Вопрос 45. Потенциалы мозга, связанные с движением

1. Компонентный состав ПМСД

2. Функциональное значение компонентов

3. Волна ожидания

1. Одним из важных направлений в исследовании психофизиологии дви­гательного акта является изучение комплекса колебаний потенциалов мозга, связанных с движениями (ПМСД).

Впервые этот комплекс, отражающий процессы подготовки, выполне­ния и оценки движения был зарегистрирован в 60-е гг.

Оказалось, что движению предшествует медленное отрицательное ко­лебание - потенциал готовности (ПГ). Он начинает развиваться за 0,5 -1,5 с до начала движения. Этот компонент регистрируется преимуще­ственно в центральных и лобно-центральных отведениях обоих полушарий.

За 300 - 500 мс до начала движения ПГ становится асимметричным - его максимальная амплитуда наблюдается в прецентральной области, контралатеральной движению. Примерно у половины взрослых испытуемых на фоне этого медленного отрицательного колебания незадолго до нача­ла движения регистрируется небольшой по амплитуде положительный компонент. Он получил название "премоторная позитивность" (ПМП).

Следующее по порядку быстро нарастающее по амплитуде отрицатель­ное колебание - так называемый моторный потенциал (МП) - начинает развиваться за 150 мс до начала движения и достигает максимальной амплитуды над областью моторного представительства движущейся ко­нечности в коре головного мозга. Завершается этот комплекс потенци­алов положительным компонентом примерно через 200 мс после нача­ла движения.

2. Принято считать, что потенциал готовности (ПГ) возникает в мотор­ной коре и связан с процессами планирования и подготовки движения. Он относится к классу медленных отрицательных колебаний потенциа­ла мозга, возникновение которых объясняют активацией нейрональных элементов соответствующих участков коры.

Гипотезы относительно функционального значения премоторной пози­тивности (ПМП) различны. Это колебание рассматривают и как отра­жение подачи центральной команды от коры к мышцам, и как резуль­тат релаксации коры после завершения определенного этапа организации движения, и как отражение процессов подавления ассоциированных движений другой конечности, и как обратную связь от мышечных афферентов. В настоящее время некоторые авторы полагают, что ПМП является лишь отражением начала моторного потенциала.

3. Помимо ПМСД описан еще один электрофизиологический феномеЯ который по своей сути близок потенциалу готовности: отрицательной колебание потенциала, регистрируемого в передних отделах коры мозга в период между действием предупреждающего и пускового (требующего реакции) сигналов. Это колебание имеет ряд названий: волна ожидания, Е-волна, условное негативное отклонение (УНВ)

Е-волна возникает через 500 мс после предупредительного сигнала, длительность растет с увеличением интервала между первым и вторые стимулами.

Амплитуда Е-волны растет прямо пропорционально скорости двигательной реакции на пусковой стимул. Она увеличивается при напряжении внимания и возрастании волевого усилия, что свидетельствует о связи этого электрофизиологического явления с механизмами произвольной регуляции двигательной активности и поведения в целом.

Использованные источники:

Марютина Т.М., Ермолаев О.Ю. Психофизиология: Учебное пособие. С. 148 - 15Л

Вопрос 46. Нейронные корреляты движения

1. Функциональные кортикальные колонки
2.  Нейронные ходы моторных программ

1. В моторной зоне коры у человека имеются так называемые гигантский пирамидные клетки Беца, которые организованы в обособленные колонки - функциональные кортикальные колонки.

Пирамидные клетки, выполняющие сходные функции, расположены рядом друг с другом. Такие двигательные колонки способны возбуждать или тормозить группу функционально однородных мотонейронов.

Двигательная колонка в значительной степени представляет собой функционалъное объединение нейронов, регулирующих деятельность несколь­ких мышц, действующих на тот или иной сустав. Таким образом, в колонках пирамидных нейринов моторной коры представлены не столько мышцы, сколько движения.

Регистрация активности одиночных пирамидных клеток с помощьию вживленных микроэлектродов у животных, выполняющих различные движения, позволила установить принципиально важный факт: нейроны коры, регулирующие деятельность какой-либо мышцы, не сосредоточены в пределах только одной колонки.

2. Кодирование информации в нейроне осуществляется частотой его разрядов. Анализ импульсной активности нейронов при выработке у животных различных моторных программ показал, что в их построении участвуют нейроны разных отделов двигательной системы, выполняя при этом специфические функции. По некоторым представлениям, включение моторных программ происходит благодаря активации так называе­мых командных нейронов, которые находятся, в свою очередь, под контролем высших корковых центров. Торможение командного нейрона приводит к остановке контролируемой им программы, возбуждение, напротив, - к активизации нервной цепи и актуализации моторной программы.

Вовлечение командных нейронов в целостную деятельность мозга опре­деляется текущей мотивацией и конкретной двигательной программой, направленной на удовлетворение этой мотивации.

Двигательная программа, чтобы носить приспособительный характер, должна учитывать все сигнально-значимые компоненты внешней сре­ды, относительно которых совершается целенаправленное движение, то есть строиться на принципе мультисенсорной конвергенции.

Использованные источники:

Марютина Т.М., Ермолаев О.Ю. Психофизиология: Учебное пособие. С. 150 -151.