Современные методы исследования психофизиологии памяти

Исследования памяти: микроэлектродный метод, электроэнцефалография (ЭЭГ), магнитоэнцефалография. Визуальные методы исследования памяти: позитронно-эмиссионная томография, ядерная магнитная резонансная интроскопия. Структуры мозга, отвечающие за память.

РЕФЕРАТ

тема:

«Современные методы исследования психофизиологии памяти»

Оглавление

Введение

Глава 1. Современные методы исследования памяти

1.1 Микроэлектродный метод

1.2 Электроэнцефалография (ЭЭГ)

1.3 Магнитоэнцефалография (МЭГ)

Глава 2. Визуальные методы исследования памяти

2.1 Позитронно-эмиссионная томография

2.2 Ядерная магнитная резонансная интроскопия

Заключение

Источники и литература

Введение

Память – это психофизиологический процесс, состоящий из запоминания, сохранения и воспроизведения информации.

Основателем психофизиологии является английский врач Девид Гаржли. За период становления психофизиологии как науки особое внимание уделялось изучению центральной нервной системы и ее физиологических проявлений. Одним из важных направлений (в изучении центральной нервной системы) является поиск структур головного мозга, отвечающих за память. Ни одна из физиологических функций не имела столь пристального и всестороннего изучения биологами, физиологами, психологами, неврологами и др. науками. Накопившийся клинический и экспериментальный материал позволил высказать целый ряд теорий, объясняющих процессы памяти.

1. Теория ассоциаций по смежности, сходству, контрасту.

2. Гештальтпсихология.

3. Бихевиоризская теория.

4. Теория психоанализа.

5. Смысловая теория.

6. Биохимическая теория.

7. Нейронная теория.

8. Волновая теория единиц памяти.

Перечисленные теории позволяют проследить направление мысли ученых и ограниченность применявшихся методов исследования.

Развитие технического прогресса и внедрение новых методов исследования позволяют подняться на качественно новый виток исследований тайн человеческой памяти.

Изучение памяти имеет не только научный, но и практический интерес: написание школьных учебников, программ обучения, составления графика школьных занятий. Изучение объема кратковременной памяти, проводимое у дошкольников по формуле КП=7+2, составляет всего от 5 до 9 картинок, цифр, слов. По объёму кратковременной памяти можно прогнозировать успешность обучения или отставание в развитии. ОКП=2+1 является учебным баллом. При исследовании дошкольников необходимо отразить в карте ребенка: тип центральной нервной системы: сангвиник, флегматик, холерик, меланхолик; биоритмическую активность ЦНС: «жаворонок», «сова», «голубь»; превалирующий тип памяти: слуховой, слухо-музыкальный, «слухо-двигательный», или зрительный, зрительно-логический.

Собранная информация позволяет индивидуально развивать ребенка, используя присущий ему вид памяти, и ровно вести группу детей в познавательном процессе. У лиц со слуховым типом памяти для обучения иностранным языкам, медицинским терминам, формулам в физике, химии может быть использована первая фаза медленного сна, длящаяся 90-100 минут. Биохимическая и электрическая активность мозга в данную фазу сна еще остается на уровне бодрствования, и слуховая информация может быть усвоена. Молодые специалисты, выезжающие в заграничные командировки, обладая слуховым типом памяти, могут в кратчайшие сроки овладеть разговорной речью. Память достигает своего максимального развития к 25 годам, удерживается на высоком уровне до 40-45 лет, затем начинает ухудшаться. В связи с этим, имеется возрастное ограничение для приема документов на дневное вузовское и последующее аспирантское образование.

Электроэнцефалографические методы исследования и дополняющие ее томографические, сосудистые биохимические методы позволяли создать карты структур головного мозга, участвующих в запоминании и воспроизведении информации, диагностировать причины ухудшения памяти. Первое поколение приборов, позволяющее видеть тонкую энергетическую оболочку, окружающую тело человека, - ауру, позволяют наблюдать эмоциональные проявления воспоминаний. Считывание информации с эмоциональной и ментальной оболочек ауры еще недоступно. Будущему поколению ученых приоткроется и эта тайная сторона человеческой памяти.

Глава 1. Современные методы исследования памяти

1.1 Микроэлектродный метод

Исследование человека и тайн его памяти идет в ногу с техническим прогрессом. Появились графические электрофизиологические методы исследования с использованием микроэлектродов. Свое название они получили потому, что диаметр их регистрирующей поверхности составляет около одного микрона. Микроэлектроды бывают металлическими и стеклянными. Металлический микроэлектрод представляет собой стержень из специальной высокоомной изолированной проволоки с регистрирующим кончиком. Стеклянный микроэлектрод диаметром около 1 мм изготавливается из специального стекла – пирекса, с тонким незапаянным кончиком, заполненным раствором электролита. Микроэлектроды подводят к изучаемым отделам головного мозга, отвечающих за память у животных, и наблюдают графическую запись импульсной активности нейронов.

1.2 Электроэнцефалография (ЭЭГ)

Первым высокоинформативным, неинвазивным методом исследования ЦНС у человека явилась электроэнцефалография.

Кожа головы в местах наложения электродов протирается спиртом, обезжиривается, затем наносят специальную электропроводящую пасту-гель.

Существует два способа регистрации ЭЭГ: биполярный и монополярный. При биполярном отведении регистрируется разность потенциалов между двумя активными электродами. Этот метод используют в клинике для диагностики локализации патологического очага в мозге. В психофизиологии используют метод монополярного отведения. Один электрод располагают над изучаемым участком мозга, другой на мочке уха или сосцевидном отростке, где электрические процессы минимальны и их можно принять за ноль.

Для сопоставления ЭЭГ результатов, полученных в лабораториях стран мира, потребовалось создание единой стандартной системы наложения электродов, получившей название системы «10-20». В соответствии с этой системой, психофизиологии обязаны сделать три измерения черепа у исследуемого:

1. Продольный размер черепа – расстояние от переносицы до затылочного бугра.

2. Поперечный размер черепа – расстояние между наружными слуховыми проходами.

3. Длина окружности головы, измеренная по этим же точкам.

Данные размеры используются для вычерчивания сетки, в местах пересечения которой накладывают электроды. Электроды, расположенные по средней линии, отмечают индексом Z; отведения электродов от левой половины головы нумеруют нечетными индексами, от правой половины головы нумеруют четными индексами.

Отведения электродов в системе «10-20»:

1. фронтальные (лобные) F1

2. центральные С1

3. париетальные (теменные) Р1

4. темпоральные (височные) Т1

5. окципитальные (затылочные) О1

У здоровых людей в состоянии бодрствования в затылочных областях мозга, ответственных за зрительную память и ориентацию в пространстве, регистрируется альфа-ритм с частотой от 8-13 Гц. Впервые данный ритм был зарегистрирован и описан Гансом Бергером под названием альфа-ритм. Очень важно отметить, что при атрофии зрительного нерва, многолетней или врожденной слепоте альфа-ритм исчезает. Но в теменной области, ответственной за тактильную память, хорошо развитую у слепых – компенсирующей потерю зрения, появляется близкий по частоте к альфа-ритму – мю-ритм. В эксперименте мы можем наблюдать смену альфа-ритма на мю-ритм, пациенту завязывают глаза и предлагают на ощупь определить знакомые нам предметы.

У лиц, страдающих расстройством зрительной памяти и ориентации в пространстве, блуждающих и теряющихся на улицах города, альфа-ритм едва прослеживается, ввиду торможения в затылочной области. После курса магнитотерапии на затылочную область восстанавливается зрительная ориентация в пространстве и альфа-ритм.

У лиц со слуховой, музыкальной памятью, музыкантов, композиторов в левой височной области, ответственной за данный вид памяти, регистрируется близкий по частоте к альфа-ритму – Каппа-ритм.

У испытуемых при исполнении музыкального произведения по памяти, мы легко отслеживаем смену альфа-ритма на Каппа-ритм.

Феноменальной слуховой памятью обладал композитор Моцарт. В 14-летнем возрасте он попал в Рим, где в соборе Святого Петра услышал произведение церковной музыки. Ноты хранились в величайшем секрете и составляли тайну папского двора. Молодой Моцарт, придя домой, по памяти воспроизвел услышанную музыку. Много лет спустя, удалось сопоставить запись Моцарта с подлинником нот, как оказалось, в нотах Моцарта не было ни единой ошибки.

Что же представляет собой ЭЭГ танцоров, фигуристов переполненных эмоциями прекрасно владеющих слуховой, зрительной, двигательной памятью? Стоит зазвучать музыке и во всех областях мозга появляется Бетта-ритм, колебания в диапазоне от 14 до 30 Гц.

Бетта-ритм мы наблюдаем во время парадоксальной фазы сна с быстрыми движениями глазных яблок, разговорной речью. Родители в данной ситуации, встревоженные бурными проявлениями сна, спешат разбудить и успокоить ребенка, объяснив, что это всего лишь сон. Бетта-ритм мы наблюдаем и при редко встречаемой патологии снохождения (сомнамбулизме), требующего врачебного вмешательства и родительского контроля за ребенком.

У лиц со словесно-логическим, зрительно-логическим типом памяти, медленно входящих в работу, умеющих длительно, без утомления поддерживать сосредоточенность и внимание, на ЭЭГ вычерчивается особый Гамма-ритм с частотой более 30 Гц.

У водителей, летчиков, военных, спасателей, врачей, чей труд нередко связан со значительным эмоциональным напряжением, требующего немедленного принятия решения, регистрируется Тета-ритм с частотой от 4 до 8 Гц.

У спокойно сидящего человека на ЭЭГ регистрируется Дельта-ритм. В первую фазу медленного сна, длящуюся 90-100 минут, биохимическая и электрическая активность близки к бодрствованию, и человек успешно усваивает слуховую информацию. Это позволило студентам, обладающим слуховой памятью, усваивать иностранные языки в более короткие сроки.

В дневное время во время бодрствования Дельта-ритм говорит об опухоли коры головного мозга.

ЭЭГ позволяет следить за активностью различных отделов головного мозга при решении задач, счете в уме, выполнении задач на объем кратковременной памяти, выявлять причины забывчивости или прогрессирующего ухудшения памяти.

1.3 Магнитоэнцефалография (МЭГ)

Другим неинвазивным методом исследования памяти у человека явилась магнитоэнцефалография. МЭГ регистрируют с помощью высокочувствительных к электромагнитным полям датчиков. МЭГ может быть представлена в виде профилей магнитных полей на поверхности черепа, либо в виде кривой линии. МЭГ дополняет информацию об активности мозга, получаемую с помощью ЭЭГ.

Глава 2. Визуальные методы исследования памяти

2.1 Позитронно-эмиссионная томография

В последние годы для исследования памяти стали использовать позитронно-эмиссионную томографию мозга. Пациенту внутривенно вводят один из изотопов: кислород – 15, азот – 13, фтор – 18 или аналог глюкозы – дезоксигмонозу. В мозге изотопы излучают позитроны, которые, сталкиваясь с электронами, приводят к появлению пары протонов. Над головой пациента находится ПЭТ-камера, улавливающая протоны, информация с камеры поступает на компьютер, дающий изображение места болической активности срезов головного мозга. Таким образом, исследователь может послойно получать изображение структур головного мозга, принимающих участие в запоминании и воспроизведении информации.

2.2 Ядерная магнитная резонансная интроскопия (ЯМРИ)

Для исследования процессов запоминания и воспроизведения информации используется ядерная магнитная резонансная интроскопия. Для исследования пациента помещают в цилиндрическую трубу с постоянным магнитным полем, в 30 000 раз превышающим земное. На тело пациента воздействуют радиоволнами, протоны тканей поглощают их энергию. После отключения радиоволн протоны отдают энергию, которая регистрируется, как магнитный резонансный сигнал. После обработки сигнала на ЭВМ появляется изображение, характеризующее активность биохимических процессов, скорость кровотока в тканях. ЯМРИ стала самым мощным визуальным методом исследования в психофизиологии памяти человека.

Впервые было отмечено, что при запоминании изучаемой информации проявляется биохимическая активность в левом полушарии головного мозга, а при вспоминании и воспроизведении информации проявляется биохимическая активность в правом полушарии головного мозга. Когда пациент молча вспоминал об эпизодах собственной жизни, проявлялась активность в передних отделах коры головного мозга. При вспоминании исторических событий, проявлялась активность задних отделов коры головного мозга. Вспоминание зрительных образов приводит к активации затылочных отделов, слуховой информации - к активации височных слуховых областей мозга.

Таким образом, был сделан вывод, что воспоминание реактивирует те области мозга, которые были активны при запоминании. Визуальные методы исследования позволили создать карту активирующихся центров головного мозга при запоминании и воспроизведении информации.

Заключение

Изучение психофизиологии человека, начавшееся в глубокой древности, преодолело большой исследовательский путь. В каждой эпохе с внедрением новых методов исследования приоткрывалась какая-то сторона человеческой памяти. В наш просвещенный XXI век, с внедрением микроэлектродного метода, ЭЭГ, томографии, ЯМРИ, впервые удалось создать карты структур головного мозга, участвующих в процессах памяти. Использование ЯМРИ позволило визуально наблюдать, что процессы запоминания и воспроизведения информации происходят при слуховом типе памяти в височной области, зрительном типе памяти – в затылочных областях мозга, музыкальном и двигательном типе памяти активируются дополнительно теменные зоны, где располагаются осязательные и двигательные зоны памяти.

Психофизиологические методы исследования нашли свое практическое применение в изучении объема кратковременной памяти у дошкольников, с целью определения успешности обучения ребенка в школе, а также обучение иностранным языкам у лиц со слуховым типом памяти со время медленной фазы сна, длящейся 90-100 минут.

Будущему поколению ученых предстоит изучить и использовать для практических целей информацию, записанную на эмоциональной и ментальной оболочках ауры человека.

Источники и литература

1. Александров Ю.И. Психофизиология. Питер, 2007.

2. Бехтерева Н.П. Нейрофизиологические аспекты психической деятельности. Л.: Наука, 1971.

3. Данилова Н.Н. Психофизиология. М.: Аспект-Пресс, 2002.

4. Кузин В.С. Психология. М, 1999.

5. Лурия А.Р. Маленькая книжка о большой памяти. М.: МГУ, 1968.

6. Маклаков А.Г. Общая психология. Питер, 2005.

7. Столяренко Л.Д. Основы психологии. Ростов-на-Дону: «Феникс», 2003.

8. Сергеев Б.Ф. Тайны памяти. М, 1974.