в качестве модулирующих систем мозга выступают

В качестве модулирующих систем мозга выступают

Ожидайте

Перезвоните мне

Ваш персональный менеджер: Екатерина
Ответственная и отзывчивая! 😊

Аннотация: 3 блока мозга как структурно-функциональная модель.

Статья:

3 блока мозга как структурно-функциональная модель. Признаки нарушения в развитии блоков мозга

В начале 20 века А.Р. Лурия разделил (условно) мозг человека на 3 функциональных блока, взаимодействие которых необходимо для любой психической деятельности.

1-й блок мозга преимущественно ответствен и за эмоциональное «подкрепление» психической деятельности (переживание успеха – неуспеха).

Этот блок мозга участвует в организации внимания, памяти, эмоционального состояния (особенно страх, боль, удовольствие, гнев), перерабатывает разнообразную информацию о состоянии внутренних органов и регулирует эти состояния, а так же поддерживает общий тонус ЦНС.

Все, что происходит с мамой во время беременности (болезни, психотравмы, прием лекарств и т.д.) откладывает свой отпечаток на формирование 1 блока мозга.

2 блок – приема, переработки и хранения информации – формируется от 3х до 7 лет и включает в себя основные анализаторные системы: зрительную, слуховую и кожно-кинестетическую, корковые зоны которые расположены в задних отделах больших полушарий головного мозга.

Поражение третичных зон приводит к нарушению комплексного синтеза раздражений, поступающих от разных анализаторов, что проявляется в нарушении ориентировки в пространстве.

Источник

В качестве модулирующих систем мозга выступают

НИИ нейрохирургии им. акад. Н.Н. Бурденко РАМН, Москва

НИИ нейрохирургии им. акад. Н.Н. Бурденко РАМН, Москва

НИИ нейрохирургии им. акад. Н.Н. Бурденко РАМН, Москва

Нейромедиаторные основы сознания и бессознательных состояний

Журнал: Журнал «Вопросы нейрохирургии» имени Н.Н. Бурденко. 2014;78(1): 26-32

Александрова Е. В., Зайцев О. С., Потапов А. А. Нейромедиаторные основы сознания и бессознательных состояний. Журнал «Вопросы нейрохирургии» имени Н.Н. Бурденко. 2014;78(1):26-32.
Aleksandrova E V, Zaĭtsev O S, Potapov A A. Neurotransmitter basis of consciousness and uncosciousness states. Zhurnal Voprosy Neirokhirurgii Imeni N.N. Burdenko. 2014;78(1):26-32.

НИИ нейрохирургии им. акад. Н.Н. Бурденко РАМН, Москва

Проблема восстановления сознания активно изучается на протяжении многих лет с позиций нейроанатомии, нейрофизиологии, нейропсихиатрии, нейрохирургии, общих представлений неврологии, однако роли нейромедиаторных систем уделяется относительно мало внимания. Между тем нарушение нормального функционирования нейромедиаторных систем при поражении мозга является одним из ключевых препятствий для восстановления сознания и других неврологических функций. Для коррекции нарушений используются препараты, модулирующие активность нейромедиаторных систем, однако четкие показания для их применения до сих пор отсутствуют. Таким образом, на современном этапе очень актуальным является изучение нейромедиаторных механизмов нарушения и восстановления сознания при разных формах патологии головного мозга. В настоящем обзоре литературы приводится подробный анализ современных представлений о вариантах бессознательных состояний и их нейромедиаторных и нейроанатомических основах.

НИИ нейрохирургии им. акад. Н.Н. Бурденко РАМН, Москва

НИИ нейрохирургии им. акад. Н.Н. Бурденко РАМН, Москва

НИИ нейрохирургии им. акад. Н.Н. Бурденко РАМН, Москва

Причины комы и посткоматозных расстройств сознания при разных формах патологии мозга находятся в центре внимания многих исследований [28, 29, 31, 45, 51]. Их актуальность высока, поскольку для полноценного восстановления психической деятельности прогностически неблагоприятны наличие в анамнезе не только глубокой комы длительностью более 1 нед, а также длительных (более 1 мес) посткоматозных расстройств сознания [4, 43].

Известно, что в норме существует три принципиально различных состояния активности головного мозга: бодрствование, медленно-волновой сон (SWS) и сон с быстрыми движениями глаз (REM). Переход от одного состояния к другому обеспечивается активацией или торможением строго определенных нейромедиаторных систем. Так, в поддержании состояния бодрствования принимают участие моноаминергические системы ствола, холинергическая система передних отделов мозга, гистамин- и орексинергическая системы. Погружение в состояние медленно-волнового сна происходит на фоне активации ГАМК-ергической и галанинергической систем гипоталамуса, а дальнейший переход в стадию REM-сна связан с активацией холин-, глутамат- и ГАМК-ергических ядер ствола. В реализации состояний нарушенного сознания при разных формах патологии также участвуют нейромедиаторные системы, однако до сих пор остается неясным, дисфункция какой/каких систем обеспечивает поддержание того или иного варианта бессознательного состояния у конкретного пациента. Таким образом, этот вопрос является принципиальным для разработки рекомендаций по подбору индивидуальной нейромодуляторной терапии пациентов, находящихся в состояниях нарушенного сознания [3, 5]. Одним из способов разрешения проблемы является поиск клинических, биохимических и нейровизуализационных биомаркеров дисфункции различных нейромедиаторных систем мозга на основе механизмов их тесного структурно-функционального взаимодействия.

Нейромедиаторные основы поддержания уровня сознания

По современным данным, поддержание уровня сознания обеспечивается восходящей ретикулярной активирующей системой (ВРАС) мозга, которая по большей части является субстратом физиологической концепции, чем анатомическим образованием. Анатомически она представляет собой часть ретикулярной формации ствола от моста до таламуса, дополнительно в нее включены некоторые ядра различных нейромедиаторных систем [73]. Ряд авторов [18] выделяют отдельно вентральный путь, который проходит через гипоталамус и передний мозг, и дорсальный путь, активирующий кору через таламус. По дорсальному пути стимуляция ВРАС осуществляется через спиноталамические сенсорные тракты, которые оканчиваются на специфических ядрах таламуса. Последние в свою очередь активируют кору и неспецифические ядра таламуса, которые также посылают импульсы в кору (см. рисунок).

Холинергические ядра базальных отделов переднего мозга более активны в состоянии бодрствования, чем во сне, в то время как холинергические нейроны педункулопонтийного ядра (PPN) активируются преимущественно во время REM-сна и ответственны за появление на ЭЭГ понтийно-геникуло-окципитальных комплексов. Около 85-90% афферентов холинергических ядер ствола иннервируют различные (специфичные и неспецифичные) ядра таламуса. Наиболее богатую холинергическую иннервацию (от PPN, латерального и дорсального тегментарного (LDT) ядер моста) получают передние интраламинарные ядра и дополнительные параламинарные области таламуса, которые играют ключевую роль в поддержании уровня бодрствования [8, 57]. Холинергические проекции к ядрам таламуса оказывают двойное влияние на их активность. С одной стороны, они через М-холинорецепторы ингибируют ГАМК-ергические нейроны ретикулярного ядра, которые тормозят возбуждающие нейроны передних интраламинарных ядер. С другой стороны, прямые холинергические проекции к передним интраламинарным ядрам оказывают на них активирующее влияние через никотиновые М-холинорецепторы [57]. Таким образом, совместная активация холинергических проекций ствола и переднего мозга, отмечающаяся во время бодрствования и REM-сна, обеспечивает поддержание интегративной функции таламуса и может являться механизмом модуляции осознаваемых процессов в состоянии бодрствования. Об этом свидетельствуют результаты ряда работ, показавших, что холинергические нейроны основания переднего мозга ответственны за формирование когнитивных вызванных потенциалов Р300 [49].

Кроме таламуса, холинергические нейроны ствола иннервируют другие отделы мозга, участвующие в обеспечении бодрствования, в частности, глутаматергические (ядра ретикулярной формации среднего мозга, парабрахиальное, оральное ядра моста), холинергические (ядра базальных отделов переднего мозга) структуры и префронтальную кору [18]. Важно, что холинергическая система способна поддерживать активное состояние коры в отсутствие активации моноаминергических (катехоламин-, серотонинергической систем) [10], но при обязательном наличии активности глутаматергической системы [49].

Не исключено, что наибольший вклад в поддержание уровня бодрствования вносят глутаматсодержащие нейроны, находящиеся в составе ретикулярной формации ствола (см. рисунок). Так, глутаматергические волокна от парабрахиального ядра ретикулярной формации моста и ретикулярной формации среднего мозга оказывают активирующее влияние на неспецифические ядра таламуса [26, 55, 65] и холинергические нейроны основания переднего мозга [24]. Кроме того, существует гипотеза, что активность пятого слоя крупных глутаматергических пирамидных нейронов является ключевой для поддержания уровня сознания [14].

Дофаминергические нейроны вентральной покрышечной области среднего мозга могут влиять на уровень бодрствования благодаря связям с таламусом, основанием переднего мозга, прилежащим ядром и корой. Однако уровень активности дофаминергических нейронов вентральной покрышечной области не изменяется в течение цикла сон-бодрствование. Недавно были описаны дофаминергические пути от вентрального околоводопроводного серого вещества, которые вызывают пробуждение, иннервируя таламус, основание переднего мозга и кору [33]. Показано, что низкие дозы агонистов D₂-рецепторов могут индуцировать SWS, антагонисты этих рецепторов повышают уровень бодрствования и прерывают REM и SWS фазы сна. Наоборот, высокие дозы агонистов D₂-рецепторов повышают уровень бодрствования, вероятно, за счет активации постсинаптических D₂-рецепторов.

Серотонинергическая нейротрансмиссия в целом приводит к повышению уровня бодрствования и уменьшению REM и SWS фаз сна. Известны серотонинергические пути от дорсального ядра шва продолговатого мозга к коре, основанию переднего мозга, срединным и интраламинарным ядрам таламуса [26]. Однако действие серотонина на эти структуры зависит от типа расположения рецептора. Так, стимуляции пресинаптических 5-HT_1A рецепторов увеличивает REM фазу сна и снижает уровень бодрствования, а стимуляция постсинаптических 5-HT_1A рецепторов уменьшает REM фазу сна и снижает уровень бодрствования [72].

Нейромедиаторные основы физиологических бессознательных состояний

Основными из них являются передний гипоталамус (вентролатеральное преоптическое ядро и медиальная преоптическая область) и основание переднего мозга, все они используют в качестве нейромедиатора гамма-аминомасляную кислоту (ГАМК). Вентролатеральное преоптическое ядро (ВЛПО) посылает ингибиторные (ГАМК-ергические и галанинергические) проекции ко многим активирующим кору структурам: гистаминергическим нейронам туберомамиллярного ядра, дофаминергическим нейронам вентральной покрышечной области среднего мозга, вентрального околоводопроводного серого вещества, холинергическим ядрам ствола, серотонинергическим нейронам дорсального ядра шва [61, 64]. Нейроны ВЛПО активируются сразу перед началом синхронизации на ЭЭГ, их активность усиливается с глубиной сна [69]. Медиальная преоптическая область гипоталамуса ингибирует орексинергические нейроны перифорникальной области [34, 36], норадренергические нейроны LC и серотонинергические нейроны дорзального ядра шва [70]. Эта область мозга активируется в течение SWS и REM фаз сна. Наиболее активна она в начале сна, затем постепенно активность снижается, что указывает на ее роль в процессах засыпания [66]. ГАМК-ергические нейроны основания переднего мозга (гигантоклеточные ядра) [38, 68] посылают проекции к перифорникальной области [22], ядрам среднего мозга и моста [60, 68]. Их активность, как и активность нейронов ВЛПО, коррелирует с глубиной сна, однако наиболее выражена во время SWS, чем при REM сне [67].

Нейромедиаторные основы патологических бессознательных состояний

В коматозном состоянии и при других расстройствах сознания независимо от их этиологии (травма, гипоксия/ишемия, вазоспазм при кровоизлияниях) отмечается распространенное снижение фоновой синаптической активности и трансмиссии возбуждающих нейромедиаторов [52, 58]. Показано, что кома ассоциирована с наличием очагов в области орального и парабрахиального ядер моста (глутаматергическая система ретикулярной формации), LC (норадренергическая система), ядра шва (серотонинергическая система), латеродорсального и педункулопонтийного ядер покрышки моста (холинергическая система) [44]. Некоторые авторы [19] считают, что именно повреждение области парабрахиального ядра или его проекций к основанию переднего мозга является причиной комы и длительных вегетативных состояний.

Второй ключевой структурой являются средние шипиковые нейроны (MSN) стриатума, содержащие глутамат. Они посылают ингибиторные (ГАМК-ергические) проекции к внутреннему сегменту бледного шара (GPi), который в отсутствие этих входов тонически ингибирует центральный таламус [21]. Активность MSN в свою очередь регулируется возбуждающими (глутаматными) таламостриарными, фронтостриарными, а также гиппокампальными проекциями [27, 62]. Также активность MSN регулируется дофаминергической системой (от вентральной покрышечной области и черной субстанции) [35, 48]. Таким образом, подавление активности MSN в результате снижения дофаминергической или глутаматергической модуляции этих нейронов или при их непосредственном повреждении может играть ключевую роль в нарушении функционирования нейрональных систем переднего мозга и приводить к развитию синдромов нарушенного сознания.

Третья гипотеза основывается на нарушении взаимодействия между норадренергической и дофаминергической системами мозга, которые, как известно, совместно участвуют в осуществлении психической деятельности (в частности, эмоциональных реакций), двигательных, эндокринных функций. Прежде всего следует отметить схожесть их топографического распределения и принципа организации. Так, основные ядра обеих систем локализованы в стволе головного мозга, откуда берут начало длинные аксоны, иннервирующие практически все отделы ЦНС. Отдельные ядра (парабрахиальные и паранигральные) содержат как дофаминергические, так и норадренергические нейроны [2]. Одним из свидетельств важности взаимодействия этих систем для поддержания уровня сознания является наличие разных вариантов динамики уровня норадреналина (НА) и дофамина (ДА) плазмы крови в бессознательных состояниях и после восстановления сознания у пациентов с тяжелой черепно-мозговой травмой [1]. В более ранних исследованиях обнаружено, что норадренергическая система оказывает модулирующее влияние на дофаминергическую. Так, повреждение LC приводит к снижению уровня ДА в структурах лимбической системы (аркуатном ядре и nucleus accumbens), части подкорковых образований (хвостатом ядре) и его повышению в черной субстанции и вентральной покрышке среднего мозга [41]. Стимуляция LC приводила к повышению содержания НА и ДА в префронтальной коре [17].

В коре лобных долей высвобождение ДА находится под сильным модулирующим влиянием норадреналовых нервных окончаний [63]. Это имеет важное значение, поскольку НА во время бодрствования ответствен за частичное ингибирование зон коры, а ДА обеспечивает ее специфическую активацию, особенно при мотивационных процессах, поиске новой информации и приобретении нового опыта. Более того, показано, что в префронтальной коре лобных долей ДА и НА совместно хранятся в пресинаптических везикулах норадренергических терминалей и обратный захват обоих катехоламинов происходит посредством норадреналиновых транспортеров [12, 16]. Таким образом, и ДА, и НА высвобождаются в лобной коре при возбуждении норадренергических волокон, т.е. имеются два нейротрансмиттера в одном месте при одном физиологическом состоянии в этой области мозга. В связи с этим возможен новый подход к фармакологической коррекции когнитивных нарушений при дисфункции лобных долей, который основывается на применении селективных ингибиторов транспортеров НА (например, атомоксетина), повышающих уровень ДА и НА в лобной коре, не оказывая влияние на уровень ДА в подкорковых структурах [11, 37, 53, 54]. Таким образом, важно отметить, что норадренергическая и дофаминергическая системы тесно взаимодействуют между собой как агонисты или антагонисты практически на всех уровнях ЦНС. Такое взаимодействие этих систем, вероятно, также является немаловажным для поддержания уровня сознания и осуществления целостной психической деятельности.

Заключение

Низкомолекулярные нейротрансмиттерные системы в мозге тесно взаимодействуют между собой, что является важнейшей основой для поддержания уровня сознания и обеспечения психической деятельности. Каждая из этих систем строго организована, имеет свои рецепторы и сложно регулируется со стороны других медиаторных и немедиаторных систем, а также с помощью механизмов саморегуляции. Таким образом, любые патологические процессы, протекающие в мозге, так или иначе сказываются на состоянии нейромедиаторных систем, однако характер и локализация процесса в различных структурах мозга определяют, какая из них наиболее дисфункциональна. В последующих процессах восстановления значение поврежденных структур мозга постепенно ослабевает и на первый план выходит функциональное взаимодействие структурно сохранных нейромедиаторных систем, которое лежит в основе формирующихся устойчивых и неустойчивых клинических синдромов. Таким образом, перспективными для патофизиологического обоснования лечебных воздействий являются исследования, посвященные поиску клинических (неврологических, психиатрических, нейропсихологических), биохимических и нейровизуализационных биомаркеров дисфункции нейромедиаторных систем мозга.

Комментарий

Источник

В качестве модулирующих систем мозга выступают

Блок модулирующих систем мозга регулирует тонус коры и подкорковых образований, оптимизирует уровень бодрствования в отношении выполняемой деятельности и обусловливает адекватный выбор поведения в соответствии с актуализированной потребностью. Только в условиях оптимального бодрствования человек может наилучшим образом принимать и перерабатывать информацию, вызывать в памяти нужные избирательные системы связей, программировать деятельность, осуществлять контроль над ней.

И.П. Павлов неоднократно возвращался к вопросам о решающей роли в реализации полноценной условнорефлекторной деятельности оптимального тонуса мозговой коры, необходимости высокой подвижности: нервных процессов, позволяющих с легкостью переходить от одной деятельности к другой. В условиях оптимальной возбудимости коры нервные процессы характеризуются известной концентрированностью, уравновешенностью возбуждения и торможения, способностью к дифференцировке и, наконец, высокой подвижностью нервных процессов, которые обусловливают протекание каждой организованной целенаправленности деятельности.

Аппаратом, выполняющим роль регулятора уровня бодрствования, а также осуществляющим избирательную модуляцию и актуализацию приоритета той или иной функции, является модулирующая система мозга. Ее часто называют лимбико-ретикулярный комплекс или восходящая активирующая система. К нервным образованиям этого аппарата относятся лимбическая и неспецифическая система мозга с ее активирующими и инактивирующими структурами. Среди активирующих образований прежде всего выделяют ретикулярную формацию среднего мозга, задний гипоталамус, синее пятно в нижних отделах ствола мозга. К инактивирующим структурам относят преоптическую область гипоталамуса, ядра шва в стволе мозга, фронтальную кору.

Важнейшей частью модулирующего блока мозга является активирующая ретикулярная формация. Филогенетически ретикулярная формация мозга представляет наиболее древнее морфологическое образование. Еще в 1855 г. венгерским анатомом Йожефом Ленхошшеком была описана сеть из нервных клеток, находящаяся в середине ствола мозга. Цитоархитектоника этой своеобразной сетчатой структуры изучена еще недостаточно, очевидно, что ретикулярная формация не является аморфным образованием. В ретикулярной формации выделяют более или менее компактные и ограниченные клеточные скопления — ядра, отличающиеся различными морфологическими особенностями. В связи с этим одни авторы рассматривают ретикулярную формацию как диффузное вытянутое в длину единое образование, другие считают ее комплексом, состоящим из многих дифференцированных ядер с различной структурой и функциями. Латерально (с боков) ретикулярная формация окружена сенсорными путями. Таким образом, волокна ретикулярной формации окружены слоем сенсорных путей, которые к ней образуют множество коллатералей.

Источник

В качестве модулирующих систем мозга выступают

Еще на ранних стадиях эволюции внимание являлось одной из главных функций нервной системы, которая позволяла жить, выживать и развиваться животному миру. Динамику развития отделов головного мозга можно напрямую связать со степенью развития внимания: чем выше организованность структур головного мозга, тем лучше развито внимание, в большей степени связано с другими когнитивными процессами.

По современным представлениям внимание – способность человека осознанно или неосознанно сосредотачиваться на выполняемой им деятельности, умение отключаться от всех побочных раздражителей, и представляет собой одну из структурных составляющих процесса познания, являясь одним из важнейших условий осуществления любого вида деятельности. Внимание усиливает восприятие, способствует удержанию нужной информации в кратковременной и оперативной памяти и создает условие для перевода запоминаемого материала в долговременную память, определяет направленность и продуктивность мышления.

Из всего этого возникает большой интерес к вниманию человека, к его функциям, свойствам, нейрофизиологическим механизмам и взаимодействиям с другими когнитивными процессами.

Развитие внимания в филогенезе

У холоднокровных описывают общее (в виде ориентировочной реакции) и избирательное внимание, которые обеспечиваются полифункциональными нейронными ансамблями, локализованными в крыше среднего мозга, и могут выполнять «функцию» системы внимания у земноводных.

У хищных животных выделяют два вида внимания: непроизвольного, произвольного и наличие двух систем внимания – фронтальной (передней) и париетальной (задней). Одновременность активации париетальной и фронтальной систем внимания, вероятно, обеспечивает сокращение времени подготовки ответной реакции у хищных животных.

У человека реализация непроизвольного внимания связана со структурами правого полушария, произвольного – со структурами левого. При необходимости детализации произвольное внимание обеспечивается подключением механизмов дополнительной активации обоих полушарий и последовательной активацией фронтальной и париетальной систем внимания. Наряду с межполушарными механизмами организации процессов внимания выявлены лобно-центральные взаимоотношения. Передняя система внимания (в медиальной фронтальной области) ответственна за формирование внимания к действию и участвует в семантических операциях, приводящих к выбору правильного решения, в то время, как задняя (пространственно зрительная система внимания) реализует более простые задания, связанные с контролем восприятия зрительной информации или ее мысленного представления. [14]

Нейрофизиологические механизмы произвольного внимания

Особая роль внимания в организации когнитивных процессов подчеркивается в представлении о параллельно-распределенной системе обработки информации, состоящей из множества нейронных специализированных модулей. В такой системе переработка информации происходит параллельно и может быть распределена сразу по многим компонентам, находящихся в разных отделах и уровнях ЦНС. [1]

Модулирующее влияние внимания на функциональное состояние сенсорно-специфических структур мозга

Нейрофизиологические исследования свидетельствуют о том, что фокусирование внимания на определенном сигнале приводит к модуляции активности нейронных систем, участвующих в его восприятии. Эти факты получены при регистрации вызванных потенциалов (ВП).

Анализ данных о связи ВП и процессов произвольного избирательного внимания показывает, что изменения вызванной электрической активности под влиянием инструкции носят локальный и сенсорно-специфичный характер. Этот факт указывает на то, что в результате активации механизмов внимания изменяется функциональное состояние структур коры головного мозга, участвующих в сенсорно-специфической обработке информации.

Для соматосенсорной чувствительности так же характерно изменение функционального состояния сенсорно-специфических корковых зон под влиянием избирательного внимания. [1]

Системная организация произвольного избирательного внимания. Управляющие структуры. Роль фронто-таламической системы

Роль управляющих структур состоит в формировании адекватных поведенческим задачам организма функциональных систем, объединяющих корковые и подкорковые образования разного уровня. В качестве основной управляющей структуры-источника рассматривается лобная кора. Как зрительное, так и слуховое произвольное избирательное внимание сопровождается усилением активности лобных зон коры. Условием активации фронтальных отделов коры является необходимость избирательного произвольного реагирования на определенный признак объекта.

Одной из основных систем, посредством которых произвольное внима­ние «строит» функциональные системы той или иной когнитивной деятельности, осуществляя син­хронную избирательную модуляцию активности различных корковых зон, является взаимодейст­вие ритмогенных таламо-корковых структур на уровне ретикулярного ядра таламуса. Активность ретикулярного ядра таламуса в свою очередь оп­ределяется избирательными управляющими влия­ниями со стороны фронто-таламической регуляторной системы, «стержнем» которой является префронтальная кора, и тоническими со стороны ретикулярной формации среднего мозга. Мотива­ционный контроль обеспечивается связями медио-дорзального ядра, входящего в состав фронто-таламической системы, со структурами лимбическо­го круга, включая цингулярную кору. [1]

Ритмическая электрическая активность мозга и процессы произвольного внимания. Функциональная роль альфа-ритма

В связи с тем, что ритмогенные структуры та­ламуса, управляемые фронто-таламической сис­темой, принимают участие в избирательной моду­ляции корковой активности, представляет инте­рес вопрос о роли ритмов различной частоты в обеспечении произвольного внимания.

Когерентное (синхронное) взаимодействие нейронных моду­лей осуществляется одновременно на разных уровнях: на уровне структур мозга, нейронных популяций и отдельных специализированных нейронных ансамблей. Функциональное взаимо­действие нейронных модулей на разных уровнях для реализации различных когнитивных процес­сов обеспечивается ритмогенными структурами, «работающими» на разной частоте. В частности, альфа-ритм играет важную роль в объеди­нении структур мозга при различных видах сенсор­ной или когнитивной деятельности, формируя ди­намическую основу функционального взаимодей­ствия.

Гипотетическое соотношение различных ритмогенных механизмов при обработке информа­ции о значимом сигнале может выглядеть следу­ющим образом: в процессе произвольного внимания ритмогенные структуры таламуса «под руководством» фронто-таламической системы в соответствии с текущей когнитивной задачей выстраивают фун­дамент функционального взаимодействия, кото­рое объединяет на основе синхронизации по аль­фа-ритму структуры мозга на макроуровне (отдельные проекционные и ассоциативные обла­сти и подкорковые образования). Параллельно с объединением удаленных друг от друга структур, возможно, осуществляется взаимодействие более близких функционально и топографически нейрон­ных ансамблей, и в этом процессе ведущую роль иг­рает более быстрый бета-ритм. И наконец, собст­венно процессы текущей обработки информации и осуществление «связывания» отдельных признаков в единый образ реализуются с помощью функцио­нальных объединений нейронных микроансамб­лей или отдельных нейронов на базе синхрониза­ции их активности в гамма-диапазоне. Можно предположить, что при произвольном избирательном внимании управляемые ритмогенные альфа-сети формируют основу функцио­нальной системы будущей когнитивной деятель­ности в соответствии с внутренним планом, инст­рукцией или предупреждающим сигналом еще до появления внешних объектов, на которые внима­ние должно быть направлено, т.е. в предстимульный период. [1]

Роль предстимульного периода в мозговой организации произвольного избирательного внимания

Наиболее ярким подтверждением избиратель­ности механизмов предстимульного антиципиру­ющего внимания являются результаты экспериментов П. Роланда, который обнаружил, что ожидание значимого соматосенсорного сигнала (прикосновения) в зависимости от его локализации вызывает соматотопическую акти­вацию контралатеральной соматосенсорной зо­ны (цит. по [14]). При этом изменения, наблюдаемые в период ожидания, были даже более выражены, чем при раздражении соответствующих зон. В ус­ловиях полимодального избирательного внима­ния также была обнаружена селективная преднастройка соответствующих сенсорно-специфичес­ких областей коры.

Контроль и управление процессов дифференциро­ванной преднастройки осуществляется при учас­тии префронтальных отделов коры. Именно эти зоны помимо сенсорно-специфических активиру­ются в условиях избирательного предстимульного внимания, и особенно в экспериментах с разномодальными стимулами.

Ч. Бруниа на основе анализа механизмов антиципирующего внимания отводит префрон­тальной коре и таламическим ядрам ключевую роль в обеспечении нисходящих избирательных влияний на проекционные и ассоциативные обла­сти коры при подготовке к анализу релевантного стимула (цит. по [14]). Префронтальная кора, по мнению этого автора, «организует» антиципирующее поведе­ние, активируя корково-корковые и таламо-корковые нейронные цепи. Таламические ядра также активируются префронтальной корой, в особенности медиодорзальное ядро и подушка. В свою очередь ретикулярное ядро осуществляет тормозные влияния на передачу информации в релейных ядрах. Исследования с помощью позитронно-эмиссионной томографии подтверждают участие фронто-таламической регуляторной сис­темы в обеспечении селективной преднастройки мозговых систем.

Предстимульная синхронизация электрической активности в диапазоне альфа-ритма способствует оптимальной «настрой­ке» функционального состояния сенсорно-специ­фических областей на восприятие значимого раз­дражителя. Регулярность предъявления сигнальных раз­дражителей не является необходимым условием избирательной предстимульной синхронизации ритмической электрической активности мозга. В предстимульный пери­од произвольного внимания префронтальная ко­ра, взаимодействуя с мотивационными лимбичес­кими образованиями через медиодорзальное ядро таламуса, оказывает избирательные управляю­щие влияния на ритмогенные структуры неспеци­фических таламических ядер, которые в свою очередь посредством таламо-корковых прямых и возвратных связей обеспечивают синхронизацию электрической активности в проекционных и ассоциативных областях коры. Временное согласование функционального состояния определенных корковых областей, ко­торое обеспечивается синхронизацией их актив­ности, создает условия для оптимальной обработ­ки значимых стимулов.[14]

Избирательный отбор одного стимула из множества раздражителей внешней среды происходит у человека на основе непроизвольного (пассивного, или рефлекторного) и произвольного, или активного, внимания.

Непроизвольное внимание представляет собой автоматическую реакцию организма в ответ на действие стимулов внешней среды, которая не требует умственных усилий со стороны человека. Оно обусловлено такими качествами, как интенсивность или неожиданность их возникновения. [9]

Произвольное внимание представляет осознаваемое человеком ориентирование органов чувств на восприятие конкретного объекта или явления внешней среды. Основным видом является зрительное произвольное внимание, которое подразделяется на пространственное и объект-ориентировочное.

Пространственное – процесс изменения зрительного внимания с одного объекта на другой. Объект-ориентировочное – направленность зрительного внимания на конкретный объект.

Произвольное внимание возникает в том случае, если человек осознает действие, направленное на рассматривание, выслушивание или осязание явлений внешней среды и обусловлено предшествующим научением. [9]

Так же некоторые авторы выделяют третью форму внимания – послепроизвольную. Послепроизвольное внимание вызывается через вхождение в деятельность и возникающий в связи с этим интерес, в результате длительное время сохраняется целенаправленность, снимается напряжение, и человек не устает, хотя послепроизвольное внимание может длиться часами. [12]

Взаимосвязь внимания с интегративными функциями

Внимание и саморегуляция

Бердников Д. В. и Бобынцев И. И. (2011 год) выделяют саморегуляцию как один из интегративных процессов, обеспечивающих адекватную изменчивость и пластичность жизнедеятельности организма. Интегративный характер показателей саморегуляции предполагает вовлечение в их проявление влияний различных регуляторных феноменов индивидуальности, в частности внимания. Оно обеспечивает селективность информационного взаимодействия человека со средой, включается во все виды его деятельности, обеспечивая функцию контроля и регуляции поведения. Полученные результаты исследования свидетельствуют о том, что характеристики саморегуляции различных функциональных систем восприятия находятся в тесной взаимосвязи со свойствами и функциями произвольного зрительного внимания и имеют как общие, так и собственные зависимости. Точность саморегуляции и стиль ее достижения зависят от объема, распределяемости и переключаемости, т.е. контролируются вниманием с помощью расширения/ограничения сенсорного входа и повышения гибкости направленности восприятия. Внимание, реализуя свои свойства через контролирующие функции, оказывает активное влияние на проявление характеристик саморегуляции различных функциональных систем восприятия, что соответствует представлениям о внимании как о специальной деятельности контроля за действием. [2]

Внимание и ощущение, восприятие, память

В структуру познавательных процессов включаются внимание, ощущение и восприятие, память и т.д. Они тесно связаны и не могут осуществляться друг без друга и внимание можно выделить как главную их часть.

Внимание – определенная активизация и направленность психической деятельности сознания человека, направленная на избирательное восприятие и запоминание объективной и субъективной действительности.

Восприятие — психический процесс отражения в сознании объективной и субъективной реальности.

Преимущественное значение в процессах восприятия получаемой субъективной и объективной информации имеет произвольное внимание. Доминирующая психофизиологическая волевая активность внимания определяет проявление концентрации очагов возбуждения центральной нервной системы, направленных на избирательное восприятие и запоминание реально существующей действительности.

Процессы восприятия характеризуются быстротой, глубиной, полнотой, объемом и точностью отражения сознания получаемой от дистанционных и контактных анализаторов. От качества восприятия, отражаемой в сознании информации, зависят особенности функционирования психофизиологических механизмов памяти.

Память – это сложный по своей структуре познавательный процесс, состоящий из нескольких этапов: запечатления, запоминания, сохранения, узнавания и воспроизведения информации. Способности запоминания, сохранения в памяти информации и дальнейшего ее воспроизведения индивидуальны и избирательны.

Любая функциональная система произвольного акта активируется сознанием и поддерживается проявлением волевых актов за счет произвольного внимания, направленных на достижение поставленных целей деятельности (учебной, профессиональной, ситуативной). Эффективность функционирования этой системы достигается при благоприятных условиях восприятия. [3]

Роль внимания в развитии познавательных процессов

Познание – высшая форма отражения объективной действительности, процесс выработки истинных знаний. Ощущения, восприятия, мышление и воображение образуют ядро процесса познания, но они включают в себя и акт внимания как необходимый компонент. Именно благодаря сосредоточенности внимания определённый круг объектов находится в фокусе познания. Вниманием определяется точность и детализация восприятия, прочность и избирательность памяти, направленность и продуктивность мыслительной деятельности, то есть качество и результаты функционирования всей познавательной активности. Со вниманием связаны направленность и избирательность познавательных процессов. Их настройка зависит от того, что в данный момент времени представляется наиболее важным для реализации интересов личности.

Внимание, означающее способность человека сосредотачиваться на выполняемой им деятельности и умение отключаться от всех побочных раздражителей, представляет собой одну из структурных составляющих процесса познания и является одним из важнейших условий осуществления любого вида деятельности.[7]

Характеристики параметров внимания у разных категорий людей

Характеристики внимания у спортсменов

В основе совершенствования мастерства в спорте лежит тренировка спортсменом умения фокусировать свое внимание. Очевидно, что степень внимания (или его концентрация) зависит от вида спорта. Тренировка внимания позволяет предотвратить или свести к минимуму влияние этих факторов на уровень концентрации во время соревнований, обеспечить его сигналами, которые помогают сфокусировать внимание и сконцентрироваться для успешного выполнения поставленной задачи. Тренировка такого рода должна носить специфический для конкретного вида спорта характер.

У спортсменов, характер деятельности которых связан с распознаванием внешних стимулов и построением двигательных актов в соответствии с ними (например, спортивное каратэ), происходит развитие обеих систем – как произвольной системы формирования моторной реакции на стимул, так и непроизвольной системы распознавания качеств стимула.[6]

Характеристики внимания у школьников младших классов

Научные исследования когнитивных процессов школьников младших классов делают прямые и косвенные выводы о взаимосвязи свойств внимания с возрастом. В первом классе учащиеся слабо распределяют внимание или вовсе не способны его распределить. Умение распределять внимание нарастает от класса к классу. Так же в этом периоде невысокая устойчивость внимания, что связано с возрастной способностью торможения. К третьему классу способность распределения и переключения внимания возрастает.

Концентрация и устойчивость внимания у младших школьников может быть достаточно высокой, но продолжительность такого состояния обычно короткая, потому что устойчивость внимания еще не велика.

Объем внимания школьников младших классов меньше (4–6 объектов), чем у взрослого человека (6–8), распределение внимания – слабее.

Основные рекомендации по развитию внимания в младшем школьном возрасте сходятся в развитии основных форм проявления внимания в период раннего становления личности и формированию основ учебной деятельности. [11]

Характеристика внимания у студентов

Клинико-физиологические проявления синдрома дефицита внимания с гиперактивностью у детей

Синдром дефицита внимания с гиперактивностью (СДВГ) является одним из наиболее распространенных детских поведенческих расстройств, входящих в сферу медицинских, психологических, социально-педагогических исследований. Ведущими клиническими симптомами состояния следует считать: нарушение (дефицит) внимания, гиперактивность (двигательная расторможенность), импульсивность. [17]

Масками СДВГ оказались астеноневротический синдром (47%), гиперактивные нарушения поведения у детей с интеллектуальной недостаточностью (16%), психические заболевания (15%), особенности воспитания (4%), тугоухость (2%), хронический моторный тик (2%).[16]

Выделяют три типа СДВГ:

Для диагностики невнимательности из перечисленных ниже симптомов не менее шести должны наблюдаться в течение полугода:

Для диагностики гиперактивности и импульсивности из перечисленных ниже симптомов также не менее шести должны наблюдаться в течение полугода:

Этиология и патогенез синдрома дефицита внимания с гиперактивностью рассматриваются с учетом влияния генетических, нейроморфологических, биохимических, нейрофизиологических, социально-психологических факторов.

Значительную роль в формировании СДВГ имеют неблагоприятное течение беременности и родов. Мозг наиболее чувствителен к неблагоприятным факторам в критические периоды своего развития, когда формируются наиболее важные функциональные ансамбли. Неблагоприятные воздействия на плод в период от 3 до 10 недель развития могут быть причинами формирования грубых пороков развития нервной системы. В том случае, если нарушения возникают на более поздних этапах развития, выраженность дефекта может варьироваться в разной степени: от грубого нарушения функции или её полного отсутствия до легкой задержки темпа развития. [15] К наиболее неблагоприятным факторам относятся: осложнения беременности, внутриутробная гипоксия; токсическое воздействие на плод; воздействие на плод инфекционных агентов; недоношенность, морфофункциональная незрелость плода, задержка внутриутробного развития; резус-конфликт (внутриутробное формирование стойкого титра специфических антител). [5, 18]

Приобретённые патологии могут возникнуть в результате природовых и послеродовых поражений организма ребёнка: преждевременные, скоротечные или затяжные роды, стимуляция родовой деятельности, отравление наркозом при кесаревом сечении, перенесенные в раннем детстве заболевания, черепно-мозговые травмы и т.п. [15]

Выраженность симптомов СДВГ меняется с возрастом. Впервые усиление симптоматики отмечается в 5-10 лет; второй пик – на возраст 12-15 лет, что связано с развитием высшей нервной деятельности и формированием высших психических функций; к подростковому возрасту избыточная двигательная активность в большинстве случаев исчезает, а импульсивность и дефицит внимания сохраняются. [15]

Доказательством генетической предрасположенности является наличие симптоматики СДВГ в детстве у родителей, дети которых в настоящее время страдают данным синдромом.

Формирование симптоматики СДВГ соотносят также с патологией коры головного мозга и взаимосвязью коры с базальными ганглиями и таламусом. Можно предположить, что недостатки развития фронтальной коры и базальных ганглиев нарушают функционирование системы селекции программы действий, что, в свою очередь, приводит к дефициту внимания и изменениям поведенческого реагирования.

Повреждение лобных долей головного мозга и, прежде всего, префронтальной области этих долей и рострального полюса диффузной аксиальной системы мозга. Известно, что одной из важнейших функций лобных долей является их способность к объединению информации об окружающем мире и внутренних состояниях организма, на основании чего и может происходить регуляция поведения. Непрерывно поступающие обратные сигналы о совершаемом действии позволяют оценить его эффект и внести необходимые коррективы. Возбудимость центральной нервной системы при гиперактивности можно объяснить нарушением работы ретикулярной формации ствола мозга (ингибиторов коры мозга), которое вызывает двигательное беспокойство.

Доказательством биохимической теории является взаимосвязь симптомов СДВГ и нейротрансмиттерной недостаточности при нарушении метаболизма дофамина, норадреналина и серотонина. В зависимости от тех эффектов, которые они достигают, медиаторы бывают возбуждающими и тормозными. Норадреналин связан с регуляцией произвольных движений, серотонин и дофамин – с импульсивностью и возникновением мотивации. При СДВГ в определенных отделах мозга может возникать дефицит этих медиаторов. Возможно, что нарушения нейромедиаторного обмена, приводящие к гиперактивности, связаны с изменениями в генах, которые регулируют функции дофаминовых рецепторов. Гипотеза, выдвигающая в качестве основной дисфункции нейрохимические нарушения, строится с учетом положительных воздействий различных лекарственных препаратов.

Основной проблемой при СДВГ считается чрезмерная изменчивость темпа и амплитуды колебаний уровня активирующих систем и их реактивности. В последнее время все большую значимость приобретает представление о роли трех основных регуляторных мозговых систем, включающих ассоциативные зоны коры и глубинные (подкорковые и стволовые) структуры, в реализации произвольных форм поведения.

Первая система включает в себя структуры ретикулярной формации ствола и их обширные связи с корой головного мозга и осуществляет регуляцию уровня неспецифической активации (активационный компонент).

Вторая система – это структуры лимбической системы, медиобазальные отделы лобной доли и связи между ними. Деятельность этой системы связана с обеспечением мотивационных аспектов поведенческого акта (мотивационный компонент).

Третьей является фронто-таламическая регуляторная система, обеспечивающая избирательные, модулирующие влияния на различные зоны коры, что связано с избирательной обработкой релевантного сигнала (информационный компонент).

К настоящему времени опубликован ряд работ по электроэнцефалографическим исследованиям при СДВГ, в которых показано, что для ЭЭГ при изучаемом синдроме характерно снижение амплитуды спектральной плотности в широкой полосе частот от 9,5 до 20 Гц с преимущественным вовлечением лобно-центральных и теменно-височных зон коры головного мозга. Обнаружены ЭЭГ-признаки дисфункции нижнестволовых отделов в виде усиления синхронизации электрической активности в задних отделах полушарий мозга, которая связывается со снижением неспецифических активирующих влияний со стороны ретикулярной формации продолговатого и среднего мозга. Отмечается отсутствие возрастной динамики электрической активности мозга детей младшего школьного возраста с признаками СДВГ, что свидетельствует о незрелости коры.[5, 18]

На данный момент в США лечение СДВГ проводится с применением стимуляторов нервной системы. Однако лекарства не должны назначаться до тех пор, пока не будет произведено тщательное обследование и установлен точный диагноз. Успешное медикаментозное лечение может выровнять неврологическое состояние и помочь взрослым с СДВГ улучшить качество их жизни.

В нашей стране основным подходом к фармакологическому лечению СДВГ является назначение ноотропных препаратов – стимуляторов обмена веществ в ткани мозга, но даже психиатры отмечают, что лекарства не решают всего спектра проблем СДВГ, особенно у детей. Существуют особенности развития высших психических функций, которые не корректируются лекарственными средствами.

Однако тренинг прямо не направлен на коррекцию основных нейропсихологических механизмов, которые лежат в основе СДВГ.

Формирование произвольной регуляции, ориентировочной основы и контроля собственной деятельности является центральным направлением коррекционной работы с гиперактивными детьми с дефицитом внимания. Методики коррекции основаны на двух основных подходах: преодоление нейродинамических проблем через «насыщение ребенка активностью» и использование внешних опор для опосредствования регуляторных функций.

Эффективные результаты коррекции синдрома дефицита внимания и гиперактивности достигаются при комплексном нейропсихологическом подходе – оптимальном сочетании двигательной, когнитивной, дыхательной и эмоциональной коррекции в индивидуализированных нейропсихологических коррекциионно-развивающих программах. Наиболее значимые результаты достигаются, если коррекция проводится в возрасте 4 – 12 лет. [4]

Синдром дефицита внимания и гиперактивности: комплексный подход в диагностике и лечении

Лечение СДВГ должно быть направлено не только на контроль и редукцию основных проявлений данного расстройства, но также на решение других важным задач: улучшение функционирования пациента в различных сферах и его наиболее полная реализация как личности, появление собственных достижений, улучшение самооценки, нормализация обстановки вокруг него и др. В связи с этим сформулирована концепция расширенного терапевтического подхода, которая предполагает обращение к социальным и эмоциональным нуждам ребенка с СДВГ, на которые следует обращать особое внимание как на этапе диагностики и планирования лечения, так и в процессе динамического наблюдения за пациентом и оценки результатов проводимой терапии.

Наиболее эффективной при СДВГ является комплексная помощь, при которой объединяются усилия врачей, психологов, педагогов, работающих с ребенком, и его семьи.

Лечение СДВГ должны быть своевременными и обязательно включать:

Эффективность лечения СДВГ определяется ранней диагностикой и своевременной терапией. Разработка и применение комплексной коррекции должны осуществляться своевременно, носить индивидуальный характер. Лечение СДВГ, в т. ч. лекарственная терапия, должны быть достаточно продолжительными и ориентированными не только на преодоление клинических симптомов, но и нарушений адаптации. [8]

Изучение специальной литературы приводит к пониманию, что внимание – одно из самых важных качеств нашего организма, помогающее ориентироваться в окружающей среде, решать бытовые задачи, анализировать различные ситуации и делать из них нужные выводы.

Даже без изучения специальной научной литературы каждый человек сам может понять важность внимания в повседневной жизни. Например, при переутомляемости или длительном отсутствии отдыха в первую очередь страдает наше внимание, что для нас же самих заметно сказывается на работоспособности: становится очень трудным выстроить планы на день, вспомнить о запланированных событиях, заметить какие-нибудь перемены вокруг. Но это все имеет временный характер: стоит только выспаться или отдохнуть, как все функции восстанавливаются, и мы можем вести привычный активный образ жизни.

Источник