Шпаргалка по "Биологии"

30. Физиологические  механизмы и особенности сна.  Фазы сна. Сновидения, их роль.

Сон — естественный физиологический  процесс пребывания в состоянии  с минимальным уровнем мозговой деятельности и пониженной реакцией на окружающий мир, присущий млекопитающим, птицам, рыбам и некоторым другим животным, в том числе насекомым

Во сне повышается уровень  анаболических процессов и снижается  катаболизм.

Сон в норме происходит циклически, примерно каждые 24 часа, хотя внутренние часы человека обычно идут с циклом в 24,5—25,5 часа. Этот цикл переопределяется каждые сутки, наиболее важным фактором которых является уровень освещения. От естественного цикла освещённости зависит уровень концентрации гормона мелатонина. Повышение уровня мелатонина вызывает непреодолимое желание спать.

Засыпание

Непосредственно перед сном наступает состояние сонливости, снижения активности мозга, характеризующееся:

1. снижением уровня сознания;

2. зевотой; 

3. понижением чувствительности  сенсорных систем;

4. урежением частоты сердечных  сокращений, снижением секреторной деятельности желёз (слюнных → сухость слизистой рта; слёзных → жжение глаз, слипание век).

Структура сна

Сон — особое состояние  сознания человека и животных, включающее в себя ряд стадий, закономерно  повторяющихся в течение ночи. Появление этих стадий обусловлено активностью различных структур мозга.

Во время сна у человека периодически чередуются две основные фазы: медленный и быстрый сон, причём в начале сна преобладает  длительность медленной фазы, а перед  пробуждением — растёт длительность быстрого сна. Полисомнография (система регистрации электроэнцефалограммы, электроокулограммы и электромиограммы) показывает, что сон у большинства людей состоит из 4—6 волнообразных циклов, длительностью 80—100 мин.

Каждый цикл включает фазы «медленного», или ортодоксального, сна (МС), на долю которого приходится 75 % сна, и «быстрого», или парадоксального (БС), составляющего около 25 %.

Медленный сон

• Первая стадия. Альфа-ритм уменьшается и появляются низкоамплитудные медленные тета- и дельта-волны. Поведение: дремота с полусонными мечтаниями, абсурдными или галлюциногенными мыслями и иногда с гипнагогическими образами (сноподобными галлюцинациями). В этой стадии могут интуитивно появляться идеи, способствующие успешному решению той или иной проблемы или иллюзия существования их.

• Вторая стадия. На этой стадии появляются так называемые «сонные веретёна» — сигма-ритм, который представляет собой учащённый  альфа-ритм (12—14—20 Гц). С появлением «сонных веретён» происходит отключение сознания; в паузы между веретёнами (а они возникают примерно 2—5 раз в минуту) человека легко разбудить. Повышаются пороги восприятия. Самый чувствительный анализатор — слуховой (мать просыпается на крик ребёнка, каждый человек просыпается на называние своего имени).

• Третья стадия. Характеризуется всеми чертами  второй стадии, в том числе наличием «сонных веретён», к которым добавляются  медленные высокоамплитудные дельта-колебания (2 Гц).

• Четвёртая  стадия. Самый глубокий сон. Преобладают  дельта-колебания (2 Гц). Третью и четвёртую стадии часто объединяют под названием дельта-сна. В это время человека разбудить очень сложно; возникают 80 % сновидений, и именно на этой стадии возможны приступы лунатизма и ночные страхи, однако человек почти ничего из этого не помнит.

Первые четыре медленноволновые стадии сна в норме  занимают 75—80 % всего периода сна. Предполагают, что медленный сон  связан с восстановлением энергозатрат.

Быстрый сон  Это пятая стадия сна. ЭЭГ: быстрые  колебания электрической активности, близкие по значению к бета-волнам. Это напоминает состояние бодрствования. Вместе с тем (и это парадоксально!) в этой стадии человек находится в полной неподвижности, вследствие резкого падения мышечного тонуса. Однако глазные яблоки очень часто и периодически совершают быстрые движения под сомкнутыми веками. Существует отчётливая связь между быстрым сном и сновидениями. Если в это время разбудить спящего, то в 90 % случаев можно услышать рассказ о ярком сновидении.

Фаза быстрого сна от цикла к циклу удлиняется, а глубина сна снижается. Быстрый сон прервать труднее, чем медленный, хотя именно быстрый сон ближе к порогу бодрствования. Прерывание быстрого сна вызывает более тяжёлые нарушения психики по сравнению с нарушениями медленного сна. Часть прерванного быстрого сна должна восполняться в следующих циклах.

Предполагают, что  быстрый сон обеспечивает функции  психологической защиты, переработку  информации, её обмен между сознанием  и подсознанием.

Слепым от рождения снятся звуки и ощущения; быстрого сна у них нет.

В мозге есть скопления нейронов, возбуждение которых вызывает развитие сна (гипногенные центры). Три вида структур:

1. Структуры,  обеспечивающие развитие медленного  сна: 

o Передние отделы  гипоталамуса (преоптические ядра)

o Неспецифические  ядра таламуса 

o Ядра шва (содержат тормозный медиатор серотонин)

o Тормозный центр  Моруцци (средняя часть моста) 

2. Центры быстрого  сна: 

o Голубое пятно 

o Вестибулярные  ядра продолговатого мозга 

o Верхнее двухолмие  среднего мозга 

o Ретикулярная  формация среднего мозга (центры БДГ)

3. Центры, регулирующие  цикл сна: 

o Голубое пятно  (стимуляция — пробуждение) 

o Отдельные участки  коры больших полушарий 

Сновиде́ние —  субъективное восприятие образов (зрительных, слуховых, тактильных и прочих), возникающих  в сознании спящего человека. Сновидящий во время сна обычно не понимает, что спит, и воспринимает сновидение как объективную реальность. Было установлено: 1) каждый человек видит сны много раз в течение ночи; 2) насыщенность сновидения событиями примерно соответствует реальной длительности сна; 3) испытуемые отчитываются о сновидениях в 80% случаев при пробуждении после ПС и лишь несколько реже — при пробуждении во время МВС; 4) во время ПС доминируют яркие, сложные, странные, эмоционально окрашенные и длительные сновидения, тогда как во время МВС — кратковременные рациональные и реалистические сны, более сходные с мышлением в бодрствовании; 5) переживание сновидений возникает также при засыпании и при пробуждении, ночные и дневные грезы близки и по характеру, и по содержанию; 6) при пробуждении из глубокого МВС отмечаются сонливость, дезориентация и нарушение памяти, тогда как при пробуждении из ПС — быстрая ориентация и готовность к действию; 7) более одной трети сновидений содержат эмоции страха и тревоги; поражения, неудачи и конфликты случаются в сновидениях чаще, чем удовлетворение, успех и дружеские контакты; странности, фантастика и обыденные ежедневные дела встречаются нечасто; большинство сновидений банальны и неинтересны; 8) в сновидениях отсутствуют элементы воображения и трезвая оценка невероятности развертывающихся событий; 9) сновидения быстро забываются, кроме того, сновидения имеют особую атмосферу, которую трудно передать словами.

Проблема сновидений — наиболее загадочная область человеческой психики. Сны преимущественно носят зрительный характер. У слепорожденных в снах отсутствуют зрительные образы и преобладают осязательные. На характер сновидений оказывает влияние профессиональная деятельность человека: музыканты чаще переживают чисто слуховые сновидения. Отмечается зависимость сновидений от уровня интеллектуальности, пола, возраста, утомления.

В целом сновидения отражают имеющиеся у личности проблемы, а материалом является конкретный опыт, накопленный в течение жизни. И. М. Сеченов называл сновидения «небывалыми комбинациями бывалых впечатлений». Установлено, что нет людей, не видящих сны. Сновидения возникают в среднем 4—6 раз за ночь. Если пробуждение наступает в стадии быстрого сна, 70—90% людей детально и достаточно эмоционально рассказывает о своих сновидениях, а если в медленном — лишь 7—10%. При этом психические процессы медленного сна скорее выступают как мышление, пересказ событий прошедшего дня.

 

31, 32. Поведенческий акт с точки  зрения функциональных систем  Анохина

Изучая физиологическую  структуру поведенческого акта, П.К. Анохин пришел к выводу о необходимости различать частные механизмы интеграции, когда эти частные механизмы вступают между собой в сложное координированное взаимодействие. Они объединяются, интегрируются в систему более высокого порядка, в целостную архитектуру приспособительного, поведенческого акта. Этот принцип интегрирования частных механизмов был им назван принципом «функциональной системы». Определяя функциональную систему как динамическую, саморегулирующуюся организацию, избирательно объединяющую структуры и процессы на основе нервных и гуморальных механизмов регуляции для достижения полезных системе и организму в целом приспособительных результатов, П.К. Анохин распространил содержание этого понятия на структуру любого целенаправленного поведения (Анохин П.К., 1968). С этих позиций может быть рассмотрена и структура отдельного двигательного акта.

Функциональная  система имеет разветвленный  морфофизиологический аппарат, обеспечивающий за счет присущих ей закономерностей  как эффект гомеостаза, так и саморегуляции. Выделяют два типа функциональных систем. 1. Функциональные системы первого типа обеспечивают постоянство определенных констант внутренней среды за счет системы саморегуляции, звенья которой не выходят за пределы самого организма. Примером может служить функциональная система поддержания постоянства кровяного давления, температуры тела и т.п. Такая система с помощью разнообразных механизмов автоматически компенсирует возникающие сдвиги во внутренней среде. 2. Функциональные системы второго типа используют внешнее звено саморегуляции. Они обеспечивают приспособительный эффект благодаря выходу за пределы организма через связь с внешним миром, через изменения поведения. Именно функциональные системы второго типа лежат в основе различных поведенческих актов, различных типов поведения.

Центральная архитектоника  функциональной системы складывается из следующих последовательно сменяющих  друг друга узловых стадий :

—афферентный  синтез — исходная стадия, на которой  в ЦНС осуществляется синтез возбуждений, вызванных внутрен¬ней метаболической потребностью, обстановочной и пусковой афферентацней с постоянным использованием генетических и индивидуально приобретенных механизмов памяти;

—принятие решения  — стадия афферентного синтеза, за¬вершающаяся стадией принятия решения, которая означает вы¬бор единственной линии эффекторного действия, направленно-го на удовлетворение сформированной на стадии афферентного синтеза ведущей потребности организма и ограничение степеней свободы деятельности системы;

—акцептор результата действия — стадия предвидения потребного результата. На этой стадии происходит программи¬рование основных параметров потребного результата и на осно¬ве  обратной афферентации о достигнутых  параметрах результа¬тов — постоянная оценка последних;

—эфферентный  синтез — стадия эфферентного синтеза. Она характеризуется тем, что  исполнительный акт складывает¬ся  центрально в виде определенного  комплекса центрального возбуждения  и еще не реализуется на периферии  в виде опреде¬ленных действий;

—оценка достигнутого результата — все этапы достиже¬ния  полезных для организма результатов  и их различные состояния постоянно  оцениваются за счет обратной афферентацни. Обратная афферентация возникает при  раздражении соответст¬вующих рецепторов и поступает по соответствующим аффе¬рентным нервам и гуморально к структурам, составляющим ак¬цептор результата действия. В том случае, когда достигнут пол¬ноценный результат (параметры достигнутых результатов соот¬ветствуют программе акцептора результата действия), удовле¬творяющий исходную потребность организма, деятельность функциональной системы снижается или прекращается. В про¬тивном случае, если параметры достигнутых результатов не со¬ответствуют свойствам акцептора результата действия (т. е. обратная афферентация не несет полноценную информацию об оптимальном уровне результата), нервные клетки, составляю¬щие акцептор результата действия, возбуждаются, формируется новый афферентный синтез, принимается новое решение, совер-шается новое действие уже в новом, необходимом для удовле¬творения исходной потребности направлении.

 

33. безусловные  рефлексы и инстинкты.

Различные формы  поведения принято разделять  на врожденные и приобретенные в  процессе индивидуального развития. И те, и другие направлены на сохранение индивидуума и вида. В процессе филогенеза сформировались механизмы, обеспечивающие функциональное единство отдельных систем организма и поддерживающие его взаимодействие с внешней средой. На определенном этапе эволюции возникла рефлекторная деятельность — ответы на воздействия окружающей или внутренней среды, опосредованные через центральную нервную систему. Наследственно закрепленные рефлексы лежат в основе приспособительных поведенческих актов, проявляющихся без предварительного научения. Они видоспецифичны, т. е. неизменны у всех представителей данного вида в ответ на действие соответствующих им раздражителей внешней среды при определенном состоянии организма.

Безусловные рефлексы были выделены в специальную категорию  для обозначения видовых реакций  организма на внутренние и внешние раздражители, осуществляющихся на основе врожденных нервных связей, т. е. отражающих филогенетический опыт приспособления к условиям существования. Безусловные рефлексы относительно постоянны, стереотипно проявляются в ответ на адекватное раздражение определенного рецептивного поля и служат основой для формирования многочисленных условных рефлексов, связанных с индивидуальным опытом. Безусловные рефлексы , обеспечивают координированную деятельность, направленную на поддержание постоянства многих параметров внутренней среды, взаимодействие организма с внешней средой, согласованную деятельность соматических, висцеральных и вегетативных реакций. Безусловные рефлексы — врожденные, генетически детерминированные реакции, обусловленные жесткими нейронными связями в цепочке рецептор—эффектор. Характерной особенностью безусловных рефлексов является то, что их реализации определяется как внутренними детерминантами, так и внешней стимульной программой.

Примером простых  безусловных рефлексов могут служить спинно-мозговые рефлексы. Моносинаптические рефлексы. Сухожильный рефлекс — рефлекс растяжения, вызванный растяжением мышцы. Кратковременное растяжение мышцы, вызываемое легким ударом молоточка по сухожилию, приводит после латентного периода к сокращению той мышцы или даже части мышцы, которую раздражают.

Полисинаптическне рефлексы могут возникать через  посредство мышечных, кожных и висцеральных рецепторов. Они называются двигательными, если их эффекторами являются скелетные  мышцы, вегетативными, если их рефлекторные дуги оканчиваются на эффекторах вегетативной нервной системы. Такие рефлексы играют существенную роль в движении (локомоторные рефлексы), питании (пищеварительные рефлексы), защите организма от опасных внешних воздействий (оборонительные рефлексы).

Инстинкты - врожденная видоспецефическая форма поведения, становление которой завершается  в постнатальном онтогенезе под  влиянием условных рефлексов и при  взаимодействии с ними. Инстинкты  — целостный поведенческий комплекс, системное морфофизиологическое образование, включающее в себя побуждающие и подкрепляющие компоненты. Они возникают при первой их необходимости, при появлении "специфического" для каждого из них раздражителя, обеспечивая тем самым неуклонность выполнения наиболее жизненно важных функций организма независимо от случайных преходящих условий среды. Интенсивные реакции носят врожденный характер и обладают высокой видовой специфичностью.

Особенности организации  инстинкта. В реализации инстинктивных  реакций пусковую функцию выполняют внешние стимулы. Внешние раздражители, составляющие в своей совокупности пусковую ситуацию, получили название ключевые раздражители, или релизеры. Каждый ключевой стимул запускает соответствующий ему комплекс стереотипных действий. Ключевые раздражители являются такими признаками внешней среды, на которые животные могут реагировать независимо от индивидуального опыта врожденным поведенческим актом. Пусковые стимулы как бы принудительно заставляют животное выполнять определенные комплексы действий, невзирая на воспринимаемую животным общую ситуацию.