Организация коры

Кора организована в элементарные функциональные единицы – колонки, ориентированные перпендикулярно поверхности.

Они - клетки колонки отвечают на раздражитель одной и той же модальности.

В пределах колонки нейроны дифференцируют на простые и сложные.

У простых распределение импульсов в ответе адекватно ответу самого рецептора.

Сложные реагируют иначе – они дают максимальный ответ только на определенные формы раздражителя – это более поздняя ступень анализа тактильного восприятия.

Обычно возбуждение одного из модулей сопровождается торможением соседних. Процесс торможения препятствует передачи возбуждения на смежные модули и, таким образом, усиливает контрастное различие контуров тактильного раздражения.

По всей видимости в мозгу должна существовать система, которая считывает элементарные процессы в колонках и соединяет дробную информацию в более сложные сочетания. Однако данных о таких системах нет.

Но существует гипотеза Экклса Дж.: каждая корковая колонка или модуль может попеременно участвовать в различных сложных системах модулей. Обусловлено это внутрикортикальными связями между отдельными модулями, которые имеют и возбуждающий и тормозной характер. Баланс возбуждающих и тормозных процессов может выступать в роли координирующего фактора, который определяет формирование сложных систем модулей. Такая система расположенных в различных отделах модулей называется распределенной.

Электрические явления в коре головного мозга

От поверхности головы можно зарегистрировать спонтанные электрические колебания, которые отражают электрическую активность коры и обозначаются термином электроэнцефалограмма (ЭЭГ), электрокортиграмма.

У животных ЭЭГ зарегистрирована в 1925г. В.Правдич-Неминский, а у людей психиатором Г.Бергером в 1929г.

Для отведения ЭЭГ существует 2 метода : биполярный (оба отводящих электрода располагаются на коже головы и регистрируют разность потенциалов между 2-мя точками коры;

Монополярный – активный электрод на поверхности головы, а индифферентный на мочке уха.

При анализе ЭЭГ учитывают частоту, амплитуду, форму и длительность электрических колебаний.

Альфа-ритм: регулярные колебания с частотой 8-13 Гц, амплитудой 50 мкВ, характерны для состояния покоя.

Бета-ритм: частые колебания 14-30 Гц, низкоамплитудные 25 мкВ (реакция синхронизации), характерны для момента просыпания (открывание глаз) и перехода к активной деятельности.

Тета-ритм, дельта-ритм: колебания частотой в первом случае 4-7 Гц, а во втором 0,5-3,5 Гц, с амплитудой 100-300 мкВ, характерны для сна, в норме у бодрствующего человека не выявлено, исключение составляет гиппокампальная кора.

Метод вызванных потенциалов

Вызванные потенциалы представляют собой регистрируемые с поверхности с коры электрические реакции в ответ на раздражение рецепторов, периферических нервов и т.д.

Они делятся на 2 группы: первичные ответы (ПО) и вторичные ответы (ВО).

ПО – представляет собой двухфазные, позитивно-негативные колебания, которые регистрируются в проекционных зонах коры при раздражении специфических афферентов. ПО характеризуется коротким скрытым периодом, стойкостью к наркозу и способностью вопроизводить довольно высокий ритм (до 120 имп/сек) афферентных сигналов. Они являются локальым ответом и регистрируются только в пределах проекционной зоны.

ПО возникают за счет суммации постсинаптических потенциалов нейронов, расположенных в изучаемом локусе.

ВО довольно изменчивы по форме, обладают большей чувствительностью к наркозу, большим скрытым периодом и исчезают при частоте раздражений более 5 имп./сек. Не обладают, как правило, узкой локализацией и регистрируются в ассоциативной зоне коры. Примыкающей к проекционной.

Возникают ВО при раздражении неспецифических структур мозга (ретикулярной формации, неспецифических ядер таламуса) и могут регистрироваться в коре повсеместно.

Функционально ВО отражают процессы, связанные с передачей возбуждения от первичных проекционных зон к ассоциативным и с изменением возбудимости корковых нейронов.

Метод регистрации вызванных потенциалов используется при анализе процессов, связанных с формированием условного рефлекса (память, внутреннее торможение, подвижность нервных процессов и т.д.)

Одним из показателей является описанная Уолтером волна ожидания или условное негативное отклонение. Если испытуемому дается инструкция нажимать кнопку на второй из 2-х последовательных сигналов, то после ряда сочетаний, первый раздражитель (звуковой щелчок) начинает вызывать волну ожидания, которая продолжается до подачи второго раздражителя (вспышка света).

Волна ожидания предшествует движению, которое должен произвести испытуемый.

Микроэлектродные методы

Позволяют изучать биофизические свойства одиночных пирамидных клеток, т.к. они удобны (большие по размерам). Их характеристики сходны с характеристиками мотонейронов потенциал покоя - -60-80 мВ, потенциал действия - -60-100 мВ и длительность 0,5-2 мс. Но постсинаптический потенциал длиннее, чем у мотонейрона, особенно тормозной постсинаптический потенциал – 70-150 мс и дольше.

Интегрирующая деятельность пирамидных клеток обусловлена суммацией синаптических потенциалов на клеточной мембране.