตวิทยา ประสาทวิทยาอื่นๆ. วิทยาศาสตร์ทั้งหมดเหล่านี้มีเรื่องทั่วไปของการศึกษา - สมอง ความแตกต่างระหว่างสรีรวิทยาคือมันมีส่วนร่วมในการพัฒนาทฤษฎีของประสาทวิทยาทั้งหมด

ไอเดียเกี่ยวกับ หลักการสะท้อนการทำงานของระบบประสาทถูกหยิบยกขึ้นในศตวรรษที่ 17 โดย R. Descartes , และในศตวรรษที่ 18 โดย J. Prohaska , อย่างไรก็ตาม ประสาทสรีรวิทยาในฐานะที่เป็นวิทยาศาสตร์เริ่มพัฒนาขึ้นในช่วงครึ่งแรกของศตวรรษที่ 19 เท่านั้น เมื่อเริ่มใช้วิธีการทดลองเพื่อศึกษาระบบประสาท บรรพบุรุษของการเกิดขึ้นของสรีรวิทยาคือการสะสมของความรู้เกี่ยวกับกายวิภาคศาสตร์และจุลกายวิภาคของระบบประสาทและแรงผลักดันชี้ขาดคือการค้นพบหน่วยโครงสร้างของสมอง - เซลล์ประสาท ในตอนต้นของศตวรรษที่ 19 C. Bell (1811) และ F. Magendie (1822) ได้แยกกันโดยอิสระว่าหลังจากการตัดรากของกระดูกสันหลังส่วนหลัง ความอ่อนไหวจะหายไป และหลังจากการผ่าเปลี่ยนของรากด้านหน้า การเคลื่อนไหวจะหายไป (กล่าวคือ ส่วนหลัง) รากส่งกระแสประสาทไปยังสมอง และด้านหน้า - จากสมอง) ต่อจากนี้ไป พวกเขาเริ่มใช้การตัดและทำลายโครงสร้างสมองต่างๆ อย่างกว้างขวาง จากนั้นจึงใช้การกระตุ้นเทียมเพื่อกำหนดการแปลของฟังก์ชันเฉพาะในระบบประสาท จนถึงช่วงครึ่งหลังของศตวรรษที่ 19 ประสาทสรีรวิทยาได้พัฒนาเป็นวิทยาศาสตร์ทดลองบนพื้นฐานของการศึกษาสัตว์ อันที่จริงอาการ "ต่ำกว่า" (พื้นฐาน) ของการทำงานของระบบประสาทนั้นเหมือนกันในสัตว์และมนุษย์ หน้าที่ดังกล่าวของระบบประสาทรวมถึงการกระตุ้นตามเส้นใยประสาท, การเปลี่ยนแปลงของการกระตุ้นจากเซลล์ประสาทหนึ่งไปยังอีกเซลล์หนึ่ง (เช่น เส้นประสาท, กล้ามเนื้อ, ต่อม), ปฏิกิริยาตอบสนองอย่างง่าย (เช่น การงอหรือการขยายแขนขา) การรับรู้แสง เสียง สัมผัสและสารระคายเคืองอื่นๆ ที่ค่อนข้างง่าย และอื่นๆ อีกมากมาย ในการดำเนินการศึกษาทั้งหมดนี้ นักวิทยาศาสตร์ไม่พบความแตกต่างที่มีนัยสำคัญในการทำงานของระบบประสาท ทั้งโดยรวมและในส่วนของระบบ ในมนุษย์และสัตว์ แม้กระทั่งในขั้นต้น ตัวอย่างเช่น ในช่วงเริ่มต้นของสรีรวิทยาการทดลองสมัยใหม่ วิชาที่ชอบที่สุดคือกบ

ขั้นตอนต่อไปในการพัฒนาสรีรวิทยาคือ การค้นพบโดย I.M. Sechenov ในปี 1863 เบรกกลาง- ปรากฏการณ์เมื่อการระคายเคืองของศูนย์กลางของระบบประสาทบางส่วนทำให้เกิดการไม่กระตุ้น , และการปราบปรามกิจกรรม ดังที่แสดงให้เห็นในภายหลัง ปฏิสัมพันธ์ของการกระตุ้นและการยับยั้งรองรับกิจกรรมทางประสาททุกประเภท

เมื่อเริ่มศตวรรษที่ 20 ข้อมูลรายละเอียดได้รับเกี่ยวกับความสำคัญในการทำงานของส่วนต่างๆ ของระบบประสาทและรูปแบบหลักของกิจกรรมสะท้อนกลับ เอฟวี Ovsyannikov กำหนดบทบาทของก้านสมองและอิทธิพลที่มีต่อการทำงานของหัวใจและหลอดเลือดและการหายใจ และ L. Luciani - บทบาทของสมองน้อย การศึกษาการทำงานของเปลือกสมองเริ่มขึ้นในภายหลังการศึกษาที่กว้างขวางที่สุดได้ดำเนินการโดย I.P. Pavlov ผู้ค้นพบ ปฏิกิริยาตอบสนอง. เขาให้เครดิตกับการสร้างวิธีการศึกษาทดลองของ "ชั้นบนสุด" ของสมอง - เปลือกสมอง วิธีนี้เรียกว่า "วิธีการตอบสนองแบบมีเงื่อนไข"

ต่อมาได้ทำการศึกษากลไกการทำงานของเซลล์ประสาทตลอดจนกลไกการยับยั้งและการกระตุ้น ดังนั้น นักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซีย N.E. Vvedensky ใช้โทรศัพท์ธรรมดาสำหรับสิ่งนี้และ A.F. Samoilov - เครื่องวัดกระแสไฟฟ้าแบบสตริง

มีเพียงการค้นพบวิธีการวิจัยใหม่ (โดยหลักคืออิเล็กโตรเอนเซฟาโลกราฟฟี) ระยะใหม่เริ่มต้นขึ้นในการศึกษาการทำงานของสมอง เมื่อมีความเป็นไปได้ที่จะศึกษาหน้าที่เหล่านี้โดยไม่ทำลายสมอง โดยไม่รบกวนการทำงานของสมอง เป็นไปได้ที่จะศึกษาอาการสูงสุดของการทำงานของสมอง - การรับรู้ของสัญญาณ, การทำงานของหน่วยความจำ, สติและอื่น ๆ อีกมากมาย

ในประสาทสรีรวิทยาสมัยใหม่ หนึ่งในปัญหาหลักคือการศึกษากิจกรรมบูรณาการของระบบประสาท ในบรรดาความสำเร็จที่สำคัญของสรีรวิทยาสามารถสังเกตการค้นพบและการชี้แจงรายละเอียดของอิทธิพลของการกระตุ้นและยับยั้งการขึ้นและลงของการก่อตัวของไขว้กันเหมือนแหของก้านสมอง, คำจำกัดความของระบบลิมบิกของสมองส่วนหน้าเป็นหนึ่งในศูนย์กลางสูงสุดสำหรับการรวมโซมาติก และการทำงานของอวัยวะภายในการเปิดเผยกลไกของการรวมที่สูงขึ้นของกลไกการควบคุมประสาทและต่อมไร้ท่อในมลรัฐและอื่น ๆ ในเวลาเดียวกันมีการพัฒนารายละเอียดเกี่ยวกับกลไกเซลล์ของกิจกรรมของระบบประสาทซึ่งในไมโครอิเล็กโทรด เทคโนโลยีที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย , ยอมให้ปฏิกิริยาทางไฟฟ้าถูกเบี่ยงเบนจากเซลล์ประสาทแต่ละเซลล์ของระบบประสาทส่วนกลาง ไมโครอิเล็กโทรดสามารถถูกนำเข้าสู่เซลล์ประสาท ซึ่งยังคงทำงานตามปกติได้เป็นระยะเวลาหนึ่ง โดยใช้วิธีการเหล่านี้ ได้ข้อมูลเกี่ยวกับวิธีการที่กระบวนการกระตุ้นและการยับยั้งพัฒนาใน หลากหลายชนิดเซลล์ประสาทกลไกภายในเซลล์ของกระบวนการเหล่านี้คืออะไรการเปลี่ยนแปลงของกิจกรรมจากเซลล์หนึ่งไปอีกเซลล์หนึ่งเป็นอย่างไร ควบคู่ไปกับสิ่งนี้เริ่มใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนเพื่อศึกษาระบบประสาทด้วยความช่วยเหลือซึ่งได้ภาพที่มีรายละเอียดเกี่ยวกับโครงสร้างพื้นฐานของเซลล์ประสาทส่วนกลางและการเชื่อมต่อภายใน ความสำเร็จทางเทคนิคเหล่านี้ทำให้นักประสาทวิทยาสามารถดำเนินการศึกษาโดยตรงเกี่ยวกับวิธีการเข้ารหัสและส่งข้อมูลในระบบประสาท เช่นเดียวกับการพัฒนาวิธีการในการรบกวนการทำงานของเซลล์ประสาทโดยใช้วิธีการทางกายภาพและทางเคมีต่างๆ

เมื่อเร็ว ๆ นี้ได้มีการดำเนินการอย่างแข็งขันในการสร้างแบบจำลองของเซลล์ประสาทและเครือข่ายเส้นประสาทแต่ละเซลล์โดยอาศัยข้อมูลที่ได้รับจากการทดลองโดยตรงเกี่ยวกับระบบประสาท ประสาทสรีรวิทยาสมัยใหม่มีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับสาขาวิชาต่างๆ เช่น ประสาทวิทยา, ประสาทเคมี, นิวโรไบโอนิกส์ และอื่น ๆ.

จำนวนแนวทางใหม่ในการศึกษาสมองของมนุษย์ขอบเขตของความสนใจทางวิทยาศาสตร์ของนักสรีรวิทยาในด้านจิตวิทยานำไปสู่การเกิดขึ้นของวิทยาศาสตร์ใหม่ในพื้นที่ชายแดนของวิทยาศาสตร์เหล่านี้ - จิตสรีรวิทยาสิ่งนี้นำไปสู่การแทรกซึมของความรู้สองด้าน - จิตวิทยาและสรีรวิทยา นักสรีรวิทยาที่ศึกษาการทำงานของสมองมนุษย์ต้องการความรู้ด้านจิตวิทยาและการนำความรู้นี้ไปประยุกต์ใช้ในการทำงานจริง แต่นักจิตวิทยามักจะทำไม่ได้หากไม่มีการบันทึกและศึกษากระบวนการตามวัตถุประสงค์ของสมอง

จิตวิทยาในฐานะวิทยาศาสตร์นั้นเก่าแก่กว่าสรีรวิทยามาก และเป็นเวลาหลายศตวรรษที่นักจิตวิทยาในการวิจัยของพวกเขาไม่มีความรู้ด้านสรีรวิทยา แน่นอนว่าสาเหตุหลักมาจากข้อเท็จจริงที่ว่าความรู้ทางสรีรวิทยาเมื่อ 50-100 ปีที่แล้วเกี่ยวข้องกับการทำงานของอวัยวะในร่างกายของเราเท่านั้น (ไต หัวใจ กระเพาะอาหาร ฯลฯ) แต่ไม่ใช่กับสมอง ความคิดของนักวิทยาศาสตร์โบราณเกี่ยวกับการทำงานของสมองนั้นถูกจำกัดด้วยการสังเกตจากภายนอกเท่านั้น พวกเขาเชื่อว่ามีสามโพรงในสมอง และแพทย์โบราณ "วาง" หน้าที่ทางจิตอย่างใดอย่างหนึ่งในแต่ละคน

Rene Descartes เชื่อว่าเส้นประสาทเป็นท่อกลวงซึ่งวิญญาณของสัตว์ถูกส่งผ่านจากสมอง ที่นั่งของจิตวิญญาณ ไปยังกล้ามเนื้อ ถ้าเราเผาผลาญขาของเรา สิ่งเร้านี้จะเริ่มต้นปฏิกิริยาลูกโซ่: ขั้นแรก "วิญญาณของสัตว์" ไปที่สมอง สะท้อนออกมาจากมัน และไปที่กล้ามเนื้อตามเส้นประสาทที่เกี่ยวข้อง (ท่อ) ซึ่งทำให้พองได้ ที่นี่คุณสามารถเห็นการเปรียบเทียบง่ายๆ กับเครื่องจักรไฮดรอลิก ซึ่งในช่วงเวลาของ R. Descartes เป็นจุดสุดยอดของความสำเร็จทางวิศวกรรม จุดเปลี่ยนในการทำความเข้าใจการทำงานของสมองเกิดขึ้นในศตวรรษที่ 18 เมื่อกลไกนาฬิกาที่ซับซ้อนมากเริ่มถูกสร้างขึ้น เช่น กล่องดนตรีเล่นดนตรี ตุ๊กตาเต้น เล่นเครื่องดนตรี ทั้งหมดนี้ทำให้นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าสมองของเราค่อนข้างคล้ายกับกลไกดังกล่าว การเปรียบเทียบระหว่างการกระทำของกลไกเทียมกับการทำงานของสมองเป็นเทคนิคที่ชื่นชอบในการอธิบายหน้าที่ของสมอง ตัวอย่างเช่น I.P. Pavlov เพื่อนร่วมชาติที่ยิ่งใหญ่ของเราเปรียบเทียบการทำงานของเปลือกสมองกับชุมทางโทรศัพท์ซึ่งนักโทรศัพท์รุ่นเยาว์เชื่อมต่อสมาชิกเข้าด้วยกัน ทุกวันนี้ สมองและกิจกรรมต่างๆ ของสมองมักถูกนำมาเปรียบเทียบกับคอมพิวเตอร์ที่ทรงพลัง อย่างไรก็ตาม การเปรียบเทียบใดๆ ไม่ต้องสงสัยเลยว่าสมองทำการคำนวณจำนวนมากจริง ๆ แต่หลักการทำงานของสมองนั้นแตกต่างจากหลักการของคอมพิวเตอร์

การศึกษาทางสรีรวิทยาร่วมกับการศึกษากายวิภาคและสัณฐานวิทยาของสมอง ได้ข้อสรุปที่ชัดเจน - มันเป็นสมองที่เป็นเครื่องมือของจิตสำนึก การคิด การรับรู้ ความจำ และหน้าที่ทางจิตอื่นๆ ของเราปัญหาหลักของการศึกษาคือหน้าที่ทางจิตนั้นซับซ้อนมาก นักจิตวิทยาศึกษาหน้าที่เหล่านี้ด้วยวิธีการของตนเอง (เช่น ด้วยการทดสอบพิเศษ พวกเขาจะศึกษาความมั่นคงทางอารมณ์ของบุคคล ระดับการพัฒนาจิตใจ และคุณสมบัติอื่น ๆ ของจิตใจ) นักจิตวิทยาศึกษาลักษณะของจิตใจโดยไม่ "ผูกมัด" กับโครงสร้างสมองนั่นคือนักจิตวิทยามีความสนใจในคำถาม องค์กรการทำงานของจิตเอง แต่ไม่ใช่ว่า พวกเขาทำงานอย่างไรแต่ละส่วนของสมองในการออกกำลังกายหน้าที่นี้

เมื่อไม่นานนี้เอง เมื่อหลายทศวรรษก่อน ด้วยความเป็นไปได้ทางเทคนิคสำหรับการวิจัยโดยวิธีทางสรีรวิทยา (การลงทะเบียนกิจกรรมไฟฟ้าชีวภาพของสมอง การศึกษาการกระจายของกระแสเลือด ฯลฯ) จึงเป็นไปได้ที่จะศึกษากลไกของ ฟังก์ชั่นทางจิต - การรับรู้, ความสนใจ, ความจำ, สติ ฯลฯ ในเวลาเดียวกันนักจิตวิทยาหันมาใช้การบันทึกและศึกษากระบวนการวัตถุประสงค์ของสมองมากขึ้นโดยใช้คลื่นไฟฟ้าสมอง