Основы физиологии высшей нервной деятельности - Коган Александр Борисович

Важные результаты получены при изучении высшей нервной деятельности у собак, «оживляемых» в разные сроки после наступления клинической смерти, т.е. после полной остановки сердца, а следовательно, общего кровообращения. В этих опытах собаки умерщвлялись обескровливанием или утоплением. Спустя определенное время применяли внутриартериальное переливание крови с центрипетальным нагнетанием, искусственное кровообращение и дыхание, другие приемы восстановления жизненных функций (рис. 64). Оказалось, что после кратковременной 3–4-минутной смерти происходило практически почти полное восстановление условно-рефлекторной деятельности. Положительные условные двигательные оборонительные рефлексы появлялись уже через 2–3 дня, а дифференцировки к ним — примерно через 7 дней. Однако еще на протяжении 3–5 месяцев функциональные пробы (кофеин, сшибки) обнаруживали признаки ослабления корковых клеток, понижение предела их работоспособности и снижение подвижности.

Опыт восстановления жизненных функций после клинической смерти у людей, приобретенный советскими хирургами во время Великой Отечественной войны, показывает, что при современной технике оживления нормальная психическая деятельность человека обычно может быть восстановлена даже спустя 5–7 мин после остановки его сердца (В.А. Неговский, 1945). Однако в ряде случаев наблюдались расстройства восприятия и речи, бред, ослабление памяти, со временем обнаруживались признаки умственной отсталости.

Рис. 64. Условные рефлексы после оживления собаки, пережившей клиническую смерть. А — исходное проявление стереотипа условных рефлексов; Б — первый день после оживления; В — через неделю после оживления (по В.А. Неговскому и др.):

1 —запись двигательной реакции, 2 — отметка времени в секундах, 3 —условные раздражители (М120— положительный метроном — 120 ударов/мин, М60 — дифференцировочный метроном — 60 ударов/мин, Св1 — свет, С-8 — сирена, С-7 — дифференцировочная сирена), 4 — отметка электрокожного подкрепления, 5 — запись дыхания

Итак, анемизация мозга прекращает всю условно-рефлекторную деятельность. После кратковременной анемизации (3–6 мин) возможно практически полное восстановление условных рефлексов — сначала положительных, затем отрицательных. Более длительная анемизация удлиняет сроки восстановления и оставляет необратимые изменения. Ход восстановления зависит от типа и исходного состояния нервной системы оживляемого организма.

Достижения новейшей техники, как, например, передвижение со сверхзвуковыми скоростями или использование атомной энергии, требуют внимательного изучения их влияния на организм человека, в частности на его высшую нервную деятельность. Такое изучение необходимо для разработки мер и средств, ограждающих здоровье людей от опасных воздействий.

Влияние механических перегрузок. Не только выведение на орбиту космических кораблей, но даже скорость и маневренность современных самолетов обусловливают такие радиальные ускорения, которые создают в организме человека большие перегрузки. Влияние этих перегрузок на нервную деятельность изучали на испытуемых, помещаемых в кресло центрифуги, вращением которой создавалась заданная сила радиального ускорения.

В ранних работах отмечали изменения работоспособности и состояния психических функций при механических перегрузках. Исследования сосудодвигательных рефлексов показали, что в результате 20-секундного ускорения с силой 4–6 g наступало резкое падение величины положительных условных рефлексов (рис. 65). Изменялся и характер сосудистой реакции. Например, в случае, представленном на рис. 65, условно-рефлекторное сужение сосудов стало испытывать волнообразные колебания. Выработанные ранее прочные дифференцировки растормозились. Испытуемые, тяжело переносившие ускорения (зрительные расстройства типа «черной пелены», обмороки), часто давали на дифференцировочный раздражитель реакцию, прямо противоположную положительной (расширение сосудов при сосудосуживательном условном рефлексе). Однако все эти нарушения оказались обратимыми, и через сравнительно небольшое время (20–30 мин) изучаемые условные рефлексы возвращались к норме.

Рис. 65. Изменения сосудистых условных рефлексов человека под действием радиального ускорения. А — исходное проявление рефлекса: Б — через 6 мин после действия ускорения (по В.В. Усачеву):

1 — плетизмограмма, 2 — отметка условного звукового раздражителя, 3 — отметка безусловного холодового подкрепления 4 °С, 4 — время (1 с)

Более быстро после перегрузок восстанавливались двигательные условные рефлексы на речевом подкреплении. Так, удлинившиеся латентные периоды условного движения возвращались к исходной величине после перегрузки около 3 g через 20–30 с, а после перегрузок около 5 g — через 1,5–2,0 мин.

Опыты на животных показали, что уже при ускорениях 1 g у собак удлиняются латентные периоды слуховых условных рефлексов на электрокожном подкреплении, при ускорении 3–5 g возникают гипнотические фазы, а при 6 g — полное торможение не только условных, но и безусловных рефлексов. У крыс условные двигательно-оборонительные рефлексы на звук и свет нарушались по показателю выбора правильного направления уже при ускорении 0,65 g, а при ускорениях 5–10 g резко возрастали латентные периоды и время поиска выхода из лабиринта.

На основании большого материала опытов на собаках по классической методике условных слюноотделительных рефлексов установлено, что перегрузки угнетают положительные условные рефлексы и усиливают отрицательные. При этом рефлексы на кожно-механические сигналы оказались более стойкими к действию перегрузок, чем на световые и звуковые. Отсутствие принципиальных различий в изменении условных рефлексов при умеренном ускорении в направлении голова — таз или грудь — спина дает основания полагать, что эти изменения условно-рефлекторной деятельности вызываются не столько сдвигами кровоснабжения мозга, сколько внешним торможением от экстремальных раздражений. Оказалось также, что при ежедневном повторении опытов с угловым ускорением довольно скоро наступает адаптация к его воздействию (табл. 15).

Таблица 15. Изменения условных слюноотделительных рефлексов при повторных перегрузках (по Б.М. Савину)

Тяжелое состояние у человека могут вызвать кратковременные ударные перегрузки, возникающие, например, при аварийном катапультировании экипажа реактивного самолета или запуске ракетного устройства. Действие подобных перегрузок на высшую нервную деятельность изучали в экспериментах на животных.

Собак с выработанным стереотипом условных рефлексов (слюнных на кислотном подкреплении и двигательных на электрокожном) фиксировали при помощи охватывающих широких ремней в станке в положении лежа на животе. Специальное устройство стреляющего механизма позволяло выбрасывать станок с собакой из звукоизолирующей камеры с ускорением, создающим 10–13-кратную перегрузку в направлении голова — таз. Через 1 мин после выстрела станок возвращался в камеру и производилось исследование условных рефлексов.

Немедленным результатом ударной перегрузки являлось резкое удлинение латентных периодов, уменьшение величины и даже полное исчезновение наблюдаемых условных рефлексов.