Пластичность нервных и психических процессов, как фактор социального интеллекта

Изучение процессов, происходящих в нервной системе (НС) человека и животных при патологии, всегда представляло чрезвычайно важную научную задачу. Ее решение позволило бы не только найти средства лечения миллионов людей, но также взглянуть с другой стороны на проблемы памяти, внимания, мышления и т.д.

Широко известным фактом является то, что при таких различных по симптоматике заболеваниях НС, как эпилепсия и болезнь Альцгеймера, происходит нарушение работы медиаторных систем мозга. Основные медиаторные системы мозга (холинегрическая и моноаминоергическая) принимают основное участие в формировании энграмм памяти. При эпилепсии и эпилептиформной активности возможно изменение натриевой, калиевой и кальциевой проводимости, серотонинергической системы и множества других; при болезни Альцгеймера (БА) исследователи указывают на нарушение ацетилхолинового, реже - серотонин - и дофаминергического токов.

Исследование механизмов, происходящих в организме на клеточном, нейронном уровне и их сопоставление с изменением когнитивных процессов, памяти - задача, которую активно пыталось решить научное сообщество, по меньшей мере, в течение последних 50 лет. Наиболее ярким и широко известным подходом, демонстрирующим эту позицию, является концепция Е.Н. Соколова «человек - нейрон - модель».

В русле данного подхода нами было проведено исследование одного из видов памяти на уровне нейрона - негативного научения (привыкания) - при наличии экспериментально вызванной эпилептиформной активности у нервных клеток виноградной улитки Helix lucorum. В условиях этой патологической активности проводилась стимуляция мантийного валика с различной частотой и регистрировался ответ ряда нейронов. Механизмом, нарушающим фоновую активность нейронов и ответ на стимул, являлось изменение кальциевого тока. Наличие/отсутствие привыкания оценивалось нами по количеству потенциалов действия (ПД) или амплитуде суммарного возбуждающего (тормозного) постсинаптического потенциала (сВПСП, сТПСП).Регистрация ответов нейронов производилась с помощью методики внутриклеточной микроэлектродной регистрации ответа, при которой конец электрода, наполненный соляным раствором, вводился в тело нейрона и фиксировалась разница потенциалов между наружной и внутренней стороной мембраны.

В использованных экспериментальных условиях (добавление хлорида кобальта или кадмия в конечной концентрации 10 мМ) 15 нейронов из 50 (30%) продемонстрировали наличие фоновой эпилептиформной активности. Указанные 15 нейронов обладали фоновой пейсмекерной активностью, что подтверждает тот факт, что кальциевый ток играет основную роль в формировании как пейсмекерной активности, так и эпилептиформной (в данной экспериментальной ситуации). Результаты экспериментов показывают наличие эффекта привыкания (то есть постепенного уменьшения ответа при повторяющейся стимуляции) как в клетках с фоновой эпилептиформной активностью, так и без таковой. Однако проявления эффекта различались. Вслучае эпилептиформной активности изменялся характер ответа, который был представлен в виде высокочастотных ПД, но уменьшение ответа в течение стимуляции оставалось. Интересным эффектом, демонстрирующим механизм работы кальциевых каналов, стала нерегулярность появления ответов в сериях с высокочастотной стимуляцией. В остальном отличий между экспериментальной и контрольной сериями не было - нейроны демонстрировали последовательное увеличение глубины привыкания от серий с меньшей частотой стимуляции к более высокочастотным сериям. Полученные данные не противоречат имеющимся в литературе по данному вопросу.

В последующих исследованиях предполагается изучение биохимических и нейрофизиологических особенностей другого заболевания нервной системы - болезни Альцгеймера (БА). При БА нередко наблюдается нарушение функций головного мозга, похожие на эпилептические припадки, и, как полагают зарубежные исследователи, это происходит из-за нарушения работы натриевых каналов, которые часто служат мишенью бета - секретазы (одного из основных ферментов, участвующих в развитии БА).

База знаний для экспертной системы электрофизиологической диагностики

В целом, экспертные системы представляют собой интеллектуальные программы, способные делать выводы на основании знаний в конкретной предметной области и обеспечивающие решение специфических задач на профессиональном уровне. В настоящее время появилась тенденция и необходимость к созданию экспертных систем для качественных и нестандартизированных методов исследования.

Экспертным системам традиционно предъявляются следующие требования:

Программа должна быть полезной для пользователя (психолога, врача), предоставляя ему рекомендации, не уступающие по качеству рекомендациям эксперта-человека;

Программа должна быть ориентирована на приобретение и модификацию знаний;

Программа должна уметь вести диалог, в ходе которого она могла бы объяснить полученный ею результат;

Программа должна являться инструментом, помогающим специалисту, а не заменяющим его.

Экспертные системы в большинстве своем оформляются в совокупности так называемых продукционных правил «ЕСЛИ - ТО» (посылка - заключение, стимул - реакция). База знаний - это и есть набор различных продукционных правил, действующих в определенных ситуациях.

На сегодняшний день появилась необходимость разработки специализированных компьютерных программ, решающих сугубо психодиагностические задачи. Такие как: создание новых психодиагностических методик (или шкал) на основе применения технологии анализа данных и разработка компьютерных психодиагностических методик, в которых интерпретация результатов тестирования испытуемых строится на базе использования экспертных систем.

Среди широкого круга задач по работе с психодиагностической информацией отдельно можно выделить те, решение которых осуществляется исключительно на компьютере. Компьютерные психодиагностические методики становятся наиболее предпочитаемыми и распространенными инструментами психологов, проводящих исследование испытуемых в самых различных областях. Это способствует повышению эффективности работы самого психолога (специалиста), повышению четкости, тщательности и чистоты психологического исследования, повышению уровня стандартизации психодиагностического исследования.

В то же время существует необходимость создания экспертных систем для качественных и нестандартизированных методов исследования. Но это требует создания специализированной базы данных результатов экспериментальных исследований и как следствие -- разработки соответствующей базы знаний и продукционных правил к ней. А это в свою очередь будет являться основой для формирования блока вывода итоговых данных исследования (заключения).

На материалах литературных источников нами разработана база знаний для ЭЭГ-диагностики органических и функциональных нарушений головного мозга. В записи ЭЭГ традиционно выделяют четыре основных ведущих ритма биоэлектрической активности головного мозга человека. Каждый из них обладает своими специфическими параметрами и характеристиками.

Структура базы знаний состоит из следующих пунктов:

Наименование ритма биоэлектрической активности (альфа, бета, тета, дельта);

Показатель ритма (частота, амплитуда, процентное содержание ритма, межполушарная асимметрия и т.д.);

Единицы измерения показателя (Гц, мкВ, %);

Диапазон значений показателя;

Область коры, в которой должны фиксироваться изменения значений показателей ритма (лобная, центральная, височная, теменная, затылочная);

Критерий номы/патологии (в зависимости от значения показателя);

Все имеющиеся характеристики ритмов были условно разделены на две категории в зависимости от информативности того или иного параметра и с точки зрения использования традиционных и устоявшихся в исследованиях определенных параметров для формирования и получения целостной картины исследования Таким образом, было выделено и на сегодняшний день в базу знаний входят: 21 основной и 8 дополнительных параметров по б-ритму, 10 основных и 3 дополнительных - по в-ритму, 8 параметров по и- и д-ритмам.

На основании имеющихся продукционных правил, заложенных в базе знаний, на основе исходных данных проводится анализ и сопоставление различных параметров, как внутри одного ритма, так и сочетание нескольких параметров различных ритмов между собой. В качестве примера. Если в записи ЭЭГ присутствует низкоамплитудный альфа-ритм, при этом наблюдается высокое содержание (доминирование) бета-ритма во всех отведениях, то можно говорить о вероятности наличия у человека нервно-психического напряжения, повышенной утомляемости, низкой устойчивости к стрессу и т.д.

Если в записи ЭЭГ присутствуют билатерально-синхронные, высокоамплитудные и появляющиеся с высокой периодичностью элементы патологической активности (острые волны) в центральных и теменно-затылочных отведениях, то можно говорить о вероятности наличия у пациента функциональных нарушений подкорковых структур головного мозга преимущественно нижнестволового отдела и т.д.

После такого анализа выносится электрофизиологическое заключение об актуальном состоянии центральной нервной системы человека, головного мозга и различных его областей в частности.

Заключение

Таким образом, в качестве психофизиологической предпосылки развития социального интеллекта в старшем дошкольном возрасте может выступать пластичность ЦНС при реализации зрительной и моторной функций, а также сформированность механизмов произвольного внимания. Знание того, как связаны между собой структурные, биохимические и психологические изменения при различного рода заболеваниях НС является полезным не только для клинических психологов. Смысл этих исследований не только в том, что по проявлениям на одном уровне можно с большой достоверностью предполагать степень изменений другого порядка, но также в возможности увидеть всю картину заболевания и функционирования живых существ, единство биологических и психологических проявлений в норме и патологии.

Список литературы

1. Русалов В.М. Биологические свойства индивидуально - психологиеских различий. - М., 2009.

2. Смирнов В.М. Нейрофизиология и высшая нервная деятельность детей и подростков. - М., 2007.

3. Физиология высшей нервной деятельности. Хрестоматия//Под ред. Д.И. Фельдштейна - Воронеж: Модэк, 2009.

4. Абелева И.Ю. Психологический аспект заикания: Дисс. … канд. психол. наук. М., 2006.

5. Глозман Ж.М. Количественная оценка данных нейропсихологического обследования. М., 2005.

6. Коптелов Ю.М., Гнездицкий В.В. Анализ скальповых потенциальных полей и трехмерная локализация источников эпилептической активности мозга человека // Журнал невропатологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2008. Т. 89. Вып. 6.

7. Лурия А.Р. Высшие корковые функции человека. М., 2007.

8. Шкловский В.М., Лукашевич И.П., Мачинская Р.И. и др. Патогенетические механизмы заикания // Журнал неврологии и психиатрии им С.С. Корсакова. 2008. № 4.

9. Гнездицкий В.В. Обратная задача ЭЭГ и клиническая электроэнцефалография (картирование и локализация источников электрической активности мозга). - М.: МЕДпресс-информ, 2007.

10. Зенков Л.Р. Клиническая электроэнцефалография (с элементами эпилептологии). Руководство для врачей/ Л.Р. Зенков - 3-е изд. - М.: МЕДпресс-информ, 2009.

11. Кулаичев А.П. Компьютерная электрофизиология в клинической и исследовательской практике. CONANm-3.0 для Windows. - M.: Информатика и компьютеры, 2008.

12. Червинская К.Р., Щелкова О.Ю. Медицинская психодиагностика и инженерия знаний / Под ред. Л.И. Вассермана. - СПб.: Ювента; М.: Издательский центр «Академия», 2007.

Страницы: 1, 2