biologiniai psichologijos pagrindai

Biologiniai psichologijos pagrindai

Referatas

Maždaug prieš 150 metų buvo pradėta moksliškai domėtis biologinėmis elgesio šaknimis. Nuo XIX amžiaus pradžios, kai vokiečių gydytojas Franzas Gailis paskelbė nelabai vykusią frenologijos teoriją, kuri mūsų protinius gebėjimus ir charakterio ypatybes aiškino iškilimais kaukolės paviršiuje, nueita gana toli.
Nors frenologijos teorija buvo klaidinga, tačiau pasiūlė gerų idėjų, kad įvairios smegenų sritys atlieka skirtingas funkcijas. Be to, tik šiek tiek daugiau negu prieš šimtmetį mes supratome, kad mūsų kūną sudaro įvairios ląstelės; kad tarp jų yra ir nervinių ląstelių, kurios gaamina ir praleidžia elektros srovę bei per labai siaurą jas skiriantį plyšį „kalbasi” tarpusavyje cheminiais signalais; kad kai kurios smegenų sritys atlieka tik joms būdingas funkcijas (nors ir ne tokias, kaip siūlė F. Gailis).
Kaip biologija lemia mūsų elgesį ir psichiką? Visos idėjos, nuotaikos, prisiminimai ir potraukiai, kuriuos mes patiriame, yra biologiniai reiškiniai. Mūsų mintys, emocijos, poelgiai – taip pat biologiniai reiškiniai. Tirdami ryšius tarp biologijos ir psichologijos, biologinės psichologijos specialistai gauna vis naujų duomenų apie miegą ir sapnus, depresiją ir scchizofreniją, alkį ir seksą, stresą ir ligas. Dėl šio ryšio psichologijos studijas reikėtų pradėti nuo jos biologinių šaknų aiškinimo.
Psichologus labiausiai domina žmogaus nervų sistema. Mūsų nervų sistema yra elektrocheminė komunikacijos sistema, kuri įgalina mus mąstyti, jausti ir veikti. Mokslininkams labai pa

asisekė, kad žmonių ir kitų gyvūnų nervų sistemos veikia panašiai.

Mūsų nervų sistema

Galvos smegenys, stuburo smegenys ir nervai, išsidraikę po visą kūną, sudaro mūsų nervų sistemą. Ją galime suskirstyti į dvi dalis: į centrinę nervų sistemą ir į periferinę nervų sistemą. Centrinė nervų sistema sudaryta iš galvos ir stuburo smegenų. Periferinė nervų sistema – tai nervų tinklas, kuris jungia galvos ir stuburo smegenis su kitomis mūsų kūno dalimis. Pats smulkiausias mūsų nervų sistemos vienetas yra neuronas. Nuo jo ir pradėkime.

Nervinio audinio struktūra. Neuronai ir jų sąveika

Visų gyvūnų nervų sistemą sudaro nervinės ląstelės, arba neuronai (1 pav.).

1 pav. Nervinės ląstelės (neuronai) (nuotrauka).

Įvairių gyvūnų neuronų grupės yra panašiai išsidėsčiusios. Pavyzdžiui, turėdami mažus žmogaus ir beždžionės smegenų audinio gabalėlius, mes vargiai atskirsime, kuris kam priklauso. Dėl šio panašumo tyrinėtojai gaali tirti tokius paprastus gyvūnus kaip galvakojus bei jūros šliužus ir išsiaiškinti, kaip apskritai veikia ir sąveikauja neuronai. Taip pat ir bet kokių žinduolių smegenų tyrimai padeda suprasti mūsų smegenų veiklą. Žinoma, žmogaus smegenys yra sudėtingesnės, tačiau mūsų nervų sistema veikia pagal tuos pačius principus, kurie valdo ir visą kitą gyvūniją.
Taigi, žmogaus, kaip ir gyvūnų, nervinis audinys susideda iš ląstelių, vadinamų neuronais. Bestuburių gyvūnų nervų sistema sudaryta iš dešimčių ar šimtų nervinių ląstelių – neuronų. Tuo tarpu žmogaus kūne jų yra ap

pie 100 milijardų, o gal ir dar daugiau.
Neuronai skiriasi nuo kitų organizmo ląstelių. Kiekvienas gimstame su tam tikru neuronų „komplektu”, tačiau skirtingai nuo kitų ląstelių, laikui bėgant neuronai žūsta ir nebeatsinaujina. Subrendęs žmogus kasdien jų netenka apie 10 tūkstančių, o po keturiasdešimties šis rodiklis padvigubėja. Bet svarbiausia, kad nervinės ląstelės dalyvauja, perdirbant informaciją.
Žinduolių kūnuose rasta daugiau nei 200 rūšių neuronų. Jie būna įvairūs: skirtingos formos ir dydžio. Neuronų struktūra priklauso nuo to, kur jie esti ir kokias funkcijas atlieka nervų sistemoje (2 pav.)

2 pav. Neuronų formos ir dydžių įvairovė.

Kokią funkciją beatliktų neuronai, visi jie susideda iš trijų pagrindinių dalių – kūno, vadinamo soma, ir vienos ar daugiau išsišakojančių ataugų: dendritų bei aksono (3 pav.). Neuronus dengia membrana.

3 pav.
Neurono sandara

Ataugos būna dviejų rūšių: dendritais informacija ateina iš juntamųjų receptorių ar kitų neuronų. Dendritai atlieka “antenos” funkcija. Jų gali būti nuo vieno iki kelių šimtų, o aksonais informacija išeina į kitus neuronus. Vieni aksonai, vadinami mielininiais, būna padengti mielino sluoksniu, panašiu į riebalus, todėl atrodo lyg būtų balti. Kiti aksonai – nemielininiai, pilki. Mielinas yra tarytum dangalas, gaubiantis elektros laidą, jis veikia kaip elektrinis izoliatorius. Jis reikalingas, kad apsaugotų aksoną nuo kitų, šalia esančių. Jeigu dangalo nebūtų, informacija aksonuose susimaišytų. Mielino dangalas yra ne ištisinis. Kas vieną du milimetrus jis nutrūksta. Nutrūkimo vi

ietos vadinamos Ranvje sąsmaukomis. Ranvje sąsmaukos padidina signalo sklidimo greitį, kuris gali siekti iki 130 metrų per sekundę. Todėl žmogaus nervų sistema veikia labai greitai. Aksonai, skirtingai nuo trumpų dendritų, gali būti trumpi arba net vieno metro ilgio, išsišakoję kūno audiniuose. Judinamojo neurono ląstelės kūną ir jo aksoną apytikriai galima palyginti su krepšinio kamuoliu ir prie jo pririšta maždaug 6,5 km ilgio virve. Aksonų grupės, susidedančios iš kelių ar net kelių šimtų aksonų, sudaro pluoštą, panašų į elektros kabelį. Šis aksonų pluoštas vadinamas nervu. Mielino dangalas padeda plisti neuronų impulsams.
Nerviniai impulsai neurone kyla spaudžiant, šildant, šviečiant ar veikiant cheminiams signalams iš kaimyninių neuronų. Nervais perduodami nerviniai impulsai – elektrocheminės prigimties signalai, plintantys nervinėmis ląstelėmis. Nervinis impulsas, vadinamas veikimo potencialu, yra labai trumpas elektrinio potencialo pokytis, kuris sklinda nuo neurono tolyn, panašiai kaip liepsnelė slenka padegamuoju dagčių sprogmenų link. Pats neuronas čia yra kaip mažytis sprendimą priimantis prietaisas, kurį per nuosavus dendritus ir ląstelės kūną pasiekia signalai iš šimtų ar net tūkstančių kitų neuronų. Susijungė šie signalai sukelia impulsus tada, kai jų suma pasiekia stiprį, vadinamą slenksčiu. Kai slenkstis pasiekiamas, kilusį elektros impulsą neuronas siunčia toliau savo aksonu, kuris šakojasi ir jungiasi su šimtais ar tūkstančiais kitų neuronų arba raumenų ir liaukų ląstelių kūnais.
Neuronai savo at
taugomis yra taip persipynę, kad net stebint mikroskopu, sunku nustatyti, kur vienas neuronas pasibaigia ir kur kitas prasideda. Prieš šimtą metų daugelis mokslininkų tikėjo, kad vienos ląstelės išsišakojančios aksono ataugos susijungia ir susilieja su kitos ląstelės dendritais. Tačiau vėliau anglų fiziologas seras Charlesas Sherringtonas (1857-1952) pastebėjo, kad reflekso taku plintantys nerviniai impulsai užtrunka ilgiau negu turėtų užtrukti. Jis priėjo prie išvados, kad, perduodant impulsus, daromos trumpos pauzės.
Vieno neurono aksono galinės ataugos nuo priimančiojo neurono yra atskirtos labai mažais tarpeliais. Tokią jungtį Sherringtonas pavadino sinapse, o šį tarpelį – sinapsiniu plyšiu (4, 5 pav.).

4 pav. Elektros impulsai (veikimo potencialai) iš vieno neurono į kitą keliauja per sinapsinį plyšį.

5 pav. Sinapsė žmogaus smegenyse (mikronuotrauka).

Sinapse vadinamas nervinį impulsą perduodančio aksono jungties taškas su kitais neuronais ir ląstelėmis, priimančiomis jo signalus. Per sinapses neuronai vienas kitam perduoda informaciją. Kiekvienas neuronas su kitomis nervinėmis ląstelėmis gali sudaryti iki tūkstančio sinapsių.
Kaip nervinis impulsas pereina šį sinapsinį plyšį? Grakščios svogūno formos aksono ataugų galūnėlės į sinapsinį plyšį išskiria chemines medžiagas, vadinamas neuromediatoriais. Per 0,0001 sek. neuromediatoriaus molekulės pereina per plyšį ir sąveikauja su impulsus priimančiojo neurono membranos receptoriaus jungties vieta taip tiksliai, kaip raktas su spyna. Kitais žodžiais – neuromediatorius atrakina tos jungties vietos mažus „vartelius”. Pro tuos vartus į priimantįjį neuroną patenka jonai (elektros krūvį turintys atomai) ir sustiprina arba susilpnina jo parengtį sukelti nervinį impulsą.
Kuo daugiau elektros impulsų ateina į aksono galą, tuo daugiau išsiskiria neuromediatorių, pro sinapsinį plyšį pereinančių į kitus neuronus.
Kaip mus veikia neuromediatoriai? Atradus dešimtis skirtingų neuromediatorių, neurologijoje kilo tikra sumaištis. Kodėl jų tiek daug? Kaip jie veikia? Ar galima šį poveikį sustiprinti arba susilpninti vaistais? Paaiškėjus, kad įvairūs sutrikimai siejasi su neuromediatorių veikla, jais ypatingai susidomėta. Nustatyta, kad kai kurių mediatorių veikla įtakoja tokias ligas kaip depresija, epilepsija, Parkinsono, Alzhaimerio. Mediatoriai gali lemti mūsų nuotaiką, atmintį, miegą, atmintį, judesius ir kitus psichinius reiškinius.
Vienas iš geriausiai ištirtų neuromediatorių – acetilcholinas (ACh) yra tarpininkas tarp judinamojo neurono ir raumens. Neurobiologai plonytes atpjauto nervinio audinio žieveles gali tiek padidinti elektroniniu mikroskopu, kad aiškiai pamato pūsleles, kurios saugo ir išskiria ACh molekules. Į raumens ląsteles patekęs acetilcholinas priverčia jas susitraukti. Jei ACh negali pereiti per plyšį, tai raumuo nesusitraukia. Kai kurių Pietų Amerikos indėnų gentys ištepa savo iečių smaigalius kurarės nuodais, kurie, „užimdami” ACh receptoriuose esančias jungties vietas, neleidžia neuromediatoriui susijungti su savo receptoriumi ir valdyti raumenis. Todėl gyvūno kūnas, į kurį įsmeigiama ietis, paralyžiuojamas. Kito nuodo – botulino – gali susidaryti netinkamai paruoštuose mėsos konservuose. Jis taip pat sukelia paralyžių, bet jau kitaip – neleidžia ACh išsiskirti iš pūslelių. Kai kurios nervų sistemą paralyžiuojančios dujos ir vabzdžius naikinantys insekticidai trukdo ACh pereiti per sinapsinį plyšį ir taip juos paralyžiuoja. Juodojo voro atsiskyrėlio nuodai veikia priešingai – jie skatina išsiskirti ACh. Kokie padariniai? Raumenys pradeda labai stipriai susitraukinėti, ištinka mėšlungis, kuris gali baigtis mirtimi.
Endorfinai. Dar vieną svarbų atradimą, tirdami neuromediatorių paskirti, padarė Candace Pertas ir Solomonas Snyderis (1973). Jie morfiną (opioidą, gerinantį nuotaiką ir malšinantį skausmą narkotiką) pažymėjo radioaktyviuoju atomu ir taip galėjo nustatyti, į kurią gyvūnų smegenų dalį jis patenka. Pasirodė, kad morfiną prisijungia tų galvos smegenų sričių receptoriai, kurie yra susiję su nuotaika ir skausmo jutimu.
Sunku būtų įsivaizduoti, kodėl smegenyse turėtų būti tokių „opioidų receptorių”, jeigu jos pačios natūraliai neišskirtų tų opioidų. Kitaip tariant, kam smegenims turėti spyną neturint rakto jai atrakinti? Tyrinėtojai netrukus patvirtino, kad galvos smegenyse yra kelių rūšių neuromediatorinių molekulių, panašių į morfiną. Pavadintų endorfinais (santrumpa – endogeniniai morfinai – „viduje pagaminti” morfinai), šių natūralių opioidų išsiskiria atsakant į skausmą ir didelį fizinį krūvį. Jie padeda paaiškinti gerą savijautą, pavyzdžiui, bėgiko „antrąjį kvėpavimą”, skausmo malšinimą akupunktūra ir kai kurių sužeistų žmonių pakantumą skausmui.
Davidas Livingstonas 1857 metais rašė apie sužeistus žmones, nejaučiančius skausmo, savo „Misionieriaus kelionėse”:
„Išgirdau riaumojimą. Pašokęs žvilgtelėjau ir pamačiau tiesiai manęs link lekiantį liūtą. Stovėjau ant mažos kalvelės, liūtas stvėrė mane už peties ir mes abu nusiritome žemyn. Riaumodamas tiesiai i ausį, jis purtė mane kaip šuo žiurkę. Mane ištiko šokas ir aš iš baimės sustirau kaip pirmą kartą katės purtoma pelė. Aš apsnūdau, nejaučiau nei skausmo, nei baimės, nors aiškiai suvokiau, kas atsitiko. Tokią ypatingą būseną tikriausiai patiria visi plėšrūnų plėšomi gyvūnai. Jei taip yra iš tikrųjų, tai mūsų maloningasis Kūrėjas buvo gailestingas ir pasirūpino, kaip sumažinti priešmirtines kančias”.

Psichoaktyviosios medžiagos ir neuromediatoriai. Jei endorfinai iš tikrųjų malšina skausmą ir gerina nuotaiką, tai gal užpilti galvos smegenis dirbtiniais opioidais ir taip suaktyvinti jų nuosavą „geros nuotaikos” gaminimą? Deja, taip negalime daryti. Visų pirma, veikiant opioidinėms medžiagoms, pavyzdžiui, heroinui bei morfinui, smegenys gali nustoti gaminti nuosavus natūralius opioidus. Todėl, nustojus vartoti šias medžiagas, smegenys pajunta visų opioidinių darinių stygių. Šis stygius pripratusiam prie jų žmogui kelia skausmą ir kančias tol, kol galvos smegenys nepradeda gaminti natūralių opioidų arba kol jis vėl gauna šių medžiagų.
Heroinas galvos smegenyse gali veikti kaip jaudinamųjų neuromediatorių pakaitalas ir sukelti jėgų antplūdį. Tačiau kartu jis mažina nuosavą galvos smegenų jaudinamųjų neuromediatorių gamybą, o tai sukelia depresijos priepuolį, užklumpantį nustojus veikti narkotikui. Tolesniuose skyriuose sužinosime, kad visos nuotaiką keičiančios psichoaktyviosios medžiagos – nuo alkoholio iki heroino – veikia panašiai. Jos sukelia ilgalaikius nemalonius padarinius. Užtai, kad sumažiname nuosavų neuromediatorių gamybą, gamta reikalauja išpirkos kančios pavidalu.
Šie pavojai yra neišvengiami, kai psichikos būseną mėginame gerinti keisdami galvos smegenų cheminius procesus. Sunerimę dėl šio pavojaus, tyrinėtojai stengiasi suprasti konkrečių neuromediatorių poveikį, iš pradžių eksperimentuodami su gyvūnais, o vėliau gautus rezultatus tikrindami su žmonėmis. Atliekant tokius tyrimus, jau išsiaiškinta, kaip neuromediatorių pokyčiai veikia depresiją ir schizofreniją.
Šių tyrimų duomenimis remiamasi kuriant naujus vaistus, lengvinančius schizofrenijos priepuolius. Kai kurie vaistai pakeičia arba sustabdo atitinkamo neuromediatoriaus veikimą, o kiti – trukdo neuromediatoriui susiskaldyti arba jį sugerti. Tačiau tokius vaistus sukurti yra sunkiau negu gali atrodyti iš pirmo žvilgsnio, nes kai kurios medžiagos negali praeiti per kraujo ir smegenų (hematoencefalinį) barjerą, kuris saugo galvos smegenis nuo nepageidautinų cheminių medžiagų, esančių kraujyje. Pavyzdžiui, mokslininkai jau žino, kad Parkinsono ligai būdingas kūno drebėjimas kyla dėl to, kad galvos smegenyse žūsta nervinės ląstelės, gaminančios neuromediatorių dopaminą. Jei tokį ligonį gydysime dopaminu, jam nepagerės, nes dopaminas negali praeiti per kraujo ir smegenų barjerą. Tačiau L-dopa, medžiaga, iš kurios organizme gaminasi dopaminas, pro šį barjerą gali prasiskverbti. Todėl ligonio, kuriam įšvirkščiama L-dopos, smegenyse išlikę sveiki dopaminą gaminantys neuronai ima gaminti papildomą dopaminą, ir žmogus vėl gali kontroliuoti savo judesius.

Nervų sistemos ląstelės, jų komunikavimas – tarpdalykinio studijavimo objektas. Biopsichologai, biochemikai, fiziologai ir kitų sričių specialistai domisi šia sfera. Nauji jų atradimai labai reikšmingi, nes padeda giliau atskleisti mūsų psichikos ir elgsenos reiškinius, biologinius šių reiškinių pagrindus.

Nervų sistemos sandara

Nervų sistema yra skirstoma dviem požiūriais: struktūros bei vietos ir funkciniu. Struktūros ir vietos požiūriu skiriamos dvi nervų sistemos dalys: centrinė ir periferinė. Funkciniu požiūriu nervų sistema turi somatinę ir vegetacinę, kitaip dar vadinamą autonominę, dalį.
Neuronai, kaip pagrindiniai nervų sistemos elementai, veikia įvairiose struktūrose (6 pav. 7 psl.).
6 pav. Nervų sistemos struktūra.

7 pav. Žmogaus nervų sistema: centrinė ir periferinė su 43 nervų poromis.

Kaip jau minėjau, žmogaus nervų sistema skirstoma į centrinę ir periferinę (7 pav.).
Centrinę nervų sistemą (CNS) sudaro galvos ir nugaros smegenų neuronai.
Periferinė nervų sistema (PNS), jungia CNS su kūne esančiais juntamaisiais receptoriais, raumenimis ir liaukomis. Mūsų PNS sudaro dvi dalys – somatinė ir autonominė.
Somatinė nervų sistema perduoda į CNS jutiminę įvestį, t.y. informaciją iš išorinio pasaulio (pvz., lietimą, skonį) ir valdo judinamąją išvestį, valingus mūsų skeleto raumenų judesius. Kai jūs perskaitysite visą šį puslapį, somatinė nervų sistema praneš galvos smegenims apie jūsų skeleto raumenų būseną ir priims iš smegenų nurodymą pajudinti ranką puslapiui perversti.
Mūsų autonominė nervų sistema tvarko liaukas ir vidaus organų raumenis. Ji veikia panašiai kaip lėktuvo autopilotas, kurį prireikus galima sąmoningai kontroliuoti, tačiau dažniausiai jis veikia savarankiškai (autonomiškai) ir taip reguliuoja vidaus organų veiklą (širdies plakimą, virškinimą, liaukų veiklą, medžiagų apykaitą).
Autonominę nervų sistemą sudaro dvi dalys (8 pav. 8 psl.). Simpatinė nervų sistema parengia mus gintis. Jei kas nors mus sujaudino arba supykdė, ji priverčia greičiau plakti širdį, sulėtina virškinimą, padidina gliukozės kiekį kraujyje, išplečia arterijas, sustiprina prakaitavimą ir taip parengia veikti. Kai stresą sukėlę veiksniai išnyksta, parasimpatinė nervų sistema ima veikti priešingai. Ji yra organizmo tausojimo sistema. Ji nuramina, sulėtina širdies plakimą, sumažina kraujo spaudimą, sumažina gliukozės kiekį kraujyje ir kt. Visa tai parasimpatinė nervų sistema atlieka neuromediatooriaus aceticholino dėka.

8 pav. Autonominė nervų sistema. Ji valdo savarankiškesnes arba save reguliuojančias vidaus organų funkcijas. Daugelį organų veikia abi dalys: ir simpatinė, ir parasimpatinė.

Kasdieniame gyvenime simpatinė ir parasimpatinė nervų sistemos veikia išvien ir siekia išlaikyti pastovią mūsų vidine būseną, vidinę pusiausvyrą vadinama homeostaze.
Atlikę labai paprastą bandymą, jus galite pamatyti, kaip veikia simpatinė ir parasimpatinė nervų sistemos. Stiprokai perbraukite savo kairiąją plaštaką dešiniosios rankos nagu. Matote, atsirado balta juosta. Ji atsirado, nes simpatinė nervų sistema iš karto sureagavo į poveikį, t.y. susiaurino kraujagysles. Vėliau balta juosta pradingsta – atsiranda raudona. Taip atsitinka dėl kraujagyslių išsiplėtimo, kurį sukelia parasimpatinė nervų sistema. Parasimpatinė nervų sistema siekia atstatyti pusiausvyrą, todėl badavusias ląsteles pamaitina geriau. Galų gale pranyksta ir raudona juosta, plaštakoje ženklų nebelieka. Kraujagyslių skersmuo tampa įprastu ramybės būsenai.

Centrinė nervų sistema, kaip jau buvo minėta, sudaryta iš galvos ir nugaros smegenų. Nugaros smegenys – tai stuburo kanale esanti centrinės nervų sistemos dalis, viršuje pereinanti į galvos smegenis. Nugaros smegenys yra apie 45 cm ilgio ir apie l cm2 storio. Jos gerai apsaugotos, nes glūdi kauliniame stuburo kanale. Primityvių stuburinių gyvūnų nugaros smegenys yra pagrindinė centrinės nervų sistemos dalis. Žmogaus organizme jos atlieka paprastesnes funkcijas. Pirmiausia, nugaros smegenys tiekia informaciją iš periferinės nervų sistemos į aukštesnius – žievės centrus ir iš jų. Tačiau periferinė nervų sistema reikšminga žmogaus nervų sistemos dalis. Sužalojus nugaros smegenis gali atsirasti labai didelių negalių. Be to, nugaros smegenyse yra daugelio nesąlyginių refleksų centrai.
Vis dėlto psichologai labiau domisi ne nugaros smegenimis, bet sudėtingesne centrinės nervų sistemos dalimi – galvos smegenimis, nes galvos smegenys – tai psichinės veiklos organas.

Galvos smegenys

“Vatsonai, aš esu smegenys. Kitos mano kūno dalys yra tiesiog jų priedas”, – sakė Arthuro Conan Doyle’io herojus Sherlockas Holmsas.

Galvos smegenyse – visa žmogaus esmė. Jos daro galimas tas funkcijas, kurias mes priskiriame protui. Tai rega, klausa, atmintis, mąstymas, miegas, kalba. Kur ir kaip tiksliai šios funkcijos yra susijusios su smegenimis? Kaip žmogaus elgesys priklauso nuo jo smegenų?
Normalus žmogaus elgesys priklauso nuo normalaus smegenų funkcionavimo. Bet kokie struktūriniai ar fiziologinių procesų pakitimai smegenyse atsiliepia psichikai. Tai liudija ir pavyzdys:
Vieną vakarą poną P. S. ištiko priepuolis – nedidelis kraujo išsiliejimas į smegenis. Kraujo išsiliejimo pasekmės būna labai įvairios. Žmogus gali mirti, būti suparalyžiuotas, jam gali sutrikti atmintis ar atsirasti dar kitokių problemų. Ponui P. S. pasisekė, nes jo smegenų sužalojimas paliko nelabai sunkias pasekmes -jis negalėjo įsiminti vaisių ir daržovių pavadinimų. Gavęs apelsiną arba obuolį, jis apstulbdavo ir niekaip negalėdavo jų įvardyti. Pono P. S. verbaliniai sugebėjimai ir atmintis visiems kitiems dalykams išliko nepakitę. Be abejo, P. S. tokia situacija trikdė, tačiau ši nedidelė negalia jam netrukdė normaliai gyventi ir dirbti.
Žmogaus galvos smegenys yra labai sudėtingos. Sudėtingesnio už jas objekto gamtoje tikrai nėra.
Galvos smegenys – tai centrinės nervų sistemos organas, esantis kaukolės ertmėje.
Žmogaus galvos smegenys sveria nuo tūkstančio šimto gramų iki dviejų kilogramų ir sudaro vidutiniškai 1/46 dalį bendro kūno svorio. Žemesniųjų gyvūnų šis svorio santykis mažesnis: banginio-1/20000, dramblio -1/400, beždžionės- 1/100 dalis. XVIII amžiuje atsiradęs frenologijos mokslas mėgino sieti žmogaus psichikos kokybes su smegenų svorių, tačiau tai buvo klaidinga. Pomirtiniai žymių žmonių smegenų tyrimai (I. Turgenevo smegenys svėrė 2012 g, I. Pavlovo – 1653 g, tačiau ne mažiau talentingo A. Franso – tik 1170 g) paneigė A. Galio ir kitų frenologų teiginius apie smegenų dydžio ir svorio tiesioginius ryšius su žmogaus intelekto lygiu.

Žmogaus galvos smegenų struktūra ir funkcijos

9 pav. Supaprastinta žmogaus smegenų schema.
Pagrindinės smegenų dalis lengviau mums padės suprasti žemiau 10 paveikslėlyje pateikta schema:

10 pav. Galvos smegenų dalių schema.

Kad nustatyti smegenų funkcijas, mokslininkai tyrė ir gyvūnų smegenys, jų evoliuciją.
Trys pagrindinės stuburinių galvos smegenų dalys – smegenų kamienas, limbinė sistema ir smegenų žievė apytikriai atitinka tris jų evoliucijos pakopas. Tobulėjant kiekvienai vėlesnei daliai, griežta genetinė raidos kontrolė silpnėja, o organizmo gebėjimas prisitaikyti didėja. Primityviųjų stuburinių (pvz., ryklių) smegenys daugiausia reguliuoja pagrindines gyvybines funkcijas – kvėpavimą, poilsį ir mitybą. Žemesniųjų žinduolių (pvz., graužikų) smegenys yra sudėtingesnės, su jomis siejasi emocijos bei didesnė atmintis. Žinduoliai dėl storesnės galvos smegenų žievės geba daugiau išmokti bei geriau mąstyti, todėl jie geriau prisitaiko. Aukštesniųjų žinduolių (pvz., žmogaus) smegenys apdoroja daugiau informacijos, todėl mes galime veikti, atsižvelgdami į ateitį.
Kokios yra žmogaus galvos smegenų funkcijos. Galvos smegenys valdo visas organizmo funkcijas. Jose gimsta mintys, idėjos, jausmai, jų dėka mes suvokiame pasaulį, atsimename ir t.t. Smegenys niekada nesiilsi. Netgi tada, kai mes miegame, jose vyksta sudėtingiausi elektriniai ir cheminiai reiškiniai. Mokslinių tyrimų pagalba buvo atrasta, kad skirtingos smegenų dalys atsakingos už skirtingas žmogaus organizmo funkcijas.
Smegenų kamienas ir jo gyvybinės funkcijos. Smegenų kamienas yra seniausia ir giliausiai slypinti smegenų struktūra. Todėl kartais ji dar vadinama „senosiomis smegenimis” ar „centrine šerdimi”. Galvos smegenų kamienas prasideda ten, kur nugaros smegenys įeina į kaukolę bei sustorėja. Ši smegenų dalis vadinama medulla (pailgosiomis smegenimis) ir reguliuoja širdies plakimą bei kvėpavimą. Be to, ši vieta yra lyg kryžkelė, kurioje persikryžiuoja dauguma nervų, jungiančių abi kūno puses. Šis ypatingas skaidulų persikryžiavimas yra tik viena iš daugelio staigmenų, su kuriomis susiduriama tiriant smegenis.
Prie smegenų kamieno užpakalinės dalies šliejasi smegenėlės, kurias sudaro du susiraukšlėję pusrutuliai. Smegenėlės veikia mokymąsi ir atmintį, bet ypač svarbi jų funkcija – kontroliuoti raumenų veiklą. Paklusdamos smegenų žievės nurodymams, smegenėlės koordinuoja valingus judesius. Jei pažeistume smegenėles, tikriausiai būtų sunku vaikščioti, išlaikyti pusiausvyrą ar paspausti ranką. Jūsų judesiai būtų trūkčiojantys ir perdėm energingi.
Smegenų kamieno viršuje yra dvi kiaušinio formos tarpusavyje sujungtos dalys, vadinamos gumburu. Jos yra galvos smegenų gaunamų signalų paskirstymo lenta – čia ateina informacija iš juntamųjų neuronų ir nukreipiama į aukštesnes galvos smegenų sritis, kurios atsakingos už regą, klausą, skonį ir lytą. Gumburą būtų galima palyginti su Londonu, kuris yra Anglijos geležinkelių kryžkelė -jutiminė informacija pereina pro jį ir išsišakoja į įvairias puses. Gumburą taip pat pasiekia ir kai kurių aukštesniųjų galvos smegenų dalių atsakai, kuriuos jis nukreipia į smegenėles ir pailgąsias smegenis.
Vidine smegenų kamieno puse nuo galvos smegenų pradžios iki pat gumburo driekiasi tinklinis darinys (kartais dar vadinamas tinkline aktyvinančiąja sistema). Šis piršto formos neuronų tinklas padeda kontroliuoti budrumą ir dėmesį. Kai kurios nugaros smegenų jutiminę informaciją nešančios skaidulos šakojasi ir užsuka į tinklinį darinį, kuris rūšiuoja ateinančius dirgiklius ir turinčius svarbiausią informaciją perduoda į kitus galvos smegenų skyrius.
Giuseppe Moruzzi ir Horace Magounas 1949 m. pastebėjo, kad miegančią katę akimirksniu galima pažadinti padirginus tinklinį darinį elektros srove. Magounas atsargiai atskyrė katės tinklinį darinį nuo aukštesniųjų galvos smegenų sričių, nepažeisdamas čia pat esančių juntamųjų takų. To atskyrimo padarinys – amžinas katės miegas, gyvūno iš viso nebuvo galima išbudinti. Magounas plojo rankomis prie katės ausies, net žnaibė jos kūną, tačiau jokio atsako taip ir nesulaukė.
Smegenų žievės kontroliuojamas tinklinis darinys tvarko ne tik budrumą, bet ir dėmesį. Kol jūs įdėmiai skaitote šį referatą (arba skaitydami jau užmigote), esate mažiau jautrus šalia vykstančio neįdomaus pokalbio garsams ir už tą išrankumą turite būti „dėkingas” tinkliniam dariniui. Panašiai ir miegančios katės smegenys rūšiuoja visokiausius garsus ir atmeta nereikšmingus, o aptikusios reikšmingus – katę pažadina. Šis pavyzdys gerai iliustruoja teiginį, kad mūsų smegenys geba apdoroti informaciją ir nedalyvaujant sąmonei. Vadinasi, mūsų smegenų kamienas tvarko gyvybines funkcijas sąmonei mažai dalyvaujant arba ir visai nedalyvaujant. Nesvarbu, ar mes miegame ar esame budrūs – gyvybinės funkcijos yra vienodai sėkmingai tvarkomos, o aukštesnės smegenų sritys tuo metu gali būti užimtos svajonių, mąstymo, kalbos, įsiminimo procesais.
Limbinė sistema: emocijos, motyvacija ir atmintis. Ten, kur ribojasi smegenų kamienas ir didieji pusrutuliai, yra į riestą spurgą panaši dalis, vadinama limbine sistema („limbus” – reiškia ribą). Dvi limbinės sistemos dalys – migdolas ir Amono ragas – svarbios atminčiai. Koks limbinės sistemos ryšį su emocijomis (pvz., baime ir pykčiu)?
Du limbinėje sistemoje esantys neuronų dariniai turi migdolo vaisiaus formą ir veikia agresiją bei baimę. Psichologas Heinrichas Kluveris ir neurochirurgas Paulius Bucy, 1939 m. operuodami beždžionės galvos smegenis, pažeidė tą smegenų dalį, kurioje buvo migdolas. Ši operacija šiaip visada aikštingą beždžionę pavertė labai nuolankiu gyvūnėliu. Net kumščiuojama ir žnaiboma ji likdavo rami, o prieš operaciją tai būtų sukėlę tiesiog laukinį įniršį. Vėliau tirdami kitus gyvūnus (lūšis, elnius, laukines žiurkes), tyrinėtojai gavo tą patį rezultatą. O kas atsitiktų, jei elektros srove imtume dirginti ramaus naminio gyvūno, pvz., katės migdolą? Dirginant jo vieną dalį, katė pasirengia pulti, išriesdama nugarą, išplėsdama vyzdžius ir pašiaušdama kailį. Perkėlus dirginantį elektrodą į kitą migdolo vietą, ta pati į narvą kartu su maža pele uždaryta katė ima gūžtis iš baimės.
Šie eksperimentai patvirtino migdolo vaidmenį tokioms emocijoms kaip pyktis ir baimė. Tačiau mes privalome būti atsargūs ir negalvoti, kad migdolas yra agresijos ir baimės kontrolės centras. Taip turime elgtis dėl to, kad smegenys nėra aiškiai suskirstytos į dalis, kurios tiksliai atitiktų mūsų elgesio rūšis. Agresyvus elgesys ir baimė priklauso nuo daugelio smegenų sričių – smegenų kamieno, limbinės sistemos ir smegenų žievės – nervinio aktyvumo. Toki elgesį galime sukelti dirgindami limbinę sistemą šalia migdolo. Panašiai galime pasakyti, kad, reguliuodami savo automobilio karbiuratorių, keičiame variklio darbą, bet tai dar nereiškia, kad vien tik karbiuratorius verčia automobilį važiuoti. Jis yra tik viena grandis visoje sistemoje.
Jei migdolo pažeidimai smurtauti linkusią beždžionę paverčia romiu gyvūnu, tai gal po tokios operacijos taip pasikeistų ir į prievartą linkę žmonės? Tokios „psichochirurgijos” padariniai yra skirtingi. Yra buvę keli atvejai, kai ligoniams su smegenų sutrikimais ši operacija sušvelnindavo įniršio priepuolius, tačiau kartais išryškėdavo žlugdantys šalutiniai padariniai, kuomet ligoniai nebesugebėdavo tvarkyti savo kasdienio gyvenimo. Dėl ne visada tiksliai numatomų padarinių tokios psichochirurginės operacijos yra labai ginčytinos ir retai daromos. Galbūt, kai daugiau žinosime, kaip galvos smegenys kontroliuoja elgesį, išmoksime sumažinti smegenų sutrikimus, nesukeldami tuo naujų sutrikimų.
Kita nemažiau įdomi limbinės sistemos dalis yra tuoj po gumburu, todėl vadinama pogumburiu (hypothalamus). Neurologai, pažeisdami ir dirgindami įvairias pogumburio dalis, išskyrė neuronų grupeles, atliekančias nepaprastai specifines organizmo funkcijas. Vienos šių neuronų grupelės reguliuoja alkį, kitos – troškulį, kūno temperatūrą ir lytinį elgesį.
Pogumburis žmogaus kūną kontroliuoja dviem būdais: elektrochemiškai (aktyvindamas autonominę nervų sistemą) ir išskirdamas hormonus. Hormonai yra lyg cheminiai pasiuntiniai, kurie, pagaminti viename audinyje, keliauja kartu su krauju ir veikia kitus kūno audinius. Kartais hormonai veikia ir smegenų audinį – veikia lytinį potraukį, maisto poreikį, agresyvumą ir vaikų globą.
Hormonus išskiria endokrininės sistemos liaukos. Jie yra antroji kūno ryšių sistema. Skirtingai nuo pirmosios – nervų sistemos, kuria informacija sklinda greitai, pavyzdžiui, iš akies į smegenis ir iš smegenų į ranką per sekundės dalis – endokrininės sistemos signalai plinta daug lėčiau. Praeina kelios sekundės ar net daugiau, kol kraujo srovė atneša hormoną iš endokrininės liaukos į tam tikrą audinį. Tačiau dėl šio lėtumo problemų dažniausiai nekyla, nes hormonas veikia gerokai ilgiau negu nervinis signalas. Endokrininės sistemos hormonai reguliuoja daugelį mums svarbių procesų. Jie veikia augimą ir dauginimąsi, medžiagų apykaitą ir nuotaiką, palaiko pusiausvyrą kilus emocinei įtampai, prireikus kantrybės ar atsiradus vidinių prieštaravimų. Pavyzdžiui, kilus pavojui, autonominė nervų sistema įsako antinksčiams, kurie glaudžiasi prie inkstų kaip kepurėlės, išskirti adrenalino ar noradrenalino (jie dar kitaip vadinami epinefrinu ir norepinefrinu). Šie hormonai priverčia dažniau plakti širdį, didina kraujospūdį, gliukozės kiekį kraujyje ir taip aprūpina energija. Kai pavojus praeina, hormonai ir susijaudinimo būsena dar truputį užsilaiko.
Svarbiausia mūsų endokrininės sistemos liauka yra hipofizė. Tai žirnio dydžio darinys po smegenų pamatu. Vienas šios liaukos hormonų reguliuoja mūsų ūgį. Kai šio hormono trūksta, žmogus būna mažo ūgio, o kai per daug – pernelyg didelio ūgio. Jau nuo 1985 m. genų inžinerijos dėka buvo pradėtas gaminti ir pardavinėti hipofizės augimo hormonas, kuriuo gydomi dėl hipofizės nepakankamumo kenčiantys mažo ūgio vaikai. Neseniai vieno eksperimento metu pagyvenusiems žmonėms, kurių hipofizė jau nebeišskiria augimo hormono, buvo įšvirkšta šio dirbtinio vaisto. Pasirodė, kad jis atjaunina žmogų, mažindamas raumenų nusilpimą ir trukdydamas kauptis riebalams.
Be nuosavų hormonų, hipofizė dar išskiria medžiagas, veikiančias kitų endokrininės sistemos liaukų darbą. Todėl hipofizę galima vadinti liaukų liauka. Tačiau ir ją valdo aukščiau esanti, viena svarbiausių nervinių struktūrų – pogumburis. Pastarasis kontroliuoja chemine kraujo sudėtį ir gauna informaciją iš visų galvos smegenų sričių. Pavyzdžiui, mintys apie seksą (smegenų žievės veikla) gali skatinti pogumburį aktyvinti hipofizę. Pastaroji priverčia lytines liaukas išskirti daugiau lytinių hormonų, kurie per kraują vėl veikia smegenis ir elgesį.
Ši grįžtamojo ryšio schema (smegenys —> hipofizė -> kitos liaukos -> hormonai —> smegenys) rodo, koks glaudus ryšys tarp nervų ir endokrininės sistemų. Nervų sistema valdo endokrininės sistemos liaukas, o šios veikia nervų sistemą. Šio elektrocheminio orkestro dirigentas, kuris koordinuoja ir įsakinėja, yra galvos smegenys.
O gal galime teigti, kad visa tai valdo mūsų protas? Atkreipkite dėmesį, koks nevaisingas yra ginčas, kas atsakingas – smegenys ar protas? Anksčiau pateiktas pavyzdys apie lytinį potraukį rodo, kad protas veikia smegenis, šios veikia kūną, o pastarasis vėl veikia protą. Klausimą kas valdo – smegenys ar protas – galima palyginti su kitu klausimu – kas tvarko kompiuterio darbą – jo programinė įranga ar viduje esanti aparatūra? Akivaizdu, kad jie abu būtini, be to, privalo veikti kaip vieninga sistema, mūsų atveju – kaip proto ir smegenų sistema.
Kaip jau minėta, žmogaus smegenų kamienas yra beveik toks pat kaip visų stuburinių, o mūsų limbinė sistema labai primena kitų žinduolių limbinę sistemą. Tačiau labai ryškiai mus išskiria iš kitų gyvūnų daug tobulesnė smegenų žievė su savo sudėtingomis funkcijomis. Kai smegenų žievė nebeveikia, žmogus tampa gyvu numirėliu – jis negali valingai judėti, nieko nemato, negirdi, neapčiuopia, praranda sąmonę. Dėl šios priežasties mokslininkus labiausiai domina mūsų smegenų didieji pusrutuliai, tarpusavyje susijungę didžiąja smegenų jungtimi ir apgaubti išorinio sluoksnio – žievės.
Smegenų žievės sandara. Pažvelgę į galvos smegenų paviršių, pamatysime, kad jis visas raukšlėtas kaip didelis graikinis riešutas. Tą raukšlėtą paviršių sudaro 3 mm storio smegenų žievė, kurioje yra milijardai tarpusavyje susijungusių neuronų.
Pirmasis pastebimas smegenų žievės bruožas yra jos raukšlėtumas. Šios raukšlės labai padidina smegenų paviršiaus plotą. Žiurkių ir kitų žemesniųjų žinduolių smegenų žievės paviršius yra daug mažiau raukšlėtas, vadinasi, jų žievė turi daug mažiau nervinio audinio.
Smegenų žievė yra tik plonytis išorinis sluoksnis, dengiantis kairįjį ir dešinįjį pusrutulius. Apie 80% pusrutulių masės sudaro aksonai, kurie smegenų žievės neuronus jungia su kitomis galvos smegenų sritimis.
Kiekvieną smegenų pusrutulį sudaro keturios dalys, arba skiltys (11 pav.).

11 pav. Taip smegenų žievė yra padalinta į keturias skiltis. Bet kuri sąmoninga veikla vyksta tam tikrose galvos smegenų žievės zonose.

Žiūrėdami nuo kaktos per viršugalvi pakaušio link, pamatysime: kaktos skiltį (po kakta), momens skiltį (viršugalvyje), pakaušio skiltį (pakaušyje) ir smilkinių skiltį (virš ausies). Šios skiltys yra lyg geografiniai rajonai, kuriuos skiria vingiai ar grioveliai. Šios skiltys nėra atskirai veikiantys vienetai. Kiekviena skiltis atlieka daug funkcijų, o kai kurioms funkcijoms reikia kelių skilčių bendradarbiavimo.
Jau daugiau kaip prieš šimtą metų skrodžiant iš dalies paralyžiuotus ar nebylius, buvo pastebėta, kad tam tikros jų žievės sritys pažeistos. Tačiau šis akivaizdus įrodymas toli gražu ne visus įtikino, kad tam tikros smegenų žievės dalys atlieka specialias funkcijas. Galiausiai, jei kalbą ir judesius vienodai kontroliuotų visa žievė, tai bet kokios žievės vietos pažeidimas sukeltų tuos pačius padarinius. Panašiai ir televizorius nustotų rodyti, jei perkirptume į jį einantį elektros laidą, tačiau mes klystume galvodami, kad kaip tik šiame laide atsiranda televizoriaus ekrane matomi vaizdai. Ši analogija akivaizdžiai rodo, kaip lengva suklysti mėginant nustatyti smegenų vietą, nuo kurios priklauso tam tikra funkcija.
Sudėtingi žmogaus gebėjimai, pavyzdžiui, kalba, priklauso nuo darnios daugelio smegenų sričių veiklos. Pavyzdžiui, nustatyta, kad, sužeidus bet kurią iš kelių žievės zonų, išryškėja afazija – sutrinka kalba. Keista tai, kad vieni žmonės, kuriems yra afazija, gali sklandžiai kalbėti, bet negali skaityti (nors puikiai mato), o kiti – supranta, ką skaito, bet negali kalbėti. Dar kiti gali rašyti, bet negali skaityti; gali skaityti, bet negali rašyti; gali skaityti skaičius, bet ne raides, gali dainuoti, bet negali šnekėti. Šie faktai glumina, nes kalbėjimą ir skaitymą, rašymą ir skaitymą, dainavimą ir kalbėjimą laikome to paties bendro gebėjimo skirtingomis raiškomis.
12 paveikslėlis mums apibendrina kokios smegenų dalys kokias mūsų kūno funkcijas kontroliuoja.

12 pav. Žmogaus smegenų dalių atliekamų funkcijų schema.

Dešiniarankių žmonių kairysis pusrutulis turi dominuojančią padėtį Jis koordinuoja sudėtingesnę mąstymo ir kalbėjimo veiklą. Dešiniajame pusrutulyje yra vaizdinės ir emocinės veiklos reguliavimo centrai. Kadangi iš dešiniosios kūno dalies ateinantys nerviniai takai patenka į kairįjį pusrutulį, o iš kairiosios – į dešinįjį, tai kairiarankių žmonių veiklos reguliacijoje vyraujančią padėtį turi dešinysis pusrutulis.
Nors pusrutuliai specializuoti, skirtumų pervertinti nederėtų. Mes nesame “dešiniasmegeniai” ar “kairiasmegeniai”. Didžiosios smegenų jungties dėka pusrutuliai dirba labai sinchroniškai, kompensuodami vienas kito trūkumus, todėl jie abu yra reikšmingi. Net skaitant paprasčiausią apsakymą, veikia abu pusrutuliai – kairysis suprantant žodžius ir išsiaiškinant jų prasmę, o dešinysis – vertinant humorą, emocinį turinį, vaizdinius.
Informacija apie smegenys gaunama įvairiais būdais. Ilgus amžius mokslas beveik nenagrinėjo žmogaus galvos smegenų. Neuronas yra pernelyg mažas tirti plika akimi, o jo impulsai yra pernelyg silpni registruoti įprastais elektrodais.
Galvos smegenų tyrimo priemonės. Bene seniausias būdas smegenų ir psichikos sąsajai tirti – stebėti smegenų ligų ir pažeidimų padarinius. Pirma kartą tokie stebėjimai buvo atlikti jau prieš 5000 metų. Tačiau sistemingai tai stebėti gydytojai pradėjo tik pastaruosius 200 metų. Pastebėta, kad pažeidus vieną galvos smegenų pusę, paralyžiuojama ar apmiršta priešinga kūno pusė. Suardžius atitinkamą užpakaline smegenų dalį, apankama, pažeidus kairįjį pusrutulį, gali sutrikti kalba. Taip iš lėto, grubiai buvo kuriami galvos smegenų „žemėlapiai”.
Dabar mokslininkai nebenori laukti, kol atsitiktinai kada nors bus pažeista jiems rūpima galvos smegenų sritis, ir jie galės stebėti tokio pažeidimo padarinius. Jie tą sritį gali dirginti elektros srove ar suardyti. Pavyzdžiui, žiurkė, kuriai suardoma tam tikra smegenų sritis, gali pradėti mažiau ėsti arba iš viso badauti, todėl ją reikia šerti per prievartą. Pažeidus šalia esančią kitą sritį, sukeliamas priešingas reiškinys – gyvūno niekaip negalima prišerti.
Šiuolaikiniai tyrinėtojai moka „slaptai pasiklausyti” smegenų veiklos, registruodami jų elektrinį aktyvumą. Kokybiški mikroelektrodai turi tokius plonus ir smailius galiukus, kad juos galima prijungti net prie atskiro neurono, todėl atsiveria galimybė ypač tiksliems tyrimams. Pavyzdžiui, taip galima tiksliai nustatyti, kaip sklinda informacija katės smegenyse, kuomet ją kas nors pešteli už ūso.
Dėl milijardų neuronų aktyvumo galvos smegenyse kyla reguliarios, jų paviršiumi plintančios elektros bangos. Elektroencefalograma (EEG) – tai specialiu aparatu, t. y. elektroencefalografu, sustiprintos ir užregistruotos bangos. Tirti visų smegenų aktyvumą panašu į mėginimą suprasti automobilio variklio darbą iš jo keliamo triukšmo. Tačiau kartotinai dirginant ir naudojant ypatingą kompiuterio filtrą, kuris pašalina su dirgikliu nesusietą elektrinį aktyvumą, galima išskirti tik tas elektros bangas, kurias sukelia dirgiklis. Pastebėjus šių bangų pokyčius, kartais visai paprasta nustatyti kai kuriuos smegenų pažeidimus. Be to, ligoniui šis tyrimas yra visai neskausmingas.
Kiti nauji tyrimo būdai leidžia lyg per langą kone antžmogišku žvilgsniu pažvelgti į smegenų vidų ir nė trupučio jų nesužaloti. Pavyzdžiui, KAT (kompiuterinis ašinis tomografas) tiria smegenis labai plonu rentgeno spindulių pluoštu, o specialus kompiuteris įvertina įvairius smegenų pjūvius ir taip net gali surasti smegenų pažeidimus.
Dar įspūdingesnis prietaisas yra PET (pozitroninis emisinis tomografas). Šis prietaisas pavaizduoja skirtingų smegenų sričių aktyvumą, įvertindamas jų suvartojamo cheminio kuro – gliukozės kiekį. Aktyvūs neuronai gliukozės oksiduoja daugiau. Žmogui davus laikinai radioaktyviosios gliukozės, PET išmatuoja bei nustato radioaktyvumo susitelkimo vietas ir taip parodo, kur šio „minties maisto” patenka. Taip mokslininkai gali nustatyti, kuri smegenų sritis yra aktyviausia, kuomet žmogus skaičiuoja, klausosi muzikos ar svajoja.
Naudojant magnetinio rezonanso vaizdo (MRV) prietaisą, ligonio galva patenka į labai stiprų magnetinį lauką, kuris ima veikti besisukančius atomus ir trumpam pakeičia jų sukinį. Per žmogų praleista stipri elektromagnetinė banga šį sukinį sugrąžina atgal. Sukiniui grįžtant atgal, atomai spinduliuoja bangas, kurios gali būti užregistruotos, ir pagal jas kompiuteris sukuria vaizdą, atspindintį šių spinduliuojančių atomų sankaupas. Pavyzdžiui, MRV parodo išsiplėtusias smegenų sritis, būdingas kai kuriems schizofreniją kenčiantiems pacientams.
Šie nauji prietaisai sukėlė tikrą mokslo revoliuciją, kurios pradininkai dar ir dabar aktyviai dirba. Kiekvienais metais mokslininkai paskelbia vis naujus rezultatus tyrimų, kurie verčia iš naujo įvertinti ir kitaip aiškinti senesniuosius.

Refleksai

Smegenų veiklos tyrimams pradžią davė prancūzų filosofo R. Dekarto mokymas apie refleksą (refleksas iš lotyniško refleksus – atspindys). Refleksą sudaro aplinkos fizinis ar cheminis poveikis jutimo organams, iš kurių impulsas patenka į nugaros ar galvos smegenis ir iš ten duodamas atsakymas į tą poveikį. Iš pradžių refleksais buvo aiškinamos tik elementariausios organizmo reakcijos į išorės poveikius. XIX amžiuje rusų fiziologas Sečenovas mėgino įrodyti, kad ir bet kokia sudėtinga žmonių elgsena yra ne kas kita, kaip refleksų sistema. Mokymą apie refleksus ypač išplėtojo rusų fiziologai Hechterevas ir Pavlovas XX amžiaus pirmoje pusėje. Pavlovas skyrė įgimtus besąlyginius refleksus (pvz., kosėjimas, čiaudėjimas ir pan.) nuo įgytų – sąlyginių refleksų, kurie įgyjami tam tikromis sąlygomis, pasikartojant stimulams ir reakcijoms (pvz., kūdikis įpranta užmigti pavertus jį ant šono ir pan.).
Kalbant apie biologinius psichologijos pagrindus refleksų nereikėtų pamiršti. Refleksas – automatiškas, įgimtas atsakas į juntamąjį dirginimą. Pvz., kojos kelio refleksas.
Kalbant apie refleksą, reikėtų susipažinkime su nerviniais takais.
Nerviniai takai. Informacija nervų sistema keliauja per trijų rūšių neuronus. Juntamieji arba aferentiniai („įėjimo”) neuronai siunčia informaciją iš kūno audinių ir jutimo organų į nugaros ir galvos smegenis, kurios ją apdoroja. Apdorojant šią informaciją, dalyvauja ir kita neuronų rūšis – įterptiniai neuronai (tarpiniai), kurių yra nugaros ir galvos smegenyse. Iš čia centrinė nervų sistema siunčia nurodymus kūno audiniams per judinamuosius arba eferentinius („išėjimo”) neuronus.
Šį informacijos kelia galima pailiustruoti tokiu pavyzdžiu. Paprasčiausi nerviniai takai tvarko mūsų refleksus – automatiškas reakcijas į dirgiklius. Paprastąjį reflekso taką sudaro vienas juntamasis ir vienas judinamasis neuronai, kurie dažnai sąveikauja per įterptinius neuronus. Toks takas sudaro pagrindą skausmo refleksui (13 pav.). Kai pirštais paliečiame karštą krosnį, šiluma sujaudina juntamuosius neuronus ir impulsas keliauja į nugaros smegenų įterptinius neuronus. Šie įterptiniai neuronai atsako aktyvindami jūsų rankos raumenų judinamuosius neuronus, ir jūs staigiai atitraukiate ranką.

13 pav. Šio paprasto reflekso metu informacija iš odos receptorių per juntamąjį neuroną keliauja į nugaros smegenų įterptinį neuroną, kuris per judinamąjį neuroną siunčia signalą į rankos raumenį.

Kadangi paprasto skausmo reflekso takas eina tik per nugaros smegenis, tai jūs atitraukiate ranką nuo karštos krosnies anksčiau, negu ši informacija pasiekia galvos smegenis ir sukelia skausmo pojūtį. Šiaip informacija keliauja į galvos smegenis ir atgal dažniausiai per nugaros smegenų įterptinius neuronus. Jei perpjautumėte viršutines nugaros smegenis, tai skausmo nudegus nejaustumėte. Malonumo taip pat. Jeigu nugaros smegenys yra atskirtos, tai galvos smegenys nereaguos į prisilietimą prie bet kurios kūno dalies. Tuomet jūs netektumėte visų pojūčių ir galimybės valingai judinti tas kūno dalis, kurių juntamųjų ir judinamųjų neuronų jungtys yra žemiau perpjovimo vietos. Vyrai, kuriems yra paraplegija (kojų paralyžius) į išorinių lytinių organų dirginimą atsako erekcija (paprastasis refleksas). Nuo to, kur ir kiek nugaros smegenys yra pažeistos, priklauso, ar jie jaučia savo lytinius organus, ar lytiniai organai reaguoja į erotinius vaizdinius. Akivaizdu tai, kad skausmui ar malonumui pajusti juntamoji informacija turi pasiekti galvos smegenis.

Visa tai ir sudaro mūsų mąstymo, jausmų ir veiksmų biologinį pagrindą. Visa tai mums reikia žinoti, norint geriau suprasti mūsų elgesį ir psichiką. Tai – biologiniai psichologijos pagrindai.

Literatūra:

1. Jacikevičius A. Siela. Mokslas. Gyvensena. Psichologijos įvadas studijų pradžiai. Vilnius, “Žodynas”, 1994.
2. Fürst M. Psichologija. Vilnius, “Lumen”, 1998.
3. David G. Myers. Psichologija. Poligrafija ir informatika. 2000.
4. KTU. Psichologija Studentui. Kaunas, Technologija. 2000.
5. Encarta Encyclopedia Standard 2002. Microsoft Corporation.

Leave a Comment