Понятие о регуляции и саморегуляции. Регулирование в живых системах. Принципы гуморальной и рефлекторной регуляции функций. Понятие о рефлексе, рефлекторной дуге, рефлекторном кольце, времени рефлекса. Особенности распространения возбуждения в нервном центре. Функциональная система – основа мозговой организации любого рефлекса, любого поведенческого акта.
Экспериментальные и клинические методы исследования функций и функционального состояния центральной нервной системы.
Нейрон как структурная и функциональная единица ЦНС. Классификация нервных клеток. Физиологические свойства нервных и глиальных клеток. Особенности возникновения и распространения возбуждения в нейронах: афферентных, вставочных, эфферентных. Трофическая функция нервных клеток. Торможение в центральной нервной системе, его виды и роль. Современные представления о механизмах центрального торможения. Тормозные синапсы и их медиаторы. Ионные механизмы тормозного постсинаптического потенциала. Основные принципы интегративной и координационной деятельности ЦНС: взаимосвязь дивергенции с конвергенцией, принцип общего конечного пути, принцип обратной связи, принцип реципрокности, принцип доминанты. Явления реверберации и мультипликации.
Вопросы программированного контроля по теме занятия.
1. Что характерно для рефлекторной регуляции функций в организме?
2. Что характерно для гуморальной регуляции функций в организме?
3. Какие основные процессы лежат в основе деятельности ЦНС?
4. Чем характерен современный этап развития рефлекторной теории?
5. Что характерно для положительных и отрицательных обратных связей?
6. Что характерно для стадии афферентного и эфферентного синтеза?
7. Какова функциональная роль акцептора результата действия в любой функциональной системе?
8. Что является главным системообразующим фактором функциональной системы по концепции П.К.Анохина?
9. Каких нервных клеток больше всего в ЦНС?
10. Какие функции свойственны нервным клеткам?
11. Какая структурная область эфферентного нейрона характеризуется наибольшей возбудимостью?
12. Какие функции выполняют глиальные клетки в нервной системе?
13. Какой вид торможения в ЦНС наиболее избирателен?
14. Что характерно для первичного, вторичного торможения?
15. Что характерно для пресинаптического и постсинаптического торможения?
16. Какова основная роль процесса торможения в ЦНС?
17. Какова роль тормозных клеток в сером веществе спинного мозга?
18. Какой процесс развивается на постсинаптической мембране в нервных окончаниях клеток Реншоу?
19. Каковы особенности распространения возбуждения в нервных центрах?
20. Какие свойства характерны для возбуждающего постсинаптического потенциала (ВПСП)?
21. Как называется процесс, обеспечивающий возбуждение нейрона при действии ряда последовательно приходящих к нему импульсов от другого нейрона?
22. Чем может быть обусловлена задержка проведения в нервных центрах?
23. Чем объясняется посттетаническая потенциация возбуждения в нервных центрах?
24. Чем обусловлено наличие рефлекторного тонуса нервных центров?
25. Какие причины могут обусловить суммацию возбуждения в вегетативных ганглиях?
26. Чем может быть обусловлена трансформация возбуждения в нервных центрах?
27. Чем обусловлено одностороннее проведение возбуждения в нервных центрах?
Практическая работа на комплексе BIOPAC.
ВРЕМЯ РЕАКЦИИ
Основные понятия:
Время реакции – время от начала воздействия раздражителя до начала объективно регистрируемого ответного действия.
Научение – приобретение знания или навыков благодаря опыту и/или инструкциям.
Средняя (арифметическая) – отношение суммы всех значений к их количеству.
Xср. = ∑Xi ∕ n
Размах вариации – разность между наибольшим и наименьшим значениями признака.
Дисперсия – средний квадрат отклонения значений признаков ряда от их средней (σ2).
σ2 = ∑(Xi-Xср.)2 ∕ (n-1)
Стандартное (среднее квадратическое) отклонение – квадратный корень от дисперсии (σ).
ЦЕЛИ РАБОТЫ:
4) Пронаблюдать влияние научения и физиологических процессов на время реакции.
5) Сравнить время реакции в двух случаях: сигналы производятся с постоянными интервалами и с псевдослучайными интервалами.
6) Вычислить статистические показатели: среднюю, дисперсию, стандартное отклонение.
ОБОРУДОВАНИЕ И МАТЕРИАЛЫ: Компьютеризированный комплекс для лабораторных электрофизиологических исследований BIOPAC, кнопка-переключатель дистанционная SS10L, наушники OUT1.
ХОД РАБОТЫ:
Включение.
Включите компьютер. Убедитесь, что основной блок BIOPAC выключен. Подключите оборудование: кнопка-переключатель (SS10L) - канал 1 (СН 1), наушники (OUT1) – задняя панель блока. Включите блок BIOPAC. Запустите программу Biopac Student Lab. Выберите урок 11 (“L11-React-1”) и нажмите OK. Внесите имя файла и нажмите ОК.
Калибровка.
Испытуемый должен подготовиться к проведению калибровки и регистрации, т.е. сидеть в расслабленном состоянии с наушниками и закрытыми глазами, держать кнопку-переключатель в доминантной руке, готовый нажать на кнопку большим пальцем.
Нажмите Calibrate. Прочтите диалоговое окно и нажмите ОК. Услышав щелчок, испытуемый должен быстро нажать на кнопку и отпустить её. Процедура калибровки продлится 8 с и остановится автоматически. Если кнопка Calibrate вновь появится на экране, проверьте подключение и повторите процедуру калибровки.
Регистрация данных.
Сегмент 1: Псевдослучайные интервалы (Опыт 1). Нажмите Record (Запись). Начнётся опыт с псевдослучайной схемой подачи сигналов и автоматически создастся метка добавления с текстом “pseudo-random”. Щелчки будут подаваться с псевдослучайным интервалом (интервалы будут не меньше 1 с и не больше 10 с). Метка события будет вставляться при каждом щелчке. При нажатии кнопки испытуемым на экране будет отображаться восходящий импульс. Запись остановится автоматически после 10 щелчков. Возможные ошибки при регистрации: 1) нет ответных импульсов на некоторые щелчки; 2) ответный импульс находится до метки события; 3) ответный импульс продолжается до следующей метки (испытуемый слишком долго удерживал кнопку в нажатом состоянии). Если регистрация содержит ошибки, нажмите “Redo” (повторно выполнить).
Сегмент 2: Псевдослучайные интервалы (Опыт 2). Нажмите Resume (Продолжить), при этом запись возобновится и автоматически создастся метка добавления с текстом “repeat pseudo-random” (повторный опыт с псевдослучайными интервалами). Запишите 2-й опыт. Если регистрация содержит ошибки, нажмите “Redo” (повторно выполнить).
Сегмент 3: Постоянные интервалы (Опыт 1). Нажмите Resume (Продолжить). Запись продолжится и автоматически создастся метка добавления с текстом “repeat fixed-interval” (постоянные интервалы). Щелчки будут производиться с постоянным интервалом, каждые 4 с. Запись остановится автоматически после 10 щелчков. Если регистрация содержит ошибки, нажмите “Redo” (повторно выполнить).
Сегмент 4: Постоянные интервалы (Опыт 2). Нажмите Resume (Продолжить). Запись продолжится и автоматически создастся метка добавления с текстом “repeat fixed-interval” (повторный опыт с постоянными интервалами). Записать опыт. Если регистрация содержит ошибки, нажмите “Redo” (повторно выполнить).
Нажмите Done (Готово). Для регистрации данных другого испытуемого выбрать опцию – “Record from another subject”.
Анализ данных.
Войдите в режим просмотра сохранённых данных (Review Saved Data). После нажатия Done программа автоматически рассчитает 10 величин времени реакции и их среднюю и представит их в журнале.
Настройте окно для оптимального отображения 1-й метки событий и первого импульса в 1-м сегменте данных. С помощью I-образного курсора выделите участок от метки события до импульса, запишите величину ΔT и сравните её с величиной, указанной в журнале. Повторите для остальных импульсов. Перенесите данные в отчёт.
ОТЧЕТ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ИЗМЕРЕНИЙ Дата:
Сведения о испытуемом: Имя- Возраст- Рост- Вес- Пол: М / Ж
| Номер стимула | ВРЕМЯ РЕАКЦИИ (мс) | |||
| Псевдослучайный | Постоянный интервал | |||
| Сегмент 1 (1-й опыт) | Сегмент 2 (2-й опыт) | Сегмент 3 (1-й опыт) | Сегмент 4 (2-й опыт) | |
| Средняя |
Сведения о испытуемом: Имя- Возраст- Рост- Вес- Пол: М / Ж
| Номер стимула | ВРЕМЯ РЕАКЦИИ (мс) | |||
| Псевдослучайный | Постоянный интервал | |||
| Сегмент 1 (1-й опыт) | Сегмент 2 (2-й опыт) | Сегмент 3 (1-й опыт) | Сегмент 4 (2-й опыт) | |
| Средняя |
Сведения о испытуемом: Имя- Возраст- Рост- Вес- Пол: М / Ж
| Номер стимула | ВРЕМЯ РЕАКЦИИ (мс) | |||
| Псевдослучайный | Постоянный интервал | |||
| Сегмент 1 (1-й опыт) | Сегмент 2 (2-й опыт) | Сегмент 3 (1-й опыт) | Сегмент 4 (2-й опыт) | |
| Средняя |
Сведения о испытуемом: Имя- Возраст- Рост- Вес- Пол: М / Ж
| Номер стимула | ВРЕМЯ РЕАКЦИИ (мс) | |||
| Псевдослучайный | Постоянный интервал | |||
| Сегмент 1 (1-й опыт) | Сегмент 2 (2-й опыт) | Сегмент 3 (1-й опыт) | Сегмент 4 (2-й опыт) | |
| Средняя |
Сведения о испытуемом: Имя- Возраст- Рост- Вес- Пол: М / Ж
| Номер стимула | ВРЕМЯ РЕАКЦИИ (мс) | |||
| Псевдослучайный | Постоянный интервал | |||
| Сегмент 1 (1-й опыт) | Сегмент 2 (2-й опыт) | Сегмент 3 (1-й опыт) | Сегмент 4 (2-й опыт) | |
| Средняя |
Сравнение величин времени реакции по мере научения (по ходу эксперимента)
| Имя студента | Данные опыта 1 с псевдослучайной схемой (Сегмент 1) | Данные опыта 1 с постоянной схемой (Сегмент 3) | ||||
| Стимул 1 | Стимул 5 | Стимул 10 | Стимул 1 | Стимул 5 | Стимул 10 | |
| 1. | ||||||
| 2. | ||||||
| 3. | ||||||
| 4. | ||||||
| 5. | ||||||
| Средние: |
Групповые значения
| Данные группы Средние для студентов | Опыты с псевдослучайной схемой | Опыты с постоянной схемой | ||
| Первый | Второй | Первый | Второй | |
| 1. | ||||
| 2. | ||||
| 3. | ||||
| 4. | ||||
| 5. | ||||
| средние группы: |
Дисперсия и Стандартное отклонение
Вычислите σ2 и σ, используя данные 5 студентов из Сегмента 2: Опыт 2 с псевдослучайными интервалами и из Сегмента 4: Опыт 2 с постоянными интервалами.
Сегмент 2: Данные 2 Опыта с Псевдослучайными интервалами
| Студент | ВВЕДИТЕ | ВВЕДИТЕ | ВЫЧИСЛИТЕ | ВЫЧИСЛИТЕ |
| Среднее время реакции студента Xj | Групповая средняя Xср. | Отклонение (Xj - Xср.) | Отклонение2 (Xj - Xср.)2 | |
| 1. | ||||
| 2. | ||||
| 3. | ||||
| 4. | ||||
| 5. |
σ2= σ =
Сегмент 4: Данные 2 Опыта с Постоянными интервалами
| Студент | ВВЕДИТЕ | ВВЕДИТЕ | ВЫЧИСЛИТЕ | ВЫЧИСЛИТЕ |
| Среднее время реакции студента Xj | Групповая средняя Xср. | Отклонение (Xj - Xср.) | Отклонение2 (Xj - Xср.)2 | |
| 1. | ||||
| 2. | ||||
| 3. | ||||
| 4. | ||||
| 5. |
σ2= σ =
Вопросы:
Опишите, как изменилось среднее время реакции между первым и десятым стимулами:
Для Сегмента 1: Для Сегмента 2:
В каком Сегменте наблюдалось большее изменение средней величины времени реакции?
Определите минимальное время реакции (когда оно становится постоянным):
Какие физиологические процессы происходят между подачей стимула и ответом (нажатием кнопки-переключателя)?
При какой схеме подачи сигналов средняя для группы оказалась ниже?
Какая из схем подачи стимулов отражает меньшие изменения времени реакции (более низкие показатели дисперсии и стандартного отклонения)?
Установите вероятную зависимость между сложностью задачи и статистическими характеристиками времени реакции: средней, дисперсией и стандартным отклонением.
Как различается время реакции и научение для Вашей правой и левой рук?
