С целью накопления достаточного для убедительной статистики количества данных использовались простые тесты в виде сравнения по величине двух предъявляемых с помощью тахистоскопа или светодиодной матрицы цифр, причем варьировали цифры, а сравнение их проводилось в том случае, если между ними был определенный знак (буква). Появление другого знака по условиям исследования требовало повторения второй цифры.
Исследование нейронной активности оказалось эффективным нейрофизиологическим приемом для изучения мозговых механизмов опознания образов. При решении этой задачи предъявлялись (обычно с помощью тахистоскопа) значимые и незначимые изображения, физические характеристики которых были сходны или сопоставимы. Придание значения исходно незначимому изображению, квазислову, неизвестному больному иностранному слову позволяло исследовать нейрофизиологические корреляты процесса обучения и т. д. (Бехтерева, Кропотов, 1984; Гоголицын, Кропотов, 1983).
Но вернемся к собственно нейрофизиологической стороне исследования. Запись импульсной активности нейронных популяций проводилась до предъявления различных, и в частности психологических, тестов во время их реализации и после. За редким исключением наблюдение за динамикой импульсной активности на экране осциллографа не давало убедительных представлений о наличии или отсутствии перестроек. Иногда заметно было увеличение или уменьшение количества разрядов, что, как правило, в так называемой интегральной кривой огибающей текущей частоты отражалось в виде значительных отклонений от фонового уровня. Изменения в импульсной активности отдельных нейронов и нейронных популяций выявлялись при усреднении данных, полученных при предъявлении достаточно большого числа (до 100 и более) однотипных тестов методом постстимульной гистограммы. Однако важной задачей анализа импульсной активности было обнаружение наиболее тонких, динамичных перестроек ее паттернов и расшифровка их, соотнесение со свойствами предъявляемого сигнала и в более общем виде теста.
Решение этой задачи потребовало применения системы приемов анализа, одним из вариантов которого было выделение этого паттерна, его расщепление на элементы и представление его и его элементов в той форме, в которой они могли далее использоваться в качестве эталонов, закладываемых в ЭВМ, для обнаружения в других отрезках импульсной активности аналогичных паттернов, реализации эталонного поиска. Эталонный поиск обеспечил возможность, выявляя паттерны, соотносимые с различными словами, находить в импульсной активности мозговые корреляты слов, не присутствующих прямо ни в задании, ни в ответе. При всей динамичности, неустойчивости и отсюда трудности усреднения данных паттернов именно это позволило решать более сложные задачи нейрофизиологического исследования процессов типа умозаключения и принятия решения, перейти к изучению собственно мыслительной деятельности человека.
Статистически наиболее значимые результаты, сопоставимые с результатами экспериментальной нейрофизиологии, были получены при использовании приема построения постстимульных гистограмм (Гоголицын, Кропотов, 1983). Исследовались также интервальные последовательности, причем если первоначально акцент делался на изучении абсолютных значений интервалов в последовательных разрядах нейронов, то далее из-за динамичности этого показателя учитывались соотношения интервалов между последовательными разрядами (Шкурина, 1984).
В связи с обеспечением мыслительной деятельности многозвеньевой системой важным аспектом исследований было изучение соотношений нейронных разрядов в активных зонах, звеньях этой системы, расположенных в различных корковых и подкорковых структурах (Медведев и др., 1986). Так как мозг взрослого человека опознает объекты, слова и т. д. с одного предъявления, была поставлена и в первом приближении решена задача изучения мозговой нейродинамики не способами накопления, а в ходе одной мыслительной операции (Гоголицын, Пахомов, 1984, 1985; Бехтерева и др., 1985а). Это принципиально новый этап изучения все еще молодой научной проблемы нейрофизиологии мыслительных процессов.
Математико-инструментальной обработке подвергались результаты исследования и других физиологических процессов с помощью приемов, составляющих комплексный метод изучения мозга, причем аппарат обработки варьирует в зависимости от задач исследования.
Математико-инструментальной обработке подвергались результаты исследования и других физиологических процессов с помощью приемов, составляющих комплексный метод изучения мозга, причем аппарат обработки варьирует в зависимости от задач исследования.
Запись физиологических процессов проводилась при бодрствующем спокойном состоянии больного, при засыпании и во время сна, а также при выполнении простых по сравнению со всей сложностью психической деятельности и сложных по сравнению с другими тестами психологических проб, поскольку предлагали сжимать руку в кулак и разжимать ее, сгибать и разгибать в локте, поднимать и опускать. При этом предлагалось проделывать все это правой или левой рукой, как правило, повторяя однотипные движения многократно. Двигательные пробы этого активного типа включали и движения ног. В отдельных исследованиях конечности в разных суставах сгибались исследователем или для этого использовались простые аппаратурные решения пробы так называемого пассивного типа. Двигательные пробы максимально разнообразились, особенно у тех больных, у которых нарушения в первую очередь касались двигательной сферы.
Специального внимания заслуживает вопрос применения эмоциогенных тестов. Последние широко известны в психологии и очень разнообразны. Они применялись и в наших исследованиях и подробно описаны В. М. Смирновым (1976). Однако, рассматривая нейрофизиологический аспект вопроса, анализируя не собственно эмоциональные реакции, а выявляя их мозговую основу, следует подчеркнуть, что именно изучение нейрофизиологических механизмов эмоциональных реакций таит в себе некоторые подводные камни. Перефразируя известный философский тезис о том, что в одну реку нельзя войти дважды, можно сказать, что, применяя сходный и даже один и тот же эмоциогенный тест, трудно дважды вызвать аналогичную реакцию. Устрашающее в картах Роршаха быстро перестает устрашать, страшная новость второй раз воспринимается иначе, чем в первый, и т. д. и т. п. А кроме того, все то, что с грехом пополам этически приемлемо в исследованиях, проводимых у здоровых (искусственное создание эмоционально положительных и эмоционально отрицательных ситуаций и т. п.), с большой осторожностью и только по прямым показаниям может применяться у больных. Если нужно уточнить эмоциогенную зону в мозгу, необходимо и оправданно применить эмоциогенный тест. Еще одиндва раза повторить сходную пробу нужно для дифференцирования неспецифической и собственно эмоциогенной перестройки в мозговых зонах. Но для убедительности нейрофизиологического анализа очень неплохо было бы повторить тест еще несколько раз. Медицинская этика против. Действительно, вряд ли будет способствовать успеху лечения плохое настроение больного. А ведь важно проанализировать не только положительные, но и отрицательные эмоции, вернее, их механизм. И с другой стороны, плохо повторять принципиально те же, именно эмоциогенные, пробы Но об этом уже было сказано. Отсюда бо́льшая часть изучения мозгового обеспечения эмоциональных реакций строится на индивидуальных наблюдениях, и требует, таким образом, для обобщений очень трудоемких массивных исследований.
Не очень просто обстоит дело с вегетативными коррелятами эмоций, причем лишь отчасти по мотивам этического порядка, а в основном из-за быстрой адаптации к допустимым по медико-этическим соображениям воздействиям. Именно в связи с этими факторами собственно нейрофизиологическое изучение эмоциональных и вегетативных реакций ведется и будет проводиться далее, но основным оказывается исследование мозговой структурно-функциональной организации и механизмов обеспечения эмоций.
Когда говорилось о значении комплексного метода изучения мозга, акцент был очень определенным на изучении его собственно физиологических показателей. Этот акцент по вполне понятным причинам останется, однако очень важно подчеркнуть, что комплексный метод это физиологическое исследование мозга в разных физиологических и патологических состояниях и обязательно при реализации заданной деятельности. Это прием изучения не только нейрофизиологии, но и в более широком плане функции мозга. Возможность изучать нейрофизиологию психической деятельности обусловлена не только прогрессом нейрохирургии, обеспечившим исследования в условиях прямого контакта с мозгом человека. В большой степени она обусловлена приходом в последние годы в медицину и физиологию одаренных представителей точных наук. Не тех, кого отторгла своя специальность, а тех, кто не побоялся сложности трудно формализуемых закономерностей, имеющих большое количество причинно не уточненных исключений в далеко не до конца созревших как науки медицине и биологии, действующих при многих, не всегда поддающихся точному учету условиях. Эти специалисты сумели выжать максимум из традиционных методов анализа и приборов и в ряде направлений пошли нетрадиционным для биологии и медицины путем (рис. 1, 2).
Сначала это был путь расширения приемов анализа на каждой ступени логической его цепи, а затем путь кристаллизации системы анализа, имеющей необходимый и достаточный элемент избыточности, целесообразный жесткий скелет, обрастающий гибкими ветвями при любой новой необходимости.
Рис. 1. Стереотаксический аппарат множественного наведения. Функциональные блоки: 1 зубная пластина; 2 основание аппарата; 3 ориентирующее устройство; 4 направляющее устройство; 5 фантом (модель стереотаксических координат мозга и основание аппарата)
Таким образом, создавались и создаются методы, все более адекватные сложным проблемам физиологии мозга человека. Это не славословие технике. Это подчеркивание тех новых возможностей в комплексном изучении мозга, которые открываются при сближении наук о человеке с так называемой точной ветвью естествознания. Как специально подчеркивалось во всех наших предыдущих публикациях, комплексный метод включает не только более или менее подробно рассмотренные выше методики. В него входят регистрация и изучение физиологических и патологических показателей деятельности мозга и организма при диагностических и лечебных электрических воздействиях.
Результаты таких исследований наиболее полно представлены в отечественной и особенно зарубежной литературе. Достаточно упомянуть монографии Умбаха (Umbach, 1966), Сем-Якобсена (Sem-Jacobsen, 1968), Н. П. Бехтеревой (1971, 1974, 1980б), Дельгадо (Delgado, 1971), Валенштейна (Valenstein, 1973), В. М. Смирнова (1976), Н. П. Бехтеревой с соавторами (1977в, 1978) и главы в монографиях и сборниках (Данько, Каминский в кн.; Бехтерева и др., 1978; Ojemann, 1979, и др.). Кроме того, большое количество результатов стимуляций мозга описано в статьях тех исследователей, которые осуществляли электрическую стимуляцию при так называемых острых, одномоментных открытых и стереотаксических операциях по поводу гиперкинезов (Hassler et al., 1960, 1965).