Последние образуют двухкомпонентные векторы возбуждения, воздействующие на пейсмекер СР. Таким образом, все реакции пейсме-кера СР, согласно данной модели, представлены в двухмерном пространстве. Векторная модель СР дальнейшее развитие получила в работах, в которых исследовалась римическая модуляция пей-смекера СР. Согласно данным ряда исследователей, применявших метод частотного анализа для обработки ритмограммы сердца (последовательности RR-интервалов), период разряда пейсмекера сердца находится под модулирующим контролем по крайней мере трех ритмически работающих осцилляторов. В спектре ритмограммы сердца обычно выделяют три зоны частотной модуляции периода сердечного цикла: метаболическую, сосудистую и дыхательную. Метаболическую (в полосе частот до 0,05 Гц) модуляцию связывают с гуморальными и температурными влияниями; сосудистая модулирующая система представлена в спектре на частоте около 0,1 Гц (волны Траубе — Геринга — Мейера). Дыхательная аритмия проявляется в полосе частот 0,11—0,5 Гц.
С позиции векторного принципа кодирования информации частотный спектр вариабельности СР выражает влияние нескольких независимо работающих ритмических модуляторов. Поэтому каждый спектр ритмограммы может быть представлен в пространстве, размерность которого определяется числом независимо работающих систем, ритмически управляющих работой пейсмекера сердца.
Применение факторного анализа (метода главных компонент) к большим массивам спектров ритмограммы сердца выявило трехмерность полученных пространств СР. Их первые три фактора в совокупности описывают высокий процент дисперсии спектров (порядка 75-83%). Оси векторных пространств интерпретируются как метаболический, сосудистый и дыхательный осцилляторы, модулирующие период разрядов пейсмекера сердца.
Существует большое сходство трехмерных пространств сердечного ритма, полученных для разных возрастных групп: студентов (90 человек), школьников (60 человек), беременных женщин и их плодов (135 пар обследованных) (рис. 54).
В таком трехмерном пространстве каждый частотный спектр вариабельности СР представлен точкой, локализованной в определенном месте пространства. Изменению частотного спектра соответствует траектория движения точки в пространстве.
С помощью векторного пространства СР выделено два типа состояний, наиболее часто встречающихся во время когнитивной деятельности. Их различает противоположное направление смеще-
253
сое
I——I——\-
-- А Фон
^ — i — i
Арифметика
0,4
ДЫХ
\
сое
•Проверка ДЫХ
Фон
Рис. 55. Два типа реакций СР, определяемых особенностями информационной нагрузки, в вегетативном пространстве на плоскости сосудисто-дыхательной модуляции представлены смещением спектра в противоположных направлениях.
СОС, ДЫХ — сосудистый и дыхательный модуляторы СР; а — арифметические операции перемножения в быстром темпе вызывают редукцию мощности сосудистых и дыхательных модуляций RR-интервала, рост ЧСС и ИН; б — процесс заучивания искусственных названий цветовых стимулов, а также последующая проверка заученных ассоциаций вызывают противоположный тип реакции: рост мощности сосудистой и дыхательной модуляций при снижении ЧСС и ИН (по Н.Н. Даниловой, 1995).
ния вектора СР в пространстве под влиянием информационной нагрузки. Один тип реакции СР связан со стрессом, возникающим при перемножении двузначных чисел в скоростном темпе. Он представлен редукцией мощности дыхательной и сосудистой модуляций, ростом ЧСС и увеличением тревожности (по тесту Спильбер-гера), что указывает на появление оборонительных реакций. Вто-
254
i I I——I———I———I———1———1—)М
300 U
100
0,02 0,06 0,1 0,14 0,3 Гц * р = 0,05
Рис. 56. Групповые спектры мощности ритмограмм сердца у лиц с низкой (1) и высокой (2) личностной тревожностью в фоне (а) и во время арифметических операций (б). На ординате — спектральная мощность частного диапазона: слева — для 0,005 и 0,16 Гц, справа — для 0,3-0,5 Гц; на абсциссе — значения 10 частотных полос от 0,005 до 0,5 Гц. Видна большая дыхательная и сосудистая модуляция СР у низкотревожных испытуемых. В фоне различие особенно заметно, р — уровень значимости различий, (по Н.Н. Даниловой и др., 1995).
рой тип реакции СР характеризуется противоположными изменениями: усилением дыхательной и сосудистой модуляций и снижением ЧСС (рис. 55).
На субъективном уровне второму типу реакции соответствует снижение тревожности, и ее рассматривают как выражение ориентировочной реакции в составе когнитивной деятельности (Данилова Н.Н., 1995). Сердечный компонент ориентировочной реакции положительно коррелирует с эффективностью когнитивной деятельности. Лица с мощной дыхательной и сосудистой
255
Г
модуляциями быстрее и лучше обучаются. Сильная дыхательная аритмия у новорожденного — хороший прогностический признак его нормального будущего развития и выживания после неблагоприятной беременности (Richards J.E.,1988; Forges S.W., 1991).
Высоко- и низкотревожные субъекты радикально отличаются частотными спектрами вариабельности СР. Улиц с низкой личностной тревожностью, измеряемой по тесту Спильбергера, по сравнению с высокотревожными статистически значимо увеличена мощность модуляции СР за счет дыхательного и сосудистого ритмических модуляторов (рис. 56), что указывает на преобладание у них ориентировочных реакций.
Таким образом, управление двигательными и вегетативными реакциями осуществляется комбинациями возбуждений, генерируемыми командными нейронами, которые действуют независимо друг от друга, хотя, по-видимому, некоторые стандартные паттерны их возбуждений появляются более часто, чем другие. Например, совместную активацию дыхательного и сосудистого модуляторов СР можно видеть во время ориентировочного рефлекса и их инактивацию в составе оборонительного рефлекса.
Глава 9 МЫШЛЕНИЕ И РЕЧЬ
9.1. ВТОРАЯ СИГНАЛЬНАЯ СИСТЕМА
Поведение животных и человека настолько сильно отличается, что у человека, по-видимому, должны существовать дополнительные нейрофизиологические механизмы, которые и определяют особенности его поведения.
Для различения высшей нервной деятельности животных и человека И.П. Павлов ввел понятия первой и второй сигнальных систем, выражающих различные способы психического отражения действительности.
Единственная сигнальная система у животных и первая у человека обеспечивают отражение действительности в виде непосредственных чувственных образов. Это «то, что мы имеем в себе как впечатление, ощущение и представление от окружающей внешней среды, как общеприродной, так и нашей социальной, исключая слово, слышимое и видимое» (Павлов И.П. Поли. собр. соч. М., 1951. Т. 3. Кн. 2. С. 345).
256
Специфические особенности высшей нервной деятельности человека представлены второй сигнальной системой, которая возникла в результате развития речи как средства общения между людьми в процессе труда. «Слово сделало нас людьми», — писал И.П. Павлов. Развитие речи привело к появлению языка как новой системы отображения мира. Вторая сигнальная система представляет новый принцип сигнализации. Она сделала возможным отвлечение и обобщение огромного количества сигналов первой сигнальной системы. Вторая сигнальная система оперирует знаковыми образованиями («сигналами сигналов») и отражает действительность в обобщенном и символьном виде.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113
С позиции векторного принципа кодирования информации частотный спектр вариабельности СР выражает влияние нескольких независимо работающих ритмических модуляторов. Поэтому каждый спектр ритмограммы может быть представлен в пространстве, размерность которого определяется числом независимо работающих систем, ритмически управляющих работой пейсмекера сердца.
Применение факторного анализа (метода главных компонент) к большим массивам спектров ритмограммы сердца выявило трехмерность полученных пространств СР. Их первые три фактора в совокупности описывают высокий процент дисперсии спектров (порядка 75-83%). Оси векторных пространств интерпретируются как метаболический, сосудистый и дыхательный осцилляторы, модулирующие период разрядов пейсмекера сердца.
Существует большое сходство трехмерных пространств сердечного ритма, полученных для разных возрастных групп: студентов (90 человек), школьников (60 человек), беременных женщин и их плодов (135 пар обследованных) (рис. 54).
В таком трехмерном пространстве каждый частотный спектр вариабельности СР представлен точкой, локализованной в определенном месте пространства. Изменению частотного спектра соответствует траектория движения точки в пространстве.
С помощью векторного пространства СР выделено два типа состояний, наиболее часто встречающихся во время когнитивной деятельности. Их различает противоположное направление смеще-
253
сое
I——I——\-
-- А Фон
^ — i — i
Арифметика
0,4
ДЫХ
\
сое
•Проверка ДЫХ
Фон
Рис. 55. Два типа реакций СР, определяемых особенностями информационной нагрузки, в вегетативном пространстве на плоскости сосудисто-дыхательной модуляции представлены смещением спектра в противоположных направлениях.
СОС, ДЫХ — сосудистый и дыхательный модуляторы СР; а — арифметические операции перемножения в быстром темпе вызывают редукцию мощности сосудистых и дыхательных модуляций RR-интервала, рост ЧСС и ИН; б — процесс заучивания искусственных названий цветовых стимулов, а также последующая проверка заученных ассоциаций вызывают противоположный тип реакции: рост мощности сосудистой и дыхательной модуляций при снижении ЧСС и ИН (по Н.Н. Даниловой, 1995).
ния вектора СР в пространстве под влиянием информационной нагрузки. Один тип реакции СР связан со стрессом, возникающим при перемножении двузначных чисел в скоростном темпе. Он представлен редукцией мощности дыхательной и сосудистой модуляций, ростом ЧСС и увеличением тревожности (по тесту Спильбер-гера), что указывает на появление оборонительных реакций. Вто-
254
i I I——I———I———I———1———1—)М
300 U
100
0,02 0,06 0,1 0,14 0,3 Гц * р = 0,05
Рис. 56. Групповые спектры мощности ритмограмм сердца у лиц с низкой (1) и высокой (2) личностной тревожностью в фоне (а) и во время арифметических операций (б). На ординате — спектральная мощность частного диапазона: слева — для 0,005 и 0,16 Гц, справа — для 0,3-0,5 Гц; на абсциссе — значения 10 частотных полос от 0,005 до 0,5 Гц. Видна большая дыхательная и сосудистая модуляция СР у низкотревожных испытуемых. В фоне различие особенно заметно, р — уровень значимости различий, (по Н.Н. Даниловой и др., 1995).
рой тип реакции СР характеризуется противоположными изменениями: усилением дыхательной и сосудистой модуляций и снижением ЧСС (рис. 55).
На субъективном уровне второму типу реакции соответствует снижение тревожности, и ее рассматривают как выражение ориентировочной реакции в составе когнитивной деятельности (Данилова Н.Н., 1995). Сердечный компонент ориентировочной реакции положительно коррелирует с эффективностью когнитивной деятельности. Лица с мощной дыхательной и сосудистой
255
Г
модуляциями быстрее и лучше обучаются. Сильная дыхательная аритмия у новорожденного — хороший прогностический признак его нормального будущего развития и выживания после неблагоприятной беременности (Richards J.E.,1988; Forges S.W., 1991).
Высоко- и низкотревожные субъекты радикально отличаются частотными спектрами вариабельности СР. Улиц с низкой личностной тревожностью, измеряемой по тесту Спильбергера, по сравнению с высокотревожными статистически значимо увеличена мощность модуляции СР за счет дыхательного и сосудистого ритмических модуляторов (рис. 56), что указывает на преобладание у них ориентировочных реакций.
Таким образом, управление двигательными и вегетативными реакциями осуществляется комбинациями возбуждений, генерируемыми командными нейронами, которые действуют независимо друг от друга, хотя, по-видимому, некоторые стандартные паттерны их возбуждений появляются более часто, чем другие. Например, совместную активацию дыхательного и сосудистого модуляторов СР можно видеть во время ориентировочного рефлекса и их инактивацию в составе оборонительного рефлекса.
Глава 9 МЫШЛЕНИЕ И РЕЧЬ
9.1. ВТОРАЯ СИГНАЛЬНАЯ СИСТЕМА
Поведение животных и человека настолько сильно отличается, что у человека, по-видимому, должны существовать дополнительные нейрофизиологические механизмы, которые и определяют особенности его поведения.
Для различения высшей нервной деятельности животных и человека И.П. Павлов ввел понятия первой и второй сигнальных систем, выражающих различные способы психического отражения действительности.
Единственная сигнальная система у животных и первая у человека обеспечивают отражение действительности в виде непосредственных чувственных образов. Это «то, что мы имеем в себе как впечатление, ощущение и представление от окружающей внешней среды, как общеприродной, так и нашей социальной, исключая слово, слышимое и видимое» (Павлов И.П. Поли. собр. соч. М., 1951. Т. 3. Кн. 2. С. 345).
256
Специфические особенности высшей нервной деятельности человека представлены второй сигнальной системой, которая возникла в результате развития речи как средства общения между людьми в процессе труда. «Слово сделало нас людьми», — писал И.П. Павлов. Развитие речи привело к появлению языка как новой системы отображения мира. Вторая сигнальная система представляет новый принцип сигнализации. Она сделала возможным отвлечение и обобщение огромного количества сигналов первой сигнальной системы. Вторая сигнальная система оперирует знаковыми образованиями («сигналами сигналов») и отражает действительность в обобщенном и символьном виде.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113