Бодрствование, внимание, пробуждение

Цикл сна и бодрствования считается самым нагляд­ным проявлением ритмической активности мозга. Многие исследователи, в том числе один из первооткрывателей вос­ходящей активирующей ретикулярной системы Дж.Мэгун, рассматривали бодрствование как некий континуум переход­ных состояний мозга, которые различались степенью вовле­ченности во взаимодействие со средой - от коматозного со­стояния до психомоторного возбуждения. Между этими двумя крайними состояниями располагаются нормальные

формы активности мозга: кома→ глубокий сон → поверхно­стный сон → дремота → пассивное бодрствование → ак­тивное бодрствование (например, пищевое поведение) → настороженность (например, ориентировочный рефлекс) → эмоциональные состояния (например, агрессивно-оборони­тельное поведение) → психо-моторное возбуждение.

Бодрствование - состояние активации ЦНС - является центральным понятием физиологии интегративных функций, так как именно во время бодрствования протекают пси­хические процессы. Понятие бодрствования тесно связано с понятием внимания, которое можно определить как опти­мальный уровень бодрствования или как сфокусированный тонус нервной системы.

В состоянии пассивного (диффузного) бодрствования на ЭЭГ наблюдается α-ритм. Для этого необходимо занять удобную позу, закрыть глаза, создать комфортную темпера­туру среды. В этих условиях человек сохраняет связь с окру­жающей средой, находится в сознании. Усиление афферент­ной стимуляции мозга приводит к активному бодрствованию, а уменьшение - к дремотному состоянию.

При переходе к активному бодрствованию, что, соб­ственно, и является включением механизма внимания, на ЭЭГ наблюдается десинхронизация α-ритма и появление β-ритма, что свидетельствует о поступлении информации. При исследовании сверхмедленных процессов мозга в момент включения внимания регистрируются ζ- и τ-волны. Обнару­жены также отдельные "нейроны внимания" в коре и подкор­ковых образованиях, которые импульсируют только при по­ступлении новой информации. По современным представле­ниям, поведенческим эквивалентом внимания является ори­ентировочный рефлекс животных.

Источником бодрствования является восходящая ак­тивирующая ретикулярная система (ВАРС), которая переда­ет возбуждение на неспецифические ядра таламуса (средин­ный центр, ядра средней линии, ретикулярное ядро). Далее по диффузной таламо-кортикальной системе возбуждение передается на кору и в лимбическую систему для поддержа­ния оптимального уровня активности (см. рис.1).

Произвольное переключение внимания (т.н. активное внимание, фокусирование внимания) осуществляется при помощи диффузной таламо-кортикальной системы на ту об­ласть коры, которая в данный момент принимает значимую информацию (например, на зрительную или слуховую кору). Усиление возбуждающего потока к определенному участку коры осуществляется при помощи обратного влияния ассо­циативных областей коры на ВАРС и на ядра таламуса (кортико-таламические волокна). В переключении внимания уча­ствуют также волокна, которые иннервируют сами рецепто­ры и могут повысить чувствительность рецепторов, необходимых именно в данный момент.

Известен также механизм индуктивного торможения, описанный И.П.Павловым, который заключается в том, что участки коры вокруг очага возбуждения угнетаются и не от­влекают на себя возбуждение (внимание). Это позволяет поддерживать возбуждение в отдельной области коры, участ­вующей в восприятии, что усиливает внимание именно к данной модальности стимула. Феномен снижения внимания к "посторонним" стимулам является не только психологиче­ским, но имеет вполне физиологическую основу. Так, пока­зано, что амплитуда слуховых рецепторных потенциалов у кошки снижается в тот момент, когда кошке предъявляли ин­тересный для нее стимул - запах рыбы или живых мышей в банке. Аналогично и человек может настолько быть увлечен интересным занятием, что не замечает "посторонние стиму­лы" - чувство голода, боль, температурный дискомфорт и т.д.

Преднастроенность на определенный стимул имеет физиологический коррелят - так называемую "Е-волну" (expectance: волна ожидания, потенциал события, потенциал готовности), которая регистрируется на ЭЭГ в виде негатив­ного отклонения потенциала. "Е-волна" отражает предвари­тельное возбуждение определенного участка коры в ожида­нии поступления информации.

Дальнейшее повышение уровня бодрствования и вни­мания постепенно приводит к эмоциональному напряжению и чувству настороженности, что в конечном счете может вы­звать агрессивно-оборонительное поведение и психо-моторное возбуждение. В том случае, когда уровень бодрствования не растет, а постепенно снижается, создаются благоприятные условия для возникновения сна.