Начало >> Статьи >> Архивы >> Элементы информационной биологии и медицины

Голографический принцип системной организации функций мозга - Элементы информационной биологии и медицины

Оглавление
Элементы информационной биологии и медицины
Информационные грани жизни
Общая характеристика информации и информационного поля
Эволюция информационной структуры мироздания
Архитектоника информационных отношений
Эволюция информационных систем
Физические аспекты информационных процессов в биосистемах
Информационно-волновые и информационно-корпускулярные особенности функционирования биосистем
Общие свойства функциональных систем
Голографический принцип организации функциональных систем
Голографический принцип системной организации функций мозга
Мотивация и подкрепление - основа голографических построений функций мозга
Эмоции в голографических механизмах, акцептор результатов действия
Доминирующая мотивация в извлечении опыта из памяти
Голографическое взаимодействие индивидов с окружающей средой
Голографические свойства популяций, больших систем
Информационные ступени эволюции функциональных систем
Опережающее отражение действительности
Многоклеточные
Популяции
Информационные свойства функциональных систем
Кодирование информации в рецепторах нервной ткани
Доминирующая мотивация
Эмоциональный сигнал потребности, аспекты поведения
Эмоциональная оценка потребного результата, сенсорное насыщение
Информационная среда и экраны организма
Информация в межсистемных взаимоотношениях в организме
Информационные отношения
Голографическое единство мироздания
Информационные эффекты сверхмалых доз веществ
Эффект бипатии
Особенности эффектов потенцированных средств
Возможные механизмы действия потенцированных средств
Практическое использование информационных эффектов
Информационная сущность традиционной медицины
Информационный подход к болезни
Методологические особенности академической медицины
Современные представления об энерго-информационных механизмах акупунктуры
Гомеопатия как метод информационной медицины
Являются ли лечебные эффекты гомеопатии феноменом плацебо?
Современные представления о механизмах информационных эффектов гомеопатической терапии
Заключение
Литература
Неспецифическая реабилитация ранних информационных нарушений при эмоциональном стрессе

В системной архитектонике поведенческих актов различной степени сложности ведущая роль принадлежит доминирующей мотивации и подкреплению. Именно эти крайние состояния определяют дискретность каждого «системокванта» поведенческой деятельности.

Доминирующая мотивация участвует в организации стадий афферентного синтеза, принятия решения, акцептора результата действия и эфферентного синтеза. К этим же компонентам системной организации поведенческих актов адресуется подкрепление. Как показали наши исследования, доминирующая мотивация строится на основе восходящих специфических генерализованных влияний мотивациогенных центров гипоталамуса на другие отделы мозга и кору больших полушарий. Эти влияния проявляются в виде реакции десинхронизации или упорядочения спонтанной электрической активности структур мозга. Генерализованные восходящие влияния доминирующей мотивации определяются «пейсмекерами», расположенными в гипоталамической области, которые держат другие структуры мозга в своеобразной зависимости от своего состояния, обусловленного соответствующей метаболической потребностью. Мотивационные возбуждения повышают чувствительность отдельных нейронов мозга к сенсорным и подкрепляющим воздействиям, а также к воздействию нейромедиаторов и нейропептидов (Судаков К. В., 1997). Установлено (MacDonnel M. F., Flynn J. F., 1966; Снякин И. Г., 1971; Есаков А. И., 1987), что мотивация изменяет чувствительность соответствующих периферических рецепторов, избирательно снижая их пороги восприятия подкрепляющих воздействий.
Каждая мотивация сопровождается эмоцией определенного биологического качества.
Подкрепление - удовлетворение исходной потребности, наоборот, снижает обусловленные потребностью восходящие, активирующие влияния гипоталамических структур на кору больших полушарий. Любое подкрепление связано с формированием положительной эмоции удовлетворения. В экспериментах наших сотрудников показано, что подкрепляющие возбуждения адресуются как раз к тем нейронам мозга, которые были исходно вовлечены в доминирующую мотивацию и в своей разрядной деятельности отражали специфический присущий данной мотивации паттерн активности (Судаков К. В., 1996).
Таким образом, становится очевидным, что ареной взаимодействия мотивации и подкрепления в центральной нервной системе, в первую очередь, являются отдельные нейроны мозга, их синаптические аппараты и глиальное окружение.
Как показали соответствующие исследования, доминирующие биологические мотивации различного качества - голода, жажды и страха отчетливо отражаются в характере распределения доминирующих межимпульсных интервалов отдельных нейронов различных структур мозга. Большинство нейронов различных отделов мозга у животных, испытывающих потребности в пище, воде, а также в избегании опасности, генерирует пачкообразную импульсную активность. У этих нейронов зарегистрирована характерная картина межимпульсных интервалов. У кроликов после суточного голодания, например, нейроны с пачкообразной активностью сенсомоторной, зрительной и инсулярной коры, хвостатого ядра, дорзального гиппокампа, латерального гипоталамуса и ретикулярной формации среднего мозга имеют доминирующее бимодальное распределение межимпульсных интервалов в пределах 1-20 и 150 мс.
У кроликов после суточной водной депривации в структурах дорзального гиппокампа, перегородки, хвостатого ядра, латерального гипоталамуса и супраоптического ядра в фоновой активности нейронов доминируют два пика распределения межимпульсных интервалов, но в диапазоне 25 и 150 мс.

У иммобилизированных кроликов, а также при электрической стимуляции у них «центра страха» вентромедиального гипоталамуса у нейронов сенсомоторной и зрительной коры обнаружено доминирование межимпульсных интервалов в пределах 45 и 150 мс (Журавлев Б. В., Умрюхин Е. А., 1993).
Процентное содержание нейронов при мотивации с доминирующим бимодальным распределением оказалось выше в глубинных структурах мозга - в латеральном гипоталамусе и ретикулярной формации среднего мозга, а также в инсулярной коре - по сравнению с таламическими образованиями и корой головного мозга. Все это указывает, во-первых, на то, что нейроны, вовлеченные в доминирующую мотивацию, составляют только определенную часть общей популяции нейронов различных структур мозга. Во-вторых, доля нейронов, вовлеченных в доминирующую мотивацию, значительно выше в стволе мозга и градуально снижается по направлению к коре больших полушарий.
Отмеченная закономерность отражает, по-видимому, важную сторону функционирования структур мозга. Как показали исследования Н. А. Швырковой (1987), нейроны коры головного мозга в приспособительном поведении выполняют другие, не менее ответственные функции: они реагируют на условные раздражители, место и перемещение подкрепления и т.д. В отличие от структур, вовлеченных в архитектонику генетически детерминированной биологической мотивации, большинство корковых нейронов выполняет, по-видимому, пластические адаптивные функции, связанные с обучением животных и их реакциями на внешнюю среду.
Подкрепление - прием пищи, воды, избегание опасности - отчетливо изменяет активность нейронов, вовлеченных в мотивационное состояние животных. При этом пачкообразная активность нейронов сменяется на регулярную с доминированием только одного межимпульсного интервала в пределах от 30 до 150 мс. Процент нейронов с таким рисунком распределения межимпульсных интервалов в различных структурах мозга оказался примерно одинаковым (Судаков К. В., 1996).
В ответ на электрическое раздражение «центра голода» латерального гипоталамуса у накормленных кроликов у значительного числа нейронов сенсомоторной, инсулярной коры, вентрального и заднемедиального ядра таламуса и ретикулярной формации среднего мозга наблюдалось смещение распределения доминирующих межимпульсных интервалов из зоны 30-60 мс в зону бимодального распределения 1-20 и 150 мс. Аналогичные изменения характера активности нейронов наблюдали и при химической стимуляции пищевой мотивации у накормленных кроликов с помощью микроионофоретического подведения к нейронам латерального гипоталамуса пентагастрина. При подведении пентагастрина у нейронов с доминирующим межимпульсным мономодальным интервалом 30-60 мс происходила его смена на бимодальный интервал 1-20 и 150 мс (Журавлев Б. В., 1986).
Близкие аналогии обнаружены в характере распределения межимпульсных интервалов в эфферентных язычных веточках языкоглоточного нерва у лягушек. У лягушек после пищевой депривации выявлено бимодальное доминирование межимпульсных интервалов в пределах 1-10 и 150 мс. После заполнения резинового баллона в желудке лягушек водой отмечено мономодальное распределение импульсаций в пределах 30-60 мс (Будылина С. М. с соавт., 1988).
А. А. Кромин (См. Судаков К. В. с соавт., 1988) в характере распределения интервалов ритмов моторики желудка, дыхания и деятельности сердца у кроликов обнаружил принципиально схожие закономерности. После суточной пищевой депривации распределение межритмовых интервалов носило двухфазный характер, который после приема животными пищи сменялся на монофазный. Однако, в отличие от опытов с нейронами мозга и опытов с регистрацией импульсной активности в эфферентных нервах, временные отношения межритмовых интервалов в указанных наблюдениях А. А. Кромина существенно отличались, составляя секунды или доли секунды. Это, по-видимому, связано с распространением возбуждений в доминирующей функциональной системе на периферические органы, собственная ритмика активности которых имеет свои специфические характеристики. Важно, однако, то, что ритмика периферических органов, включенных в доминирующую функциональную систему, отражает общую информационную закономерность: наличие бимодальных интервалов в голодном состоянии и переход на мономодальный интервал после кормления животных.
Приведенные опыты свидетельствуют о том, что доминирующая мотивация объединяет для достижения полезного приспособительного результата функциональной системы элементы различного уровня на основе временных частотных отношений.
Указанные свойства доминирующей мотивации полностью отвечают основному положению теории голографии о том, что в каждой отдельной части голограммы должны отражаться свойства целого объекта.



 
« Электроэнцефалограмма и функциональные состояния человека   Эндокринология »