Нейрофізіологічні основи свідомості.

І.П.Павлов образно представляв свідомість такою зоною підвищеної збудливості, що переміщається по корі, підвищеної збудливості — "світла пляма свідомості" на темному тлі іншої кори. У цей час згідно з даними, отриманим з використанням методу ПЭТ-томографії, зона локальної активації дійсно має вигляд світлої плями на темному тлі.
Сучасним аналогом подань Павлова можна вважати теорію "прожектора" (Crick). Вирішальна роль у ній приділяється таламусу, саме він направляє потік порушення в кору більших півкуль. Причому процес здійснюється таким чином, що в кожен даний момент часу тільки один з таламических центрів перебуває в стані порушення, достатньому для створення в корі зони підвищеної збудливості. Період такої високої збудливості триває близько 100 мс, а потім посилений неспецифічним таламічним порушенням приплив імпульсів надходить до іншого відділу кори. Область найбільш потужної импульсації створює центр уваги, а завдяки постійним переміщенням потоку порушення по інших ділянках кори, стає можливим їхнє об'єднання в єдину систему.

Як передбачуваний механізм, що зв'язує нейрони в єдину систему, Лемент розглядає появу в них синхронізованих розрядів із частотою в гамма-діапазоні 35-70 Гц. Синхронізація нейронної активності є механізмом об'єднання кліток в ансамбль. Таким чином, відповідно до теорії Лементу, нейронні процеси, що виявляються в центрі гіпотетичного "променя прожектора", визначають зміст нашої свідомості в даний момент часу, а функцію керування променем прожектора виконує таламус, створюючи в різних зонах кори триваюче близько 100 мс неспецифічне порушення (локальну активацію).

З описаних вище даних виникнення свідомості стає можливим тільки при досягненні певного рівня зміни кори більших півкуль. Ідея порога збудження як умови виникнення свідомості, не може, однак, пояснити багато аспектів функціонування свідомості. Із цієї причини ще в 80-і рр. був запропонований інший нейрофизиологический механізм виникнення свідомості, що одержав назву теорії повторного входу (Эделмен). У цій теорії як центральний механізм виникнення свідомості розглядається механізм повторного входу збудження. Мається на увазі, що збудження, що виникло в групі нейронів первинної зони кори, повертається в ту ж нейронну групу після додаткової обробки інформації в інших нервових центрах або надходження нової інформації із зовнішнього середовища, а також з довгострокової пам'яті. Цей повторний вхід дає можливість зіставляти відомості, що були раніше, зі змінами, які відбулися протягом одного циклу обробки інформації. Об'єднання двох потоків інформації (первинн і вторинного) становить один цикл або повторювану фазу активності свідомості. Проходження одного циклу порушення здійснюється за 100-150 мс. Повторювані цикли створюють нейрофизиологическую "канву" свідомості.

Подання Дж. Эделмена одержали подальший розвиток, зокрема, у концепції А. М. Иваницкого (1997). Центральне місце в цій концепції займає поняття інформаційного синтезу, об'єднання, що передбачає, інформації про фізичні й семантичні особливості стимулу. Інформація про фізичні властивості стимулу надходить по сенсорно-специфічних шляхах, а інформація про значимості стимулу витягається з пам'яті. Синтез цих двох видів інформації (поточної й гілка з пам'яті) забезпечує виникнення відчуття. Цей процес здійснюється з періодом квантування приблизно в 100-180 мс. Упізнання стимулу відбувається за участю лобових областей мозку, приблизно через 300 мс від моменту пред'явлення. Послідовне надходження інформації від рецепторів приводить до повторного руху порушення по зазначеному кільцю, забезпечуючи постійне зіставлення сигналів, що приходять із зовнішнього й внутрішнього середовища

В останнім часом під час обговорення нейрофізіологічних основ свідомості велика увага приділяється високочастотної біоелектричної активності мозку (Данілова, 1998). Провідна роль у виникненні свідомості приписується високочастотним складовим спектра ЭЭГ у діапазоні від 35 Гц до 120 Гц. Свідомість визначають як продукт синхронізації нейронної активності в зазначеному частотному діапазоні. Передбачається, що когерентна електрична активність досить великої кількості нейронів створює необхідну й достатню умову для явища свідомості навіть у відсутності сенсорної стимуляції, як, наприклад, у сні.

У цьому контексті великого значення набуває тимчасова послідовність, що поєднує активність безлічі нейронів у єдиний просторово-тимчасовий паттерн. Принцип "тимчасового зв'язування" елементарних символів (нейронів) у більше складні структури на основі кореляції їхніх сигналів у часі розглядається як основний. Причому особливе значення надається частоті 40 Гц, що оптимальним образом забезпечує синхронізацію імпульсної активності нейронів, що беруть участь в утворенні образів і підтримці свідомості.
У висновку слід зазначити, що наведені вище дані про нейрофизиологічні механізми свідомості аж ніяк не вичерпують усього різноманіття у вивченні цієї проблеми. Проте вони досить ілюствровані у своєму різноманітті, висуваючи на перший план різні нейрофизиологические механізми: переміщення по корі фокуса підвищеної збудливості, повернення порушення й синхронізацію високочастотної активності нейронів.

Дата добавления: 2015-07-11