Основы физиологии высшей нервной деятельности

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.