Раздел 1. Введение
Понятие о психической деятельности
Психика человека – это сложнейшая функция мозга, заключающаяся в психическом отражении материальной действительности (субъективное отражение объективного мира), в результате чего формируются идеальные образы реальной действительности, необходимые для регуляции взаимодействия с окружающей средой. Психика является системным свойством высокоорганизованной материи, которое заключается в активном отражении субъектом объективного мира, построении картины этого мира и регуляции на этой основе своего поведения и деятельности.
В психике человека представлены и упорядочены события прошлого (представления памяти), настоящего (совокупность образов, переживаний, умственных актов) и возможного будущего (в побуждениях, намерениях, целях, фантазиях, грезах, сновидениях и т. п.).
Психика человека в отличие от психики животных приобретает качественно новую структуру, обусловленную общественно-историческими закономерностями. Возникает сознание как ведущий уровень регуляции деятельности, формируется личность, служащая источником высших проявлений активности психики.
Психическое отражение характеризуется рядом особенностей.
1. Оно дает возможность правильно отражать окружающую действительность, причем правильность отражения подтверждается практикой.
2. Сам психический образ формируется в процессе активной деятельности человека.
3. Психическое отражение углубляется и совершенствуется.
4. Обеспечивает целесообразность поведения и деятельности.
5. Преломляется через индивидуальность человека.
6. Носит опережающий характер.
У человека психика носит осознанный и неосознанный характер. Благодаря активному и опережающему отражению органами чувств и головным мозгом внешних объектов в форме психики становится возможным осуществление действий, адекватных этим объектам.
Высшим уровнем развития психики является сознание – свойственный только человеку способ отношения к объективной действительности, опосредованный всеобщими формами общественно-исторической деятельности людей.
Сознание отражает действительность категориально, через совокупность знаний, через обобщенный человеческий опыт. Отражение существенных закономерных связей действительности осуществляется в обобщениях, с предвидением событий, осознанием цели деятельности, предвосхищением будущего результата деятельности, его психическим моделированием в системе понятий.
Человеческое сознание включает в себя совокупность знаний об окружающем нас мире. В структуру сознания входят важнейшие познавательные процессы, с помощью которых человек постоянно обогащает эти знания. К ним относят ощущения, восприятия, представления, память, мышление, эмоции, воображение и др. Основной функцией сознания является обеспечение целеполагающей деятельности человека.
Психическое содержание человеческой личности не исчерпывается мотивами сознательной деятельности и включает в себя многообразие неосознанных тенденций – побуждений его непроизвольной деятельности. В XVIII – XIX вв. представителями идеалистической философии (Кант, Шопенгауэр, Гартман, Бергсон) и материалистами (Сеченов, Павлов, Бехтерев) были созданы теории бессознательного.
Бессознательное – это сфера психического отражения, не осознаваемая субъектом. Поведенческие акты на бессознательном уровне регулируются неосознаваемыми биологическими механизмами. Они направлены на удовлетворение биогенных и социогенных потребностей, на сохранение организма и вида. Бессознательное – это сфера психического отражения, в которой образ действительности и отношение к этой действительности субъекта не является предметом специальной рефлексии; это совокупность непроизвольных психических процессов, система врожденных безусловно-рефлекторных реакций. Сознание фокусируется на определенных объектах, а бессознательное перерабатывает второстепенную (в данный момент) информацию.
Психическая жизнь любого человека проявляется чрезвычайно разнообразно. Выделяют 3 группы психических явлений.
1. Психические процессы – это динамическое отражение действительности в различных формах психических явлений. Это течение психических явлений, имеющих начало, развитие и конец, проявляющееся в виде реакции. Окончание одного психического процесса связано с началом нового, что приводит к непрерывности психической деятельности в состоянии бодрствования человека. Все психические процессы подразделяются на: познавательные (ощущения, восприятия, память, мышление, воображение, представление, внимание); эмоциональные (активные и пассивные переживания); волевые (решение, исполнение, волевое усилие и т. п.). Они обеспечивают первичное формирование знаний и первичную регуляцию поведения и деятельности человека.
2. Психические состояния – это определившийся в данное время относительно устойчивый уровень психической деятельности, который проявляется в повышенной или пониженной активности личности. Психические состояния имеют рефлекторную природу: они возникают под влиянием обстановки, физиологических факторов, хода работы, времени и словесных воздействий (похвала, порицание и т. д.). Выделяют 4 вида психических состояний:
1) мотивационные (желания, стремления, интересы, страсть);
2) эмоциональные (эмоциональный тон ощущений, эмоциональный отклик на явления действительности, настроение, стресс, аффект, фрустрация);
3) волевые (инициативность, целеустремленность, решимость, настойчивость);
4) состояние различных уровней организованности сознания (внимательность, наблюдательность).
3. Психические свойства – это устойчивые образования, обеспечивающие определенный качественно-количественный уровень деятельности и поведения, типичный для данного человека. Психические свойства синтезируются и образуют сложные структурные образования личности, к которым относятся: темперамент, характер, способности, направленность.
Биологической основой, субстратом психической деятельности является нервная система, представленная иерархической структурой нервных образований в организме человека и позвоночных животных. Работа нервной системы обеспечивает контакты с внешним миром; реализацию намеченных целей; координацию и согласование работы внутренних органов; целостную адаптацию организма. В качестве основного структурного и функционального элемента нервной системы выступает нервная клетка – нейрон.
Выделяют центральную нервную систему, которая состоит из головного и спинного мозга, и периферическую, состоящую из нервов, отходящих от головного и спинного мозга, межпозвоночных нервных узлов, а также из периферического отдела вегетативной нервной системы.
Деятельность нервной системы носит рефлекторный (отражательный) характер. Рефлекс – это цепь событий, включающая передачу сигнала с помощью нервной системы от какого-либо органа чувств, с развитием ответной автоматической реакции. Путь, по которому проходит нервное возбуждение при внешнем раздражении, называется рефлекторной дугой и состоит из следующих этапов.
1. Передача вызванного раздражителем возбуждения в центр – спинной и головной мозг. Эта часть рефлекса называется чувствительной, афферентной.
2. Центральная (мозговая) часть, где происходит передача возбуждения от клетки чувствительного нерва к клетке двигательного нерва.
3. Передача нервного возбуждения в мышцы или в железы. Эта часть рефлекса называется двигательной, эфферентной.
Все рефлексы делятся на условные (приобретенные в процессе жизни) и безусловные (врожденные).
Безусловные рефлексы можно назвать также прирожденными, видовыми, постоянными, стереотипными. Сложность их очень различна. Они могут быть весьма примитивными и представленными двухнейронной дугой и могут быть образованы весьма сложной системой нейронов и представлять собой безусловные специальные сложнейшие рефлексы, или инстинкты, анатомическим субстратом которых являются ближайшие к большим полушариям подкорковые узлы (центральные, или базальные, ганглии).
Биологическое значение безусловных рефлексов очевидно – они необходимы для достижения уравновешенности организма с внешней и внутренней средой.
Условные рефлексы, в отличие от безусловных, постоянно образуются во время индивидуальной жизни и отвечают на какой-либо постоянный раздражитель не стереотипно, как безусловные рефлексы, а реагируют в зависимости от многообразных изменений окружающего мира.
Химико-физические воздействия из внешней или внутренней среды организма преобразуют в нервные импульсы специальные нервные образования – рецепторы (от лат. receptor – принимающий). По месту своего расположения и по выполняемым функциям рецепторы могут быть разделены на экстерорецепторы, интерорецепторы и проприоцепторы. В соответствии с характером воспринимаемого воздействия различаются механо-, термо-, фото-, хемо– и электрорецепторы.
Прием и анализ сенсорной информации осуществляет функциональная единица нервной системы, обозначаемая как анализатор. Выделяют зрительный, слуховой, обонятельный, вкусовой, тактильный, вестибулярный и другие анализаторы.
В каждом анализаторе можно выделить три отдела.
1. Воспринимающий орган или рецептор, предназначенный для преобразование энергии раздражения в нервный импульс.
2. Проводник, состоящий из афферентных нервов и проводящих путей, по которому нервные импульсы передаются к вышележащим отделам центральной нервной системы.
3. Центральный отдел, состоящий из релейных (переключательных) подкорковых ядер и проекционных отделов коры больших полушарий.
Кроме восходящих (афферентных) путей существуют нисходящие волокна (эфферентные), по которым осуществляется регуляция деятельности нижних уровней анализатора со стороны его высших отделов.
Кора больших полушарий представляет собой орган высшего синтеза и анализа получаемых организмом раздражений. Речь идет при этом об анализе и синтезе не только раздражений, приходящих из окружающей среды, но и раздражений, исходящих из внутренней среды самого организма. Кора больших полушарий регулирует не только приспособление организма к внешней среде, но и нормальную работу внутренних органов и тканей. Таким образом, кора больших полушарий объединяет и регулирует все функции организма.
Анализ и синтез конкретных, непосредственных раздражений, поступающих из внешней и внутренней среды, составляют функцию первой сигнальной системы, свойственной всем животным, в том числе и человеку. Но у человека имеется и вторая сигнальная система, осуществляемая словом, значение которой огромно, так как только эта система сделала человека человеком, сделала возможными речь, отвлечение от конкретного, обобщение и мышление.
Нервную деятельность, как безусловнорефлекторную, так и условнорефлекторную, характеризуют основные физиологические процессы – возбуждение и торможение, причем и возбуждение, и торможение представляют собой, по И. П. Павлову, лишь разные стороны одного и того же процесса.
Большое значение имеет для клиники учение И. П. Павлова о типах высшей нервной деятельности. Основу классификации типов составляют три основных свойства нервной системы: сила основных процессов (процессов возбуждения и торможения), уравновешенность их между собой и их подвижность. По силе основных процессов животные делятся на сильных и слабых, сильные – на уравновешенных и неуравновешенных, сильные уравновешенные – на подвижных и инертных.
Сила определяется как способность нервных клеток сохранять нормальную работоспособность при интенсивно протекающих процессах; подвижность – как способность быстрого перехода от одного процесса к другому; уравновешенность – как одинаковая выраженность нервных процессов торможения и возбуждения.
В последующем к этим свойствам были добавлены динамичность (способность мозговых структур к быстрому ответу при формировании условных реакций), лабильность (скорость возникновения и окончания нервных процессов) и активированность (индивидуальный уровень активации процессов возбуждения и торможения). Свойства нервной системы в основном генетически детерминированы и определяют индивидуальные различия в поведении.
Распространение тормозного процесса в коре больших полушарий создает гипнотическое состояние, или сон. Различают два вида сна: сон активный и сон пассивный. Активный сон обусловливается активным процессом торможения, возникающим первично в коре больших полушарий и ограничивающимся корой или отдельными ее частями или же распространяющимся на подкорку и нижележащие центры. Пассивный сон обусловливается ослаблением притока импульсов к коре с периферии или их блокированием. Биологическое значение сна очень велико, поскольку он представляет собой охранительное торможение.
Структурные и функциональные основы мозговой деятельности
Современные гипотезы, касающихся этиологии и патогенеза психических расстройств, механизма действия лечебных средств, напрямую связаны со структурными и функциональными основами функционирования нервной системы. При этом важное значение придается особенностям развития мозга, нейрохимическим аспектам деятельности синапсов и рецепторов.
Важнейшие функции мозга, связанные с восприятием, переработкой и проведением информации, в соответствии с которой осуществляется взаимодействие организма с внешней средой, обеспечиваются около 10 млрд нервных клеток, определенным образом организованных, образующих специализированные структуры, для которых характерна высокая оперативность, специфичность и пластичность.
Основными структурными элементами нервной системы являются нервные клетки и их отростки. Кроме этих основных элементов, составляющих паренхиму нервной системы, ее образуют и элементы глии, которая частично образуется, как и нервные клетки, из эктодермы (эктоглия), а частично из мезодермы (мезоглия).
Глиальные клетки включают астроглию, олигодендроглию, микроглию. Функции микроглии мало изучены. Астроглия способствует нормальному функционированию нервных клеток, принимает участие в воспалительных процессах и ликвидации их последствий. Олигодендроглие отводится важная роль в миелинизации нервных волокон, регуляции водного обмена.
Желудочковые поверхности головного мозга покрыты эпендимными клетками, которые содержат многочисленные микроворсинки и реснички. Клетки эпендимы принимают участие в процессах ликворообмена.
Сосудистое сплетение мозга представлено «гроздьями» ворсинок, состоящих из капилляров, покрытых эпителиальными клетками. Их основная функция связана с обменом веществ между кровью и цереброспинальной жидкостью.
Опорную ткань мозга представляют также сосуды и соединительная ткань мезодермального происхождения, располагающиеся в веществе головного и спинного мозга и в периферических нервах, формирующие оболочки, окружающие спинной и головной мозг и фиксирующие их в позвоночном канале и в черепной коробке, а также соединительнотканные периневральные и эндоневральные образования периферических нервов.
В процессе эволюции центральной нервной системы позвоночных ведущим моментом является завоевание первенства конечным, или большим, мозгом, у низших позвоночных имеющим незначительные размеры, а у высших, в частности у приматов и особенно у человека, далеко превышающим все остальные отделы центральной нервной системы вместе взятые. В самом же большом мозге имеет место все большее развитие коры – органа условнорефлекторной деятельности – по сравнению с центральными узлами или ближайшей подкоркой – органом высшей безусловяорефлекторной, или инстинктивной, деятельности. Завоевание в процессе эволюции первенства большим мозгом, а в пределах большого мозга его корой тесно связывается с соответствующими изменениями и в остальных отделах центральной нервной системы.
Верхним слоем полушарий головного мозга является кора головного мозга, содержащая нервные клетки, пучки афферентных и эфферентных нервных волокон. Филогенетически выделяют новую кору (неокортекс), старую (архикортекс), и древнюю (палеокортекс).
Развитие борозд, извилин, слоев, мозговых ядер происходит в результате целого ряда процессов: специфической клеточной миграции, специфического роста нервных отростков, участия «маркеров места» мозговых структур и т. д.
Области коры больших полушарий развиваются в последовательности, соответствующей порядку дифференцирования и усовершенствования органов чувств, обогащения рецепторов и прогрессирующего усовершенствования форм движения.
Долгое время существовали лишь два основных структурных уровня изучения организации мозга: клеточный (характеризующийся цито– и миелоархитектоникой) и макроанатомический.
Макроанатомический уровень выделяет ядра – большие обособленные группы клеток и слои – в экранно организованных отделах нервной системы, а также тракты, соединительные пучки волокон. Гистологическое строение коры хорошо изучено и характеризуется наличием горизонтальных слоев, содержащих нервные клетки различного строения, размеров, формы.
В мозге высшего позвоночного насчитывается около 260 мозговых ядер и 80 трактов. Расшифровка топического представительства в различных ядрах и слоях мозга точек тела (сомы), полей сетчатки, звуковых тонов, различных запахов, обнаружение упорядоченных проекций неизвестной природы явились крупнейшим достижением последних лет. По классификации К. Бродмана в коре головного мозга выделяют 11 областей и 52 поля, в зависимости от особенностей цитоархитектоники.
В последние годы был выделен еще один структурный уровень организации мозга – уровень модулей. Модуль является функциональной единицей, строительным блоком, регулярно повторяющейся структурой, объединяющей от десяти до тысячи нейронов, выполняющих определенную функцию, и имеющей в мозге различные пространственные формы (J. Szentagothai и соавт., 1981, J. Eccles, 1981). В «модули» выделяются отдельные функциональные группы нейронов, объединяющие от десяти до тысячи клеток и имеющие в мозге различные пространственные формы. Таким образом, функционально целостный модуль характеризует система соединений.
По мнению Rockel A. et al. (1980), если условно выделить в коре цилиндр диаметром 30 мкм, проходящий через все слои коры и включающий 110 нейронов, то примерно он будет соответствовать 1 модулю.
Модульный уровень организации мозга обеспечивается процессами образования разных типов нервных клеток, клеточной дифференциацией и установлением внутри модуля синаптических связей; дегенерацией функционально «избыточных» нейронов, уменьшением количества синапсов в последующем развитии.
По функциональным особенностям в коре головного мозга можно выделить три типа областей. Сенсорные зоны обеспечивают прием и анализ афферентных сигналов, идущих от специфических ядер таламуса. Моторные зоны связаны внутрикорковыми связями с сенсорными областями. Выделяют также ассоциативные зоны, не имеющие прямых афферентных или эфферентных связей с периферией, но связанные с сенсорными и моторными зонами.
Нервная клетка – нейрон – является основной структурной единицей нервной системы. Нервные клетки отличаются чрезвычайным разнообразием и по своей величине, и по своей форме, и по характеру своих отростков. Нейроны динамически поляризованы: одни их отростки, аксоны, являются эфферентами, т. е. проводят возбуждение только в направлении от клетки, другие, дендриты, представляют собой афференты, т. е. проводят возбуждение только в направлении к клетке. Каждый нейрон обладает только одним аксоном. Количество же дендритов весьма различно у различных типов нейронов.
По характеру аксонов нервные клетки делятся на клетки первого типа и на клетки второго типа. Клетки первого типа характеризуются длинным аксоном, отдающим на своем протяжении боковые ветви, коллатерали, посредством которых он вступает в контакт со многими другими нейронами. Коллатерали, так же как и сам аксон, на своем конечном этапе распадаются на конечные ветвления, которые образуют контакты, или синапсы (в форме пуговок или колечек), с шипиками, покрывающими дендриты других нейронов (аксодендритические синапсы), или же с самим телом других нейронов (аксосоматические синапсы).
Аксоны, покидая серое вещество, направляются на периферию в составе периферического нерва, или же вступают в белое вещество спинного или головного мозга, направляясь к тем или иным скоплениям клеток и образуя проводящие пути центральной нервной системы, восходящие или нисходящие в зависимости от их направления.
Клетки второго типа характеризуются коротким аксоном. Если в клетках первого типа аксон сохраняет на большом протяжении свою самостоятельность и только отдает боковые коллатерали, то в клетках второго типа он делится вблизи от клетки на свои концевые ветвления. Такие клетки обозначаются как вставочные клетки, так как значение их сводится в основном к переключению получаемых импульсов на многие соседние нейроны.
Размеры нервных клеток могут быть различны – от 5 до 100 мкм в диаметре. Тело нервной клетки содержит ядро, которое большей частью светлое, поскольку весь хроматин сосредоточен в сильно окрашенном и резко выступающем ядрышке. В цитоплазме нервной клетки выявляются различные органеллы: ядро, митохондрии, эндоплазматический ретикулум (гладкий и шероховатый), расположенные на цистернах эндоплазматического ретикулума и в свободном пространстве рибосомы и полисомы, комплекс Гольджи и различные внутриклеточные включения (гранулы гликогена, липидные капли, скопления частиц пигмента в особых нейронах и др.), везикулы, а также лизосомы. В цитоплазме содержится субстанция Ниссля (тигроидное вещество), которая представляет собой группы параллельно расположенных цистерн шероховатого эндоплазматического ретикулума, а также нейрофиламенты и нейротрубочки.
Как уже указывалось, от тела нейрона отходят отростки – аксон и многочисленные ветвящиеся дендриты. Длина аксонов различных нейронов колеблется от 1 мм до почти 1 м. Аксон заканчивается, разделяясь на терминали, которые участвуют в образовании синапсов на телах и дендритах других нейронов. Синапсы, нейрофиламенты и нейротрубочки по современным представлениям являются субстратом проведения нервного импульса. Синапсы могут быть аксосоматическими, когда аксон одной клетки заканчивается на теле (соме) другой клетки, аксодендритными – аксон одной клетки контактирует с дендритом другой, аксо-аксональными – когда аксон одной клетки заканчивается на аксоне другой клетки.
Типичный синапс представлен пресинаптической мембраной, постсинаптической мембраной и расположенной между ними синаптической щелью. Пресинаптическая мембрана (терминаль) является окончанием аксона, содержит нейрофиламенты, нейротрубочки, митохондрии, а также синаптические пузырьки. В синаптических пузырьках содержатся медиаторы (нейротрансмиттеры). Постсинапс характеризуется наличием постсинаптического утолщения, представленного мембраной клетки с расположенными на ней рецепторами.
Взаимодействие пресинапса и постсинапса обеспечивается благодаря переносу нейротрансмиттера через синаптическую щель. Нейротрансмиттер (медиатор) выделяется из пресинапса, связывается с рецепторами постсинаптической мембраны, частично инактивируясь в синаптической щели.
Распознавание рецепторами медиаторов обеспечивается специфичностью структурного соответствия их молекул. В результате запускается комплекс внутриклеточных реакций, приводящих к изменению функционального состояния нейрона.