Понятие функционального состояния, структуры мозга, участвующие в его регуляции

Нередко функциональное состояние (ФС) определяется как фоновая активность ЦНС, в условиях которой осуществляется та или иная деятельность.

Появление возможности множественной регистрации психофизиологических индикаторов (ЭЭГ, ЧСС, ЭМГ, дыхательных движений и др.) привело к пониманию функциональных состояний как комплекса поведенческих проявлений, сопровождающих различные аспекты человеческой деятельности и поведения. В то же время никакой набор показателей, пусть даже строго упорядоченный и уникальный, не позволяет выявить сущность конкретного функционального состояния, поскольку всегда оказывается лишь внешним описанием и перечислением, лишенным содержательной характеристики, наиболее значимой для понимания сути ФС.

Согласно эргономическому определению ФС – такое состояние организма человека, которое оценивается по результатам трудовой и профессиональной деятельности. И именно результаты подобной деятельности рассматриваются как наиболее интегральный показатель функционального состояния. При этом снижение результативности деятельности рассматривается как признак ухудшения ФС.

Психофизиологический подход к определению функциональных состояний опирается на представление о существовании модулирующих систем мозга. Эти системы активируют или тормозят работу других отделов мозга. Существует две субсистемы активации: эмоциональная и неэмоциональная. Модулирующие системы распространяют два типа влияний: 1) тонические, когда изменяется средний уровень возбудимости нервной системы и 2) ритмические, когда возбудимость нервных элементов меняется периодически.

В число модулирующих систем входят:

Ретикулярная формация ствола мозга, способная оказывать как возбуждающее, так и тормозное влияние на вышележащие отделы мозга.

Зрительный бугор, или таламус – отдел промежуточного мозга, в который поступает информация от всех органов чувств. По некоторым данным, в центре таламуса находится «водитель ритма» – морфо-функциональное образование, отвечающее за генерацию ритмической активности и распространяющее синхронизированные влияния на обширные области коры. Ядра неспецифического таламуса образуют диффузную проекционную таламическую систему, которая оказывает на кору возбуждающие и тормозные влияния.

Лимбическая система, ответственная за эмоциональные состояния человека.

Таким образом, в психофизиологии функциональное состояние выступает как результат взаимодействия модулирующих систем мозга и высших отделов коры больших полушарий, который определяет текущую форму жизненной активности индивида.

Это определение дает основание проводить границу между разными функциональными состояниями не только по поведенческим проявлениям, эффективности деятельности или результатам полиграфической регистрации, но также и по уровню активности модулирующих систем мозга.

Уровень бодрствования является внешним проявлением активности нервных центров. Это понятие характеризует интенсивность поведения. Уровни бодрствования определяются и по внешним признакам, и с помощью электроэнцефалографа (ЭЭГ), определяющего по слабым токам мозга его электроактивность. Можно выделить 5 стадий бодрствования: глубокий сон, дремотное состояние, спокойное бодрствование, активное (настороженное) бодрствование, чрезмерное бодрствование.

Изменения в функционировании нервных процессов образуют одномерную шкалу, нижняя граница которой – состояние сна, верхняя – состояние очень сильного возбуждения типа ярости. Допускается, что между этими полюсами существует целый ряд уровней бодрствования, составляющих диапазон интенсивности поведения. Максимальная эффективность деятельности соответствует оптимальному уровню бодрствования, который называют оптимальным функциональным состоянием.

Изменения уровней бодрствования вызывают изменения тонуса нервных центров: всякая нервная активация должна выражаться в усилении бодрствования.

Нейрохимический подход Предполагается, что в мозге человека существует особый механизм, регулирующий функциональное состояние через изменение уровня активности медиаторных систем мозга, а также баланса их активности (Данилова, 1992). Разным типам поведения соответствуют различные балансы активности медиаторных систем мозга.

В регуляции уровня бодрствования и обеспечении избирательной модуляции и актуализации той или иной потребности принимает участие еще одна модулирующая система мозга – лимбическая система мозга с активирующими и инактивирующими отделами.

Регуляция функциональных состояний на уровне целого мозга. Важнейшим регулятором уровня бодрствования в целом и внимания как избирательного процесса служат передние отделы коры больших полушарий – фронтальные зоны. В результате их деятельности образуется своеобразный замкнутый контур регуляции. Исходно ретикулярная формация ствола мозга, возбуждаясь под действием внешних стимулов, активизирует неспецифический таламус и кору больших полушарий, а та в свою очередь, благодаря нисходящим проводящим путям может снизить активность ретикулярной формации ствола и таламуса или увеличить в зависимости от того, что требуется в данный момент времени. Таким образом, кора больших полушарий может настраивать собственный уровень возбудимости соответственно задачам текущей жизнедеятельности.