Факторы, влияющие на работоспособность мозга

ВВЕДЕНИЕ

Свет - видимое излучение - является единственным раздражителем глаза, вызывающим зрительные ощущения, обеспечивающие зрительное восприятия мира. Однако действие света на глаз не ограничено только аспектом видения - возникновением на сетчатке глаза изображений и  формированием зрительных образов. Помимо основного процесса видения, свет вызывает и другие важные реакции  рефлекторного и гуморального характера. Воздействуя через адекватный рецептор - орган зрения, он вызывает импульсы, распространяющиеся по зрительному  нерву до оптической области больших  полушарий головного мозга (в  зависимости от интенсивности) возбуждает или угнетает центральную нервную  систему, перестраивая физиологические  и психические реакции, изменяя  общий тонус организма, поддерживая  деятельное состояние [www.nanoluks.ru].

Среди всего спектра электромагнитных излучений видимый свет занимает особое место, поскольку именно его  присутствие обусловило возникновение, формирование и эволюцию биологического мира Земли. Видимый свет всегда привлекал  внимание специалистов в области  медицины и биологии, поскольку именно за счет этого участка электромагнитного  спектра обеспечиваются информационные, биоэнергетические и биосинтетические процессы у всех представителей биосферы нашей планеты, в том числе  и у человека. Одним из практических следствий столь значительной роли видимого света в биологических  процессах явилось развитие его  применения с лечебной целью- светотерапии [Финзен Н.,1903, Бехтерев В.М.,1907, Карандашов В.И.,2001, Петухов Е.Б.,2001, Зродников В.С.,2001, Вейн А.М.,2001 и др.].

Применение света в терапевтических  целях берет свое начало от первых эмпирических попыток использования  солнечных лучей, когда какие-либо представления о механизмах лечебного  действия вообще отсутствовали. В дальнейшем развитие этого лечебного метода было обусловлено как разработкой  и совершенствованием искусственных  источников света с широкими функциональными возможностями, так и успехами в понимании механизмов его терапевтического действия. Однако даже самый беглый исторический экскурс свидетельствует, что лечение светом имеет глубокие исторические корни, и сложившаяся преемственность идей привела метод именно к тому состоянию, в котором он сейчас и находится [Pesner S,1996].

Актуальность проблемы. В настоящее время изучению влияния интенсивного света на различные функции организма человека уделяется большое внимание, однако в литературе имеются лишь отдельные работы по влиянию света на функциональное состояние ЦНС и физиологические функции организма. Среди теоретических проблем изучения механизмов действия полушарий головного мозга проблема участия в регулировании различных функций, особенно психоэмоционального напряжения и вегетативных систем организма, остается наименее изученной.

Целью настоящей работы было изучение влияния интенсивного белого света на характер и особенности психофизиологических функций головного мозга в условиях психоэмоционального напряжения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

 

1.Мозг

1.1 Факторы, влияющие на работоспособность мозга

Сегодня проблема психоэмоционального стресса стала одной из проблем выживания человечества. Человек реагирует почти на каждую ситуацию прежде всего эмоциями — состоянием нервной системы, вследствие чего возникает перенапряжение мозга [http://vseo-sporte.ru/problema-psixoemocionalnogo-stressa/].

Неблагоприятными факторами для  работоспособности мозга являются: стрессы, психоэмоциональное напряжение и отрицательные эмоции, недостаток физической активности; гиповитаминоз; вредные привычки (курение, алкоголь). Все это приводит мозг к кислородному голоданию и гибели нейронов. Восстановить их невозможно, однако можно создать оптимальные условия для здоровых нейронов, которые возьмут на себя функции вышедших из строя "собратьев" [http://www.home-dok.ru/breiton].

Важнейшими показателями работоспособности  мозга являются сенсомоторные реакции. Изучение произвольных сенсомоторных  реакций занимает одно из важных мест в экспериментальной психологии и психофизиологии [Бойко Е.И., 1964; Чуприкова Н.И., 1979 и др.]. Большая прикладная значимость, относительная несложность организации эксперимента, произвольность, опосредованность речью и другие особенности предопределили давний и устойчивый интерес исследователей к изучению сенсомоторного реагирования [Бойко Е.И., 1964].

 

1.2 Исследования, проведённые  в этой области

В последнее время уделяется  большое внимание изучению влияния  интенсивного света на различные  функции организма человека [Klerman E.B, 1995, Kobayashi R., 1995, Lack L., 1993, Lemoine P., 1992, Lewy A.J.,1982, Muller-Oerlinghausen B., 1992, Rosenthal N.E, 1984].  Тем не менее, в литературе имеются лишь отдельные работы по влиянию интенсивного света на функциональное состояние ЦНС. Например, Duncan C.C.   и Rosenthal N.E. [1986] указывают на изменение функции внимания, необходимой для обработки визуальной информации. Ранее было показано, что воздействие интенсивным светом значительно оптимизирует функциональное состояние головного мозга человека, отражением чего является повышение эффективности сенсомоторного реагирования. Однако в доступной литературе отсутствуют данные по индивидуально-типологическим особенностям реагирования на воздействие светом. Свет обладает универсальным характером действия, и его эффективность не зависит от индивидуально-типологических особенностей человека. Однако данный вопрос остается открытым. Необходимо расширить спектр изучаемых особенностей человека,  в частности учитывать динамику суточной активности (хронотип),  профиль ФМА,  уровень депрессии, соматотип и т. д. [Воронин И.М., Шутова С.В., Селянская Е.А., 2007].

В литературе имеются сведения о  довольно высоком уровне функциональных нарушений ЦНС у студентов [Агаджанян Н.А.,1997; Сидоров П.И.,2001].

Это обусловлено возрастанием числа  различных стрессогенных факторов. Они вызывают значительные психофизиологические и биохимические изменения в организме [Вейн А.М., Левин Я.И.,1991). Поэтому актуальным является разработка эффективных технологий немедикаментозной оптимизации функционирования организма, к которым относится воздействие интенсивным светом – фототерапия [Воронин И.М., Шутова С.В., Селянская Е.А. ,2007].

Шутова С.В., Селянская Е.А.  и  Воронин И.М. [2007] в своих работах  показали, что после воздействия  света на сетчатку глаза зрительные импульсы опосредованно,  через отделы таламуса влияют на теменную кору,  изменяя характер зрительного восприятия,  в частности,  снижая подвижность  нервных процессов. В результате испытуемый начинает выполнять тесты медленнее, но при этом допускает меньшее количество ошибок. Было также показано уменьшение количества ошибок после однократного сеанса фототерапии в условиях нормального цикла сон-бодрствование.

В Московском городском психолого-педагогическом университете была  проведена диагностика  эффективности познавательных способностей с помощью сенсомоторных показателей. В результате этого были выявлены сенсомоторные корреляты познавательных способностей у студентов с разными  показателями успешности обучения. Сущность метода состояла в регистрации лево- и правополушарных реакций на световые, звуковые и кожные раздражители, с измерением времени реакции  до и после умственной нагрузки. Предлагаемая технология экспериментов  позволила рассмотреть выделенные сенсомоторные корреляты когнитивных  возможностей как показатели деятельности отдельных звеньев интегральной функциональной системы познавательных способностей, имеющих топологическую привязанность к определенным мозговым образованиям [Савченко А.А., Черемошкина Л.В., Никишина Н.А.,2007].

В Читинском государственном университете проводились исследования по функциональной асимметрии мозга как условие  адаптации студента к учебной  деятельности. Согласно эволюционной теории асимметризации организмов Геодакяна В.А. [2005], функциональная асимметрия головного мозга создает уникальные возможности адаптации живых систем, связанные с эволюционными новациями, достигающими максимума у человека: изменения в ассоциативных структурах таламуса и коры, фронтальной коре и мозолистом теле, осуществляющем межкортикальные связи полушарий, которые обеспечивают процессы научения.

Асимметричное состояние полушарий  мозга, с точки зрения законов  термодинамики, обеспечивает большую  свободную энергию, необходимую  для процессов адаптации, т. к. обеспечивают высокую скорость биохимических, физиологических и психических процессов приспособительных реакций. Принцип ускоренного развития адаптивных реакций возможен только при наличии функциональной асимметрии [Эрдынеева К.Г., Попова Р. Э.,2009].

Соловьевым В.Н. [2004] установлена зависимость успеваемости студентов от отдельных психофизиологических функций – внимания, памяти, скорости сенсомоторных реакций, силы и подвижности процессов возбуждения и торможения. Установлено,  что при создании ситуаций, отвечающих преобладающей потребности студента, возбуждается интерес и повышается мотивация учения. Таким образом, можно предположить, что у студентов при адаптации к обучению будут наблюдаться изменения психофизиологических функций, успеваемость и уровень значимости успеваемости от комплекса индивидуальных функций.

Пишаком В.П. и Заморским И.И. [2003] была изучена нейрофункциональная система, воспринимающая фотопериод - фотопериодическая система головного мозга - как часть хронопериодической системы организма задействована в восприятии и передаче извне к периферическим тканям информации об основном времязадателе-фотопериоде. Такая роль фотопериодической системы позволяет ей не только синхронизировать хроноритмы разнообразных соматических и висцеральных функций, но и, вероятно, осуществлять координацию и модуляцию механизмов адаптации организма к воздействию стрессоров. Особое внимание обращено на "гормон темноты" мелатонин. Предположено участие аденозина, одного из гуморальных элементов хронопериодической системы, в передаче длительности световой части фотопериода.

 

2.Фототерапия

2.1 История фототерапии

Использование света для оздоровления организма имеет давнюю историю. Древние греки и римляне первыми  поняли, что солнечный свет играет важную роль в оздоровлении организма, хотя их знаний было недостаточно, чтобы понять, почему это важно.

Современное использование светотерапии не является феноменом нашего времени. В 1903 году, когда ученые впервые поняли, что свет может быть использован для лечения, датский врач Нильс Р. Финзен был удостоен Нобелевской премии за работу по светотерапии. Полученные результаты он использовал для разработки прибора, который мог излучать свет, подобный по длине волны лучам солнца. При этом, Финзен достаточно успешно лечил выраженную форму туберкулеза кожи. Различные формы терапии, основанной на использовании солнечного света были популярны в Европе до конца 1930-х годов. Однако, после открытия пенициллина в 1938, их популярность снизилась. В послевоенном периоде, медики отдавали предпочтение использованию фармацевтических средств. Сегодня высокая стоимость медицинского обслуживания привела к смене приоритетов, еще раз подчеркнув большой интерес к медицинским средствам для профилактики заболеваний. Все больше и больше научных открытий в физике используется для разработки систем лечения, которые "копируют" благотворное влияние природы на биологические системы. Среди этих разработок - современная светотерапия. Серьезные исследования и многочисленные открытия в области современной светотерапии были использованы для разработки коммерческих приборов.

Так, светолечение, начатое древними греками и усовершенствованное  доктором Финзеном, используется и сегодня. Но теперь мы обладаем более глубокими знаниями о светотерапии.

 

2.2 Определение понятия

Cветотерапия — использование природного или искусственного света в лечебных целях. Приемы разнятся главным образом по типам применяемого света. Лечение с помощью света полного спектра состоит из регулярного воздействия дозированным количеством естественного или искусственного света.

Терапия ярким светом включает в  себя использование лишенного ультрафиолетового  спектра обыкновенного белого света  в пределах, сравнимых по интенсивности  с природным солнечным светом на улице сразу после рассвета или накануне заката.

Лечение светом полного спектра  показано при различных заболеваниях, включая гипертонию, сыпи и другие заболевания кожи, депрессию, бессонницу, предменструальный синдром, мигрени, желтуху у новорожденных. Лечение ярким светом продемонстрировало высокую эффективность при лечении сезонных эмоциональных расстройств — формы депрессии, поражающей людей зимой, когда дни становятся очень короткими. Оно также применялось для лечения булимии, нарушений менструального цикла и расстройств сна [http://www.sveto-terapia.ru/content/lighttherapy].

 

2.3 Исследования влияния  фототерапии

Свет имеет влияние на различные  системы организма человека. Вполне объясним тот интерес к воздействию  света, который проявляли невропатологи  и психиатры и, в частности  Бехтерев В.М. [1916]. Из руководимой им клиники вышли многие работы по влиянию  света на человека - в их числе  были и экспериментальные исследования, в которых основное внимание уделялось  психофизиологическим аспектам воздействия.

Несколько позже Брунштейн С.А. [1910] в своей диссертации показал, что облучение белым светом способствовало усилению прочности сочетательно-двигательного рефлекса у человека, причем возбудимость была более повышена, чем при воздействии другими цветами света.

Пожалуй, едва ли по каким-либо другим проблемам имеется столь  обширная литература, как по влиянию  света на орган зрения. Но изучение действия света, в основном, ограничено, по понятной причине, его специфическим влиянием на сетчатую оболочку и зрительный анализатор в целом. Влияние же света на глаз, как неспецифического фактора, не связанного с формированием зрительного образа, изучено гораздо меньше, хотя это и парадоксально на фоне усилившегося интереса [Мальцев Э.В., Вит В.В., Багиров Н.А., Черняева С.Н., 1999].

В 2001 году были изучены возможности использования фототерапии для коррекции психовегетативных нарушений у школьников. После курса фототерапии у 92,5% детей были отмечены положительные изменения в психовегетативной и нейроэндокринной сферах, а также установлено оптимизирующее, модулирующее влияние фототерапии на содержание стрессреализующих гормонов в детском организме, на вегетативный гомеостаз, что повышает адаптоспособность организма [Неудахин Е.В., Вейн А.М., Шварков С.Б., Талицкая О.Е., 2001].