Предмет, методы и задачи психофизиологии

История становления, предмет, методы и задачи психофизиологии

 

С древнейших времен человек интересовался характером и направленностью связей, которые существуют между его телом, мозгом, поведением и психикой. Причем, интерес концентрировался не просто вокруг случайных проявлений этой связи, а заключался в поиске закономерных, повторяющихся явления этого класса, которыми он мог бы пользоваться повседневно в практической жизни.

Считается, что идея о мозге как органе души принадлежит древнегреческому врачу Алкмеону из Кротоны (Υ-ΥΙ век до н.э.). Аналогичной позиции придерживался Гиппократ. Аристотель (384-322 до н.э.) вводит понятие «общее чувствилище». Известно, что во II веке н.э.

Гален (Римский врач — 129-201 гг н.э.) анатомируя мозг человека и животных, обнаружил связи головного и спинного мозга через нервные окончания со всеми органами тела. Желудочки мозга, которые были наполнены жидкостью наделялись особыми функциями.

Предполагалось, что по нервам как по трубочкам к органам подается жидкость. В зависимости от состава этой жидкости можно было говорить о функциональных возможностях самого органа и человека в целом. Не случайно еще Аристотель полагал наличие стимулирующего действия субстанции, которые передвигаются по нервам.

Жидкостная концепция объяснения поведения человека была далеко не единственной и не последней в череде попыток понять сущность духовного и душевного начал человека. В XYII — XYII века были также ознаменованы стремлениями исследователей и практиков понять движущие силы внутреннего мира человека, но уже через законы механики.

Определенных успехов в этом отношении достигли И.Кеплер, И.Ньютон и Л.Гальвани. Глаз, например, представлялся как оптический прибор, а сокращение мышц объяснялось действием эфирной среды или же электрического тока в нервах.         

Наиболее перспективную догадку в этом отношении высказал французский математик, философ и физиолог Рене Декарт (1596-1650), который предложил рефлекторный принцип деятельности нервной системы, но по аналогии с машиной (правда, существует точка зрения, что принцип рефлекса был сформулирован еще за 100 лет до Декарта испанским врачем Прейра). Считалось, что внешние раздражители воздействуя на органы чувств натягивают «нити» в нервах, и тем самым вызывается ответная реакция.

Впоследствии предпринимались даже попытки доказать, что мозг может быть воспроизведен механическим, машинным путем. Разрабатывалась идея «человека-автомата». Декарт считал, что стимул высвобождает «жизненных духов», которые текут по нервам, но он не пытался объяснить различные эффекты, вызываемые разными видами стимуляции. Анализируя дугообразное движение процессов, он довел их только до ответного действия и на этом остановился.

Наиболее четко и последовательно выразил идею рефлекторной природы поведения человека чешский физиолог и анатом Иржи Прохаска (1749-1820). Он не только подтвердил идеи Декарта, но ввел термин «рефлекс» в широкое обращение. Анализируя рефлекс Прохаска открыл различия в функционировании двигательных и чувствительных нервов.

У истоков данного знания стояли выдающиеся психологи и исследователи

В.Вундт, Герман Гемгольц (1821-1894), И.М. Сеченов, И.П. Павлов, В.М. Бехтерев и др. XYIII — XIX века стали временем дальнейшего углубленного исследования психического в рамках рефлекторной концепции: активно исследовались практически все основные компоненты рефлекторной дуги, рецепторы, чувствительные проводящие пути, двигательные проводящие пути и соответствующие им органы. Делались различные обоснования наличия специфической энергии самих органов чувств. Например, утверждалось, что чувствительность, возбуждаемая стимулом, зависит не только от возбуждающего раздражителя, а и от свойств возбуждаемых нервов.

Эти идеи активно обсуждались в России. Влияние оказывала и лаборатория немецкого исследователя психики Вильгельма Вунда (1832-1920), где учились первые русские психологи — экспериментаторы. Так, в 1862 г. Иван Михайлович Сеченов (1829-1905) отставной армейский сапер-офицер, который закончил медицинский факультет Московского университета опубликовал небольшую брошюру «Рефлексы головного мозга».

Сам факт выхода такого рода сочинения, во многом способствовал популяризации этой области знания среди образованной части населения, не говоря уже о содержательной стороне публикации.

Им было открыто явление торможения в нервных клетках, а впоследствии и суммации возбуждения. По сути дела книга «Рефлексы головного мозга» заложила основы рефлекторной теории, а сам И.М. Сеченов по праву считается отцом русской физиологии.

Не менее эпохальные открытия сделал Иван Петрович Павлов

(1849-1936), который родился в семье священника, закончил биологический и медицинский факультеты Петербургского университета, удостоен Нобелевской премии по исследованию процессов пищеварения. Он является основоположником метода условного рефлекса. Своими работами И.П. Павлов внес значительный вклад в развитие наших представлений о психическом и поведении человека через свойства нервной системы, типы высшей нервной деятельности, работу анализаторов и формирование условных рефлексов. Принципы рефлекторной теории, которые он предложил: детерминизма; анализа и синтеза и структурности до сих пор составляют весомый методологический арсенал психофизиолога.

Декартовская теория «рефлекторной дуги» значительно ограничивала возможности объяснения целостного поведения животных и человека. Эта теория давно уже стала, по выражению И.П.Павлова, «первобытной» и представляет собой несомненную помеху. И.П. Павлов и его ученики в эту многочленную дугу рефлекса внесли два существенных дополнения: раскрыта сигнальное значение рефлекса и введен подкрепляющий фактор.

Все это позволило создать оригинальную научную школу. Вместе с тем, Павлов понимал теорию рефлекторной дуги в ее классическом виде, а свое открытие — подкрепляющий фактор, рассматривал как «прибавку», которая лежит в пределах этой «дуги рефлекса». Следствием такого сочетания противоречивых тенденций было то, что условные и безусловные рефлексы еще до сих пор рассматриваются как две отдельные разомкнутые рефлекторные дуги, а выработка условного рефлекса — как ассоциация таких же разомкнутых рефлексов

Рефлекс рассматривался как своеобразный индикатор

состояния человека и его приспособительных возможностей. Приспособительные возможности организма реализовались в двух рефлексивных механизмах нервной системы. Один из таких механизмов — безусловный рефлекс (БР), т.е. врожденные рефлексы, другой — приобретенный, т.е. условные рефлексы (УР). Нарушение проводящих нервных путей или нервных центров может приводит к тому, что рефлексы проявляют себя либо очень сильно, либо очень слабо. Основными признаками отличающими УР являются: гибкий характер (видоизменяющийся от условий); приобретаемость и отменяемость; сигнальный и упреждающий характер.

Не менее важную роль в развитии психофизиологии в России сыграл и Владимиром Михайловичем Бехтеревым (1857-1927) Он прослушал курс экспериментальной психологии у В. Вунда в Германии в течении 1884-1885 г.г.

Первая психофизиологическая лаборатория создана В.М. Бехтеревым в Казани в 1885 году. Известно, что его как молодого специалиста пригласили в Казань заведовать кафедрой, где по его ходатайству на ее оборудование было отпущено достаточно кругленькая по тем временам сумма: 1 тыс рублей и 500 руб ежегодных субсидий и дотаций.

Интересно представлена и комплектация лаборатории: модель мозга; пневмограф; рефлексограф; рефлексометр и др. Аналогичная лаборатория оборудована В.М. Бехтеревым в Санкт-Питербурге. Здесь же был организован Психоневрологический институт, а затем — Институт мозга и психической деятельности.

Параллельно сформированы лаборатории: индивидуальной рефлексологии; коллективной рефлексологии и характерологии социальных групп; экспериментальной психологии; экспериментальной педагогики; детской психологии и др. Получила право на жизнь даже новая дисциплины — рефлексология. В первой половине ХХ-х годов увлечение статьей «Общие основания рефлексологии» и книгой «Коллективная рефлексология» В.М. Бехтерева было повальным.  

Становление психофизиологии как области знания

происходило в сложной борьбе различных взглядов и подходов, особенно между психологами «старой школы» и физиологами, последователями естественно-научной школы. Иногда психологическая часть психофизиологии находилась в глубоком кризисе.

Попытки вывести психологию и физиологию рефлекса из системы взаимных обвинений на путь взаимодействия предпринимались неоднократно. Так, например, активно работал в этом направлении Г.И. Челпанова, который до 1923 г. возглавлял Московский психологический институт и К.Н. Корнилова (1879-1957). Константин Николаевич Корнилов в этой связи даже разрабатывал концепцию реактологии.

Новым нападкам психология подверглась в 1950 г на печально-известной «павловской» сессии 2-х академий наук (педагогической и медицинской). Предлагалось, например, право на «жизнь» оставляли только за дифференциальной психофизиологией и отвергалась дифференциальная психология. Наблюдалась тенденция ликвидировать психологию как науку и заменить ее физиологией ВНД.

Однако решающую роль в развитии психофизиологической мысли сыграли ученики и последователи павловской школы: Анохин, Лебединский, Введенский, Ухтомский, Орбели, Бернштейн, Теплов, Небылицын и др.

Победила точка зрения на то, что в процессе эволюции и под воздействием ряда внешних факторов Среды и активного движения у животного мира выработалась способность реагировать (тропизмы — фототропизмы, термотропизмы, хемотропизмы, топотропизмы), впоследствии — чувствовать (гипотеза А.Н. Леонтьева)и, наконец, активно отражать внешний неорганический мир и ориентировать свой организм в среде. Такая способность в дальнейшем обеспечила биологически целесообразные приспособительные реакции организма на воздействие внутренней и внешней среды.

Исследователями школы Н.Е Введенского

экспериментальным путем было доказано, что рефлекторные дуги могут давать чрезвычайно разнообразные эффекты, даже прямо противоположные ожидаемым реакции. На этой основе возникло учение о рефлекторных извращениях. Изменение показаний рефлекторной дуги определяется: количественными характеристиками раздражителя (частота и сила); состоянием воспринимающего мозгового аппарата или состоянием функциональной подвижности, т.е. способность аппарата воспроизвести определенное количество возбуждений от раздражения без соответствующих искажений; степенью вовлеченности в сферу реакций рефлекторной дуги центральных областей нервной системы; тем, что реагирующие приборы взаимосвязаны между собой.

Н.А. Бернштейн (1963), развивая дальше павловские идеи на основе анализа управления движениями пришел к построению схемы рефлекторного кольца и обосновал принцип саморегулирования физиологических процессов.

Применение этого принципа в изучении психофизиологических явлений привело к возникновению системной психофизиологии. П.К. Анохин (1968)используя основные идеи эволюционной и рефлекторной концепции развития живых организмов пришел к выводу о том, что поведение есть продукт взаимодействия целого комплекса функциональных систем.

Выделил психофизиологию в самостоятельную дисциплину А.Р. Лурия (1973), предметом ее считал поведение человека или животного. В этом случае физиологические процессы являются зависимой переменной. Существенную роль в развитие предмета психофизиологии внесли Теплов Б.М и Небылицын В.Д. Интенсивному развитию психофизиологии способствовали активные действия Международной организации по исследованию мозга. При Институте ВНД и НФ РАН создан в 1993 г. Международный исследовательский центр нейробиологии сознания «Светлое пятно».

Глубоко изучены явления и закономерности кодирования информации

хронометрии познавательной деятельности. Выделены новые характеристики современной психофизиологии (Кочубей Б.И., 1990): активизм, селективизм и информативизм.     Вместе с тем, углубленные исследования мозга в последние 50-60 лет показывают и другой, нерефлекторный источник поведения человека.

Таким источником являются спонтанные подкорковые процессы, неспецифические реакции ретикулярной формации. Начало этим исследованиям положено с публикации книги Г.Моруцци и Г.Мэгуна «Ретикулярная формация мозгового ствола и реакция активации в ЭЭГ». Считается, что влияния структур ретикулярной формации имеет тотальный характер и удерживают кору и подкорку на определенном циклическом заданном уровне активации, через нее управляются процессы, вплоть до высшей нервной деятельность.

В настоящее время идет процесс интенсивной компьютеризации психофизиологических исследований и внедрение информационного подхода при рассмотрении соответствующих явлений. Информационная парадигма доминирует в ряде школ и направлений психофизиологии и прежде всего в когнитивной психофизиологии.

Предметом когнитивной психофизиологии являются мозговые механизмы переработки информации. Внедрение современной вычислительной техники способствовало становлению нейроинформатики — наука изучающая теоретические принципы     переработки информации в нейронных сетях мозга. В рамках этой области знания формируется «векторная психофизиология», новое направление исследования, которое доказывает векторный характер кодирования информации в нейронных сетях.

Таким образом, психофизиология как наука возникла

на стыке психологии и физиологии, предметом которой является физиологическое объяснение психики, деятельности и общения человека и животного.

С одной стороны, пограничная позиция психофизиологии вызвала необходимость изучения некоторых аспектов смежных дисциплин: анатомии нервной системы, нейронной организации человеческого организма, методов физиологии, антропологии высоко и низкоорганизованных животных и др. С другой стороны, психофизиология впитала научные данные общей психологии, психологии индивидуальных различий и возрастной психологии.

Несомненно, дальнейшем прогрессу психофизиологии как науки во многом способствовали психологические и физиологические идеи ученых, выработанные в советского периода развития. К их числу следует отнести идеи об историко-культурных и деятельностных основах психического развития человечества, а также методы и технологии физиологических, микроэлектродных, нейрофизиологических, нейроанатомических и биохимических исследований.

Взаимная трансформация идей между психологами и физиологами принесла свои положительные плоды. Начали активно формироваться новые отрасли знания, например, нейрофизиология, нейропсихологии и пр. Идет, как бы, встречный взаимоприникающий поисковый процесс двух областей знания.

Такой процесс, с одной стороны, позволил накопить огромную массу фактологического материала, а с другой — требовал широких концептуальных и теоретических обобщениях, особенно по предметной области психофизиологии.

С учетом исторических аспектов взаимодействия психологов и физиологов в понимании предмета психофизиологии сложилось несколько подходов к решению психофизиологической проблемы:

1. психофизиологический параллелизм, который длительное время был распространен среди психологов и трактовал психические и нейрофизиологические процессы как принципиально разные, существующие параллельно;
2. психофизиологическое взаимодействие, когда психические и физиологические процессы взаимодействуют друг с другом;
3. психофизиологическая идентичность, смысл которой сводился к неразличимости психического и физиологического, тем самым отрицалась отражательная природа ощущений.
4. Например, нейрофизиологическими функциями структур мозга давали полное объяснение поведения человека или вводили понятие «эмерджентный (от англ. — возникающее как естественное следствие, нечто новое) психонейральный монизм».
5. Сторонники эмерджентного психонейрального монизма говорили о том, что психическое не тождественно физиологическому, а есть некая надстройка над последним, как нечто новое.

Психофизиологические исследования отношений психики к мозгу

тесно связаны с проблемой локализации психических явлений, точного определения функций той или иной мозговой структуры. На этом пути также возникали различные идеи:

• идеи узкого локализационизма, когда поиск ограничивался теми участками мозга, которые отвечают за определенные психические процессы и явления ( например, ощущение и восприятие связывалось с афферентными процессами, мышление — с центральными, произвольные движения — с эфферентными процессами, эмоции — с процессами в подкорковых образованиях).

Так, австрийский ученый Галь считал, в лобных долях находятся центры остроумия и агрессивности; в затылочных — центры смелости; в височных — бережливости; в теменных — самолюбия. Развитие этих центров приводит к изменению в строении черепа. На этой основе в свое время возникла целая область познания — френология, когда по форме черепа, бугоркам на нем судили о способностях человека.

Учеными, которые занимались оформлением цитоархитектонических карт коры, методами окраски срезов первоначально было выделено 20 полей, потом 50 полей, а число полей в более поздний период достигло 200.

• идеи эквипотенционализма, когда поиск определенной функциональной специализации мозговой структуры не ограничивался и доказывалось, что вся кора имеет равное значения для выполнения всех ее функций (Роландо, Флуранс, Дакс, Поль Брока (1824-1880, французский анатом и антрополог), Фритчу. Гитцигу и др.);
• идеи о том, что мозг работает как целое, системное, интегральное образование являются наиболее перспективными на сегодняшний. Предметной области психофизиологии в этой связи является изучение не изолированных нейрофизиологических процессов, а их системное строение. К числу таких исследований ледует отнести: «принцип уровней» (Николай Александрович Бернштейна, 1896-1966); концепцию становления и развития психофизиологических процессов как сложнейших функциональных систем (П.К. Анохин).

Сказанное, позволяет нам определить психофизиологию как науку в системе психологических знаний, изучающую физиологические механизмы, обеспечивающие реализацию психических процессов и явлений.

Предметом изучения психофизиологии являются

все те проявления внутренних процессов, которые развиваются под влиянием внешних воздействий в нервной системе организма и которые находятся в известном соотношении с прошлым опытом.

Основная психофизиологическая проблема заключается в том, чтобы определить отношение между определенными материальными нервными процессами или системой определенным образом организованных нервных процессов и соответствующей ей системой психических явлений, которые обеспечиваются этими самыми нервными процессами.

Главной целью психофизиологии является причинное объяснение психических явлений путем раскрытия, лежащих в их основе нейрофизиологических механизмов.

Методы исследования, применяемые в психофизиологии можно подразделить: на методы изучения работы головного мозга и приемы изучения вегетативных процессов.

Среди методов головного мозга обычно выделяют электроэнцефалографию (ЭЭГ), топографическое картирование электрической активности мозга, сенсорную стимуляции, разрушение мозга, вызванный потенциал (ВП), магнитоэнцефалографию (МЭГ), компьютерную томографию и микрополяризацию.

Статья подготовлена © Psychology-info.ru

Продолжение методов исследования в психофизиологии читайте в следующей статье