Методы исследования ВНД или высших функций головного мозга.

Поиск эффективных методов исследования ВНД развивается в двух направлениях.

Первое направление осуществляет использование методов, направленных на выявление структур мозга, причастных к проявлению той или иной высшей функции мозга. К методам этого направления относятся: а) методы разрушения или удаления определенных структур мозга с последующей оценкой изменений поведения животного, например, Лешли с целью поиска центра памяти разрушал различные структуры мозга, использовал более тысячи экспериментальных животных; б) более щадящими являются методы выключения структур мозга холодовым или химическим воздействием; в) методы раздражения или активации отдельных структур мозга с одновременной оценкой поведения. Раздражение может быть непосредственное на открытом мозге, что проводил Пенфилд во время нейрохирургических операций; либо через вживленные в определенные структуры мозга электроды. Например, Олдс, оказывая раздражение через вживленные в мозг электроды, выявил центр наслаждения.

Интересны эксперименты испанского исследователя Хассе Дель Гадо. Он посылал радиосигналы на вживленные в мозг быка электроды и управлял поведением животного во время корриды.

Раздражение определенных структур мозга можно вызвать введением химических агентов.

Вторая группа методов направлена на изучение механизмов различных проявлений ВНД. Значительный вклад в изучение функций головного мозга был обеспечен при использовании методов условных классических и оперантных рефлексов. Методы актуальны и в настоящее время.

Выше названные методы, как правило, проводятся на животных. Они могут быть острыми и хроническими. Их называют экспериментальными методами.

На базе экспериментальных методов разработаны и широко внедрены в практику клинические методы. Их делят на инструментальные и неинструментальные методы. Клинические методы важны прежде всего для оценки функций мозга у человека. Они позволяют выявлять нарушения функций и структур мозга и служат для получения новых данных о высших функциях головного мозга.

Инструментальные методы исследования позволяют объективно оценить структуру и функцию мозга с использованием технических средств.

Метод электроэнцефалографии (ЭЭГ). Впервые в 1924 г. В. Бергер обнаружил, что с поверхности черепа человека можно регистрировать «мозговые волны». Это открытие привело к созданию метода регистрации и анализа электрической активности мозга – ЭЭГ.

В настоящее время электроэнцефалограмма может регистрироваться у человека от его внутриутробного периода до конца жизни. И является объективным методом оценки жизнеспособности коры мозга, т.е. позволяет установить факт смерти. Данный метод обеспечивает регистрацию электрической активности не отдельной нервной клетки, а совокупности клеток, входящих в определенные структуры (центры) мозга. Для регистрации суммарных потенциалов отводящие электроды не погружаются в мозг, а определенным образом располагаются на поверхности черепа.

Международная федерация общества энцефалографии в 1954 г. приняла систему Джаспера, точно указывающую схему расположения отводящих электродов, для чего вся поверхность черепа условно разделена на участки. Регистрация ЭЭГ с определенного участка отражает электрическую активность определенных структур мозга.

При регистрации ЭЭГ всегда вначале записывают фоновую электрическую активность мозга, то есть без действия раздражителей, а затем – вызванную электрическую активность или вызванные потенциалы – это суммарный электрический ответ нейронов определенных структур мозга на специфический для них раздражитель.

При анализе электроэнцефалограммы оценивают амплитуду (высоту) потенциалов, их частоту и форму волн.

В настоящее время установлены особенности ЭЭГ в процессе сна, при мобализации внимания, при утомлении, эмоциях и др. Вызванные потенциалы отражают развитие таких мозговых операций как афферентный синтез, принятие решения и другие проявления функциональных систем целенаправленной деятельности. Вызванные потенциалы отражают уровень выраженности познавательной деятельности человека, что рассматривается как «окно в мозг».

Компьютерная томография мозга – метод получения прижизненного послойного изображения сложных структур мозга на основе использования рентгенологического излучения с последующей компьютерной обработкой результатов.

Метод позволяет оценить распределение мозгового кровотока и таким образом, оценить интенсивность обмена веществ в структурах мозга с различной степенью их активности; позволяет выявить различные поражения мозга: гематомы, опухоли, наличие инородных тел.

Ядерно-магнитно-резонансная томография мозга (МРТ) – это более совершенный вариант компьютерной томографии. Здесь послойная оценка структур мозга осуществляется с использованием не рентгена, а электромагнитного излучения. Изображение «срезов» мозга может быть получено в различных плоскостях при трехмерном пространственном изображении. На основании оценки уровня кровоснабжения структур можно выявить индивидуальные особенности реакции мозга на эмоциональные воздействия или установить индивидуальную выраженность экстра-, интраверсии и др.

Позитронно-эмиссионная томография – наиболее точная методика оценки интенсивности кровоснабжения мозговой ткани, в зависимости от уровня ее активности.

Принцип метода основан на том, что человеку в кровь вводят вещество (например, глюкозу) помеченное радиактивной меткой. Вещество легко проходит через гематоэнцефалический барьер и распределяется в мозговых структурах пропорционально интенсивности кровотока в них. Чем интенсивнее функция центров мозга, тем выше уровень кровотока, тем больше меченного вещества захватывает клетки мозга для обмена. Оценку проводят по интенсивности изображения различных отделов мозга на томограмме. Таким образом, можно определить структуры мозга, участвующие в проявлении той или иной когнитивной функции.

В клинической практике метод позволяет выявить места травм, опухолей, ишемии, инсульта и др.

Метод тепловидения. Каждая нагретое тело является источником излучения особого вида, которое называется тепловым излучением. Доказано, что основную роль в колебаниях температуры отдельных участков человеческого тела играют местные изменения кровотока. Прибор – тепловизор улавливает выраженность теплового излучения, показатели направляют на регистрирующее устройство. По выраженности окраски на мониторе можно судить о более или менее активных зонах кровоснабжения мозга. Метод безвреден.

Полиграф. Метод оценки эмоционального состояния на основе детекции лжи. В 70 % ложь выявляется, если человек не способен управлять своими эмоциями. В качестве объективных индикаторов, сопровождающих эмоции используются следующие показатели: а) изменение сопротивления кожи при эмоциях (оно снижается); б) изменение показателей кровоснабжения и сердечной деятельности; в) изменение показателей дыхания, при эмоциях частота дыхания может увеличиваться в 2-3 раза; г) мышечные изменения, нарушения моторики, тонуса; д) изменения моторики желудка и кишечника; е) зрачковые реакции - при эмоциях зрачки, как правило, расширяются; ж) выделение слюны - эмоциональное возбуждение приводит к сухости во рту; з) изменение состава крови - изменяется уровень глюкозы, адреналина, холестерина, лейкоцитов и др.

Метод ультразвукового сканирования мозга. Метод дешевый и быстрый.

Методы молекулярной биологии основаны на изучении роли ДНК и РНК в механизмах психических функций мозга и поиске генов, ответственных за развитие различных состояний мозга.

Методы биохимии и фармакохимии обеспечивают установление участия биологически активных веществ, медиаторов при формировании тех или иных состояний мозга. Так установлены химические посредники в развитии боли, сна, эмоций, памяти и др. На оснований этих исследований разрабатываются фармакологические препараты, необходимые для коррекции нарушенных состояний.

Неинструментальные методыоценки различных состояний мозга основаны на тестировании, когда на основе самооценки определяются показатели эмоциональной напряженности, типологической принадлежности, памяти, внимания и др.