Авторизация на сайте

Обратный звонок
+7 (831) 293-42-32
8 800 550 35 40 (звонок бесплатный)
vkontakte facebook lj YouTube Google+ Twitter
...

Директор центра реабилитации,
кандидат медицинских наук,
академик РАЕН





Наши услуги

В реабилитационном центре Вы получите консультации высококвалифицированных специалистов

К Вашим услугам предоставляются современные клинические и инструментальные методы обследования

Комплекс длительных специальных мероприятий, направленных на восстановление несформированных или утраченных функций центральной нервной системы

В нашей клинике вы можете получить профессиональное обслуживание на высоком уровне.




 Точка отсчёта в нейронауках

Нет области науки более жизненно важной для человека, чем исследование его собственного мозга. От неё зависит все наше представление о Вселенной. …если в исследовании головного мозга действительно произойдет прорыв, то, вероятно, это будет на уровне общего управления системой. Если бы система была такой хаотичной, какой она иногда кажется, мы не могли бы выполнять удовлетворительно даже самые простые задачи. Если взять возможный, хотя и маловероятный, пример, то мощным прорывом явилось бы открытие, что работа мозга производится фазически, каким-то периодическим часовым механизмом, подобно компьютеру

Френсис Крик

Вступление. Одной из самых известных книг на эту тему явилась публицистически острая работа английского учёного и писателя Чарльза Перси Сноу «Две культуры и научная революция», появившаяся в 60-е годы. В ней автор констатирует раскол между гуманитарной и естественнонаучной культурами на две части, являющих собой как бы два полюса, две «галактики». Сноу пишет «…На одном полюсе – художественная интеллигенция, на другом – ученые, и, как наиболее яркие представители этой группы – физики. Их разделяет стена непонимания и иногда антипатии и вражды, но главное, конечно, непонимания. У них странное, извращенное понимание друг о друге. Они настолько по-разному относятся к одним и тем же вещам, что не могут найти общий язык даже в области чувств».

Часто можно услышать, что техника и точные науки отрицательно влияют на мораль. Можно услышать, что открытие атомной энергии и выход человека в космос - преждевременны. Утверждают, будто технология сама по себе ведет к деградации культуры, наносит ущерб творчеству и производит лишь «культурную дешевку». В наши дни успехи нейробиологии и нейропсихологии, спорт инвалидов породили бурные дискуссии о возможности тренировки и научения человека с повреждённым мозгом, в которых проблема науки и технологии рассматривается с точки зрения этики и религиозной морали.

Известный писатель и философ С. Лем в своей книге «Сумма технологии» опровергает эти взгляды, утверждая, что технологию следует признать "орудием достижения различных целей, выбор которых зависит от уровня развития цивилизации, общественного строя и которые подлежат моральным оценкам. Технология дает средства и орудия; хороший или дурной способ их употребления - это наша заслуга или наша вина".

Влияние науки на все сферы жизни стремительно растет. Мы должны признать, что на нашу жизнь, на судьбы цивилизации, в конечном счете, открытия ученых и технические достижения, с ними связанные, повлияли гораздо больше, чем все политические деятели прошлого. В то же время уровень естественнонаучного образования большинства людей остается невысоким. Плохо или неверно усвоенная научная информация делает людей восприимчивыми к антинаучным идеям, мистике, суевериям. Но современному уровню цивилизации может соответствовать только "«человек культуры", причем здесь имеется в виду культура единая: как гуманитарная, так и естественнонаучная. Этим и объясняется введение в учебные планы гуманитарных специальностей дисциплины «Концепции современного естествознания». В дальнейшем мы будем рассматривать научные картины мира, проблемы, теории и гипотезы конкретных наук в русле глобального эволюционизма – идеи, пронизывающей современное естествознание и являющейся общей для всего материального мира.

Чтобы приблизить физиков и химиков, врачей и педагогов к этой теме, нужно вспомнить классические противопоставления двух категорий людей – это «физики» и «лирики». В этих словах противопоставляется концепция современного естествознание – культуре человеческого общества. Открывая тему, мне хочется показать не основные противоречия, а единство процессов, происходящих в сложных системах, к которой и относится нервная система человека. Ставя общие цели, обобщая информацию, сравнивая понятия и моделируя процессы, можно всё-таки преодолеть эти разногласия (Табл. № 1).

Табл. № 1. Сравнительная характеристика
Состояние системыСостояние больного
Настройка или регуляция системыАдаптация или приспособление человека
СистемогенезНейроонтогенез
Насыщение системыСинхронизация ритма на ЭЭГ
РезонансПароксизмальная активность
НапряжениеСтресс
Колебательный контурРефлекторная дуга
Генерация электрического токаНервные импульсы
Электро-магнитные колебанияБиоэлектрическая активность на ЭЭГ
РемонтРеабилитация
Сигнал на выходеЭфферентный сигнал
Сигнал на входеАфферентный сигнал
ПрограммированиеНаучение
НагрузкаТренинг
Операционные системыФункциональная зрелость

Историческая справка. Так, например, уже в 1957 г. Н.Винером в его классической работе «Кибернетика, или управление и связь в животном и машине» показано роль информации, которая используется для ориентирования, активного действия, управления, т. е. в целях сохранения, совершенствования, развития системы (рис.№ 1)

рис.№ 1 Рефлекторная дуга и колебательный контур
1 (1).jpg

Моделируя процессы, связанные с колебательным контуром и рефлекторной дугой, обобщаются и сопоставляются концепции «физиков» и лириков». Делая акцент на самом человеке и его мозге, формируется новое направление в науке – нейронауки.

П.К.Анохин в 1934 г. сформулировал теорию функциональных систем. Очень интересно, что она была сформулирована на Нижегородской земле, а точнее в стенах НГГУ (Нижегородский Государственный Университет им. Лобачевского) и НГМА (Нижегородская Медицинская Академия).

В научной литературе ХХ в. детально рассмотрены типовые биохимические (специфические реакции) и биофизические (неспецифические реакции) аспекты повреждения на уровне клетки, органа и человека вцелом (А.Ш.Зайчик, Л.П.Чурилов, 2005; В.Ю.Шанин, 2002). Акцент, правда, делается на гуморальном направлении (гормоны, биологически активные вещества, низкомолекулярные соединения, ионы, радикалы и др.), так как электрофизиологическое направление методологически сложно. Электро-магнитные процессы сигнализации (ЭДС – электродвижущая сила) не видны, они не ощутимы для исследователя. Однако круг специалистов, внимание которых магически приковывает человек и его мозг, все более расширяется. Это обусловлено не только притягательным таинством его анатомического устройства, но все более осознаваемой очевидностью общеприродной универсальности в механизмах центральной нервной системы (ЦНС), а именно адаптации и ре-адаптации (Табл. № 2).

Табл. № 2.Механизмы адаптации и реадаптации
МИКРОБЫ
(инфекция)
НАГРУЗКА
(напряжение)
Опасные инфекциипрививкинеобратимые поврежденияупражнения
ВОСПАЛЕНИЕ
(специфические реакции)
ВОЗБУЖДЕНИЕ
(неспецифические реакции)

Нобелевские лауреаты Г.Хакен и И.Пригожин в книге «Порядок из хаоса» сформулировали теорию синергетики. По их мнению, все процессы, протекающие в различных системах, могут быть подразделены на два типа: во-первых, это процессы, протекающие в замкнутых системах, ведущие к становлению равновесного состояния, которое при определенных условиях стремится к максимальной степени неупорядоченности или хаоса, и во-вторых, это процессы, протекающие в открытых системах, в которых при определенных условиях из хаоса могут самопроизвольно возникать упорядоченные структуры, что и характеризует стремление к самоорганизации. Основными характеристиками первого типа процессов (т.е. от порядка в хаос, в нашем случае от нормы к патологии – инфекционный процесс, патогенез или заболевание) является равновесность и «линейность». Главными характеристиками второго типа процессов (т.е. от хаоса к порядку; в нашем случае от патологии к норме – реабилитационный процесс, саногенез или выздоровление), в которых проявляется способность к самоорганизации и возникновению диссипативных структур, является неравновесность и «нелинейность». Постулирование универсальности неравновесных и нелинейных процессов позволяет ей претендовать на статус общеметодической дисциплины, сопоставление с теорией систем и кибернетикой. (схема № 1). По мнению ряда ученых, возникновение синергетики, возможно, знаменует начало научной революции, поскольку она не просто вводит новую систему понятий, но и меняет стратегию научного познания, способствует выработке принципиально новой научной картины мира и ведет к новой интерпретации многих фундаментальных принципов в нейронауках.

Схема № 1 Синергетика
2 (1).jpg

Что известно? Во-первых, все системы с автоматическим режимом управления принято делить на живые и неживые. У человека (здорового, больного или в процессе нагрузки, т.е тренировки и научения), приспособление к различным факторам происходит через адаптацию. Свойства объекта регулирования, которым является нервная система человека, можно разделить на:

А) статические (устойчивые и неустойчивые)

Б) динамические (устойчивые и неустойчивые).

Статические свойства определяют способность человека сохранять состояние равновесия. Показатели, описывающие этот режим, называются гомеостаз и электростатика. Динамические же свойства объекта регулирования (нервная система человека) обусловливают характер протекания переходного процесса (пато-и- саногенез), т.е. процесса переходов объекта из одного состояния равновесия в другое (болезнь-здоровье). Характеристики, описывающие этот переходный режим, называются динамическими (электродинамика и гомеокинез). Необходимо напомнить, что у человека, кроме естественных двух периодов активного приспособления к окружающей среде (новорождённый и пубертатный период), имеются ещё и искусственные периоды управляемой адаптации (тренировка и научение). Как и в естественный период роста, так и при стимуляции развития происходит активация биоэлектрической активности всей нервной системы.

Во-вторых, ХХI век уже оставил огромное количество книг, посвященных проблеме развития здорового мозга и болезням повреждённого мозга. С позиции структурно-функциональной организации мозга и его трансформации можно выделить два направления: вперёд (прогресс) и назад (регресс). Если мы говорим вперёд, то этот процесс можно сравнить со строительством многоэтажного дома, который строится поэтапно. Если этот архитектурный принцип перевести на этапность естественного нейроонтогенеза, то сначала формируется нервная трубка (хорда), потом ствол мозга с мозжечком, далее - промежуточный мозг с гипофизом, а уж только потом подкорковые образования и сама кора больших полушарий (рис. № 2).

Рис. № 2 Естественный нейроонтогенез
3 (1).jpg

На рис № 3 можно проследить критические периоды адаптации у новорожденного при переходе от внутри – к внеутробной жизни.

Рис. №3. Фазовые проявления компенсаторно-приспособительных реакций.
4 (1).jpg

В своей книге «Особенности деятельности мозга ребенка» A.Peiper (1956) привел многочисленные доказательства отсутствия функционирования у грудного ребенка не только коры, но и ближайших к ней подкорковых образований.. Как видно на рис. № 4 у плода определяется неустойчивый ритм с частотой до 1,5 – 2 колебаний в сек. У новорожденного уже может регистрироваться относительно стабильный дельта-ритм (0,5 – 3 кол/сек), у дошкольников уже преобладает тета-ритм (4 – 7 кол/сек), у взрослых – альфа-ритм (8 – 13 кол/сек) или при возбуждении бета-ритм (14 – 30 кол/сек). Таким образом, общей тенденцией «созревания и развития» биоэлектрической активности головного мозга является чётко очерченный «электродинамический путь» от медленных ритмов к более быстрым. Следует отметить, что регистрируемые ритмы являются результатом возбуждения мозга (возмущения в нервной ткани) и интерференции (накладывания друг на друга) биоэлектрических (электромагнитных) волн различных частот, исходящих из различных отделов (этажей). Каждый уровень или мозговой центр, так же как и отдельные нейронные группы (ансамбли), в него входящие, имеют свою частотную характеристику. Волны, исходящие от мозговых центров и отдельных функциональных нейрональных групп интерферируют, определяя общую частотно-амплитудную характеристику ЭЭГ человека.

Рис. № 4. Распределение ритмов в полушариях головного мозга ребенка (А).
Зависимость основных электроэнцефалографических ритмов от возраста и функционального состояния мозга (Б).

5 (1).jpg

Если мы говорим назад, то этот процесс можно сравнить с ремонтом, реконструкцией или реставрацией того же многоэтажного дома. Всем понятно - логически сначала разбирается крыша, потом верхние этажи, а лишь затем - нижние этажи. Этот принцип лежит в основе возвратного нейроонтогенеза и его стадий (рис. № 5).

Рис. №5. Возвратный нейроонтогенез.
6.jpg

С философской точки зрения понятие «развитие» любой системы несёт в себе не только позитивный смысл. На самом деле, на каждом этапе естественного нейроонтогенезареализуются как «позитивные» программы развития так и «негативные» программы. Таким образом, если стимуляция развития дозируемая, то развитие человека осуществляется правильно, а если стимулов недостаточно (депривация), то развитие человека осуществляется по неправильному сценарию. К сожалению, «негативные» программы развития мозга могут проявляться двигательными, поведенческими и речевыми дефектами.

При решении проблем регресса основных функций человека (движение, поведение, речь), идущих в противоположном направлении естественного развития, также может формироваться два аспекта: положительный и отрицательный. С логической точки зрения понятие «распад основных функций при болезнях повреждённого мозга» несёт в себе как «позитивный» так и «негативный» смысл. Возвратный нейроонтогенез с негативным оттенком – это умирание человека и его мозга. Возвратный нейроонтогенез с негативным оттенком – этот также сформированные в процессе травмы или заболевания различные двигательные, психические и речевые дефекты, которые имеют огромный резонанс в обществе.Возвратный нейроонтогенез с положительным аспектом – это восстановление (исправление) функций через поломку патологических ансамблей мозга. С логической точки зрения всем понятно, что больной человек и его повреждённый мозг должен вернуться в «место поломки». Временный откат назад можно рассматривать как осознанная необходимость или вынужденная мера, так как сам дефект без его разборки не исчезнет. Как и при естественном нейроонтогенезе, при плановой структурно-функциональной перестройке, нагрузка также должна быть дозируемая. Эта реконструкция осуществляется не с помощью таблеток и уколов, а с помощью специальных реабилитационных занятий (тренинг + научение). Только при управляемой перестройке (направленная адаптация) восстановление будет идти по положительному сценарию. А если нагрузка чрезмерная (не дозируемая), то она приведёт к полному распаду всей нервной системы. С электрофизиологической точки зрения, при распаде (или недоразвитии) синапсов в мозге могут формироваться генераторы патологически усиленного возбуждения (ГПУВ), которые на сегодняшний день рассматриваются только с негативной точки зрения. Эти аспекты детально изучает общая патофизиология нервной системы (Г.Н.Крыжановский, 1997).

Объединённые общими понятиями «заболевание и восстановление» фундаментальные и прикладные дисциплины изучают изменения в нервной системе человека. Следует отметить тесную связь между дисциплинами, изучающими нейрофизиологические процессы при патологии, в норме и в нагрузках. Наиболее ярко эта связь прослеживается в рамках концепции «лечения нагрузкой». Различия между реабилитационными и патологическими реакциями определяются мерой их осуществления, т.е. дозой воздействия (дозированная стимуляция или чрезмерная нагрузка). В научных работах проф. В.Д.Трошина положены основы динамического саногенеза больных с нарушениями нервной системы. В процессе индивидуального онтогенеза необходимо учитывать силу и экспозицию раздражителя, возраст больного, пол, стадийность заболевания, полифакторность и нейрореактивность (В.Д.Трошин, 2007). Если эта доза нагрузки или мера воздействия (пусть даже вынужденная) соответствует потребности организма, реакция имеет адаптивный, физиологический характер, если не соответствует, то реакция приобретает дизадаптивный, т.е. патологический характер. Различные аспекты реабилитации больных с несформированными или утраченными функциями определяются принципами восстановительной медицины и коррекционной педагогикой. Используя принцип восстановительной медицины (разрушение дефекта) – в нервной системе возникает временная дезинтеграция. Используя принцип коррекционной педагогики (сильная стимуляция развития) – в нервной системе возникает временная дизрегуляция.

В-третьих, новизна и принципиально новый подход в данном докладе обусловлены развитием имеющихся на сегодняшний момент важных положений электрофизиологии. Прежде всего, это идея нервизма, касающаяся доминирующей роли нервной регуляции при управлении функциями организма. Разделение И.П.Павловым (Нобелевский лауреат 1904 г.) систем управления на 1-ую и 2-ую сигнальные системы подтверждает механизмы отражения, заданные в процессе эволюционно-исторического развития млекопитающих и самого человека. Выделение этих информационных (операционных) систем даёт основание к изучению механизмов памяти и оформлению баз данных. На сегодняшний день общий вектор эволюционно-исторических этапов развития человека и его нервной системы можно представить следующими формами организации жизни: 1)раздражимость; 2)рефлекс; 3)инстинкт; 4)сознание; 5)личность; 6)индивидуальность. Первые три «операционные» системы (раздражимость, рефлекс, инстинкт) представляют 1-ую сигнальную систему, а три другие «операционные» системы (сознание, личность, индивидуальность) – 2-ую сигнальную систему. «Ноль» можно считать началом жизни (роды) или конец жизни (смерть). Обобщённую модель развития систем управления можно проследить в таблице № 3.

Табл. №3. Вектор развития систем управления
Вектор развития в онтогенезеПрограмма развитияЭлектрофизиологическая характеристика на ЭЭГ
1.Созревание (адаптация и развитие)программа «включения электрической активности мозга»
0 – 1 – 2
медленные волны (тета, дельта) меняются на быстрые (альфа, бета)
2.Умираниепрограмма «выключения электрической активности мозга»
2 – 1 – 0
быстрые волны (альфа, бета) меняются на медленные (тета, дельта)
3.Реабилитация(реадаптация и коррекция)программа «восстановления электрической активности мозга»
2 – 1 – 2
старые быстрые волны (альфа, бета) меняются на медленные (тета, дельта), а затем заново формируются новый ритм быстрых волн (альфа, бета)
  • «0» - начало (система «включается») или конец жизни (система «выключается»)
  • «1» - первая сигнальная система
  • «2» - вторая сигнальная система

Медленная электрическая активность:

  • тета ритм на ЭЭГ - 1 – 3 колебаний в секунду (Гц)
  • дельта ритм на ЭЭГ - 3 – 6 колебаний в секунду (Гц)

Быстрая электрическая активность:

  • альфа ритм на ЭЭГ - 7 – 13 колебаний в секунду (Гц)
  • бета ритм на ЭЭГ - 14 – 39 колебаний в секунду (Гц)

В начале ХХ в. Г.Селье (Нобелевский лауреат 1936 г.) изучил реакцию организма на внезапное чрезмерное повреждение. Реакция оказалась универсальной, не зависящей от природы воздействующего фактора (физическая нагрузка, боль, страх, холод и пр.). Такую реакцию (на нагрузку) Г. Селье назвал стрессом (напряжение). Селье выделял два вида стресса:

А) эустресс (стресс, повышающий физиологические ресурсы организма);

Б) дистресс (стресс, истощающий физиологические ресурсы организма).

Между собой они отличаются интенсивностью, продолжительностью фактора воздействия и временем отдыха (временной интервал между нагрузками). Обобщая понятие стресс (напряжение), можно с уверенностью сказать, что эустресс (дозированная нагрузка) направлен на стимуляцию развития (тренировка), а дистресс (чрезмерная нагрузка) – на разрушение (шок) (табл. № 4).

Табл. № 4. Характеристика нагрузок и стрессорных реакций человека
Нет нагрузки (покой)1.Депривация
(выраженная)
Атрофия мышечной,
эндокринной и нервной систем
2.Депривация
(средней степени)
3.Депривация
(лёгкая)
Дозированная нагрузка (эустресс)4.Стандартные занятие (урок)Развитие мышечной, эндокринной и нервной систем
5. Интенсивное занятие («тренинг до усталости»)
6.Сложное занятие («тренинг до отказа»)
Чрезмерная нагрузка (дистресс)7.Шок I ст. (лёгкое обратимое повреждение)Разрушение мышечной, эндокринной и нервной систем
8.Шок II ст. (повреждение средней степени)
9.Шок III ст. (сильное повреждение)

С открытия Г.Селье известно, что стресс ведёт к ответным защитным процессам, которые достигаются ценой повреждения. На этой основе отечественный хирург Г.А.Илизаров создал и внедрил в практику восстановительной ортопедии фиксаторы со свойствами компрессии и скелетного вытяжения. Большим прогрессивным явлением в восстановительной медицине оказалось применение длительного, но дозируемого повреждения. В научном открытии С.Ю.Мышляева, дозируемая афферентная стимуляция двигательного, зрительного и слухового анализаторов (нагрузка на вход), приводит к биоэлектрической активации мозга, регенерации нейронов и восстановлению несформированных или утраченных функций (движение, поведение, речь). На сегодняшний день эти инновационные (реабилитационные) технологии в восстановительной неврологии, восстановительной психиатрии и восстановительной логопедии имеют революционный характер.

Надо сказать, что Селье стрессорные реакции исследовал на животных. Эти воздействия были однократны и чрезмерны, чаще всего эти изменения имели необратимый характер (дистресс). В наших экспериментах, в рамках тренировочного процесса, нагрузки увеличиваются плавно, постепенно, многократно повторяются и дозируются. Эти изменения имеют обратимый характер. По своей природе – это длительный (по времени) эустресс.

Восстановительная медицина и коррекционная педагогика имеет тысячелетнюю историю, несмотря на то, что сами термины появились сравнительно недавно. Конечно, в рамках восстановительной медицины активное развитие было у восстановительной хирургии, так как это было связано с войнами и травматизмом.

Основной принцип восстановления системы – это дозируемое, многократно повторяющееся раздражение с целью стимуляции развития или разрушения патологической системы. Иными словами – при задержке развития или лёгких нарушениях – стимуляция развития, а при недоразвитии или выраженных дефектах – разрушение патологической системы с последующим восстановлением функций до нормы.

Начиная со второй половины ХIХ в., операции восстанавливающие дефекты опорного аппарата (скелета) приобрели научную и практическую значимость, в частности, хирурги начали замещать костные дефекты, соединять костные отломки – остеосинтез.

Большим прогрессивным явлением оказалось создание и внедрение в практику восстановительной ортопедии внешних фиксаторов со свойствами компрессии и дистракции. Основными из них являются: аппарат Г.А.Илизарова (1953); аппарат О.Н.Гудушаури (1971); аппарат М.В.Волкова-Оганесяна (1980); аппарат В.Н.Калнберза (1982); аппарат М.В.Казарезова (1984) и др. В восстановительной медицине их применение имело революционный характер.

Любое восстановление функций у больных с нарушения опорно-двигательными аппарата происходит:

  1. Через дозируемое повреждение опорного аппарата:
    1. сухожилий;
    2. суставного хряща;
    3. костной ткани, в том числе надкостницы.
  2. Через дозируемое повреждение двигательного аппарата:
    1. мышц;
    2. синовиальных сумок
    3. нервов, в том числе синапсов.

Восстановлением опорной функции занимались многие, но открытие сделано группой учёных во главе с Илизаровым Г.А. (1953) в г. Кургане. Научное открытие связано с остеосинтезом и внешней дистракцией кости (скелетное вытяжение) с помощью аппарата.

Восстановлением двигательной функции также занимались многие, но открытие сделано группой учёных Мышляевым С.Ю., совместно с Трошиным В.Д. и Мухиной И.В. (2007) в г. Нижнем Новгороде. Научное открытие связано с глубоким мышечным растяжением и перерастяжением при отягощении (основной рефлекс на растяжение). Кроме нейродвигательных нарушений, в результате применения дозированных длительных стрессорных нагрузок (глубинной психотерапии на фоне аффекта и глубинным растормаживанием речи с активацией голосообразования) эффективно восстанавливаются психические и речевые дефекты.

В ХХI в. в результате подробного исследования гено-типа, фено-типа и типа общения человека изменяются взгляды на сам нейроонтогенез. Принцип восстановительной неврологии, восстановительной психиатрии и восстановительной логопедии тот же, что и в восстановительной хирургии. Сначала частичное разрушение системы (органа, ткани), возвращение в исходное преморбидное состояние (начало заболевания), а потом восстановление до возрастной нормы (табл. № 5)

Табл. №5. Основные технологии восстановительной медицины
Медицинские дисциплиныВиды нагрузки
Стимуляция
(орган, ткань или система)
Частичное разрушение (орган, ткань или система)
КардиологияИскусственное управление ритмом сердца (водитель ритма)Дефибрилляция миокарда (разрушение патологического ритма)
Неврология
Психиатрия
Логопедия
Интенсивная тренировка (активация двигательного, зрительного, слухового анализатора)
+
обучение (импринтинг, воспитание, обучение)
Тренинг «до отказа» (перевозбуждение двигательного, зрительного, слухового анализатора) 
+
научение (импринтинг, перевоспитание, переобучение)
ОртопедияИмперативные тренажёры
+
ортезы или протезы
Внешние фиксаторы
+
вытяжение или редрессация

По терминологии Г.Н.Крыжановского, патологическая функциональная система характеризуется наличием патологического доминантного очага в мозге (ГПУВ). Разрушение патологических нейронных цепей происходит через ре-афферентацию (сильную афферентную атаку) с последующим пессимальным торможением. В процессе реабилитации, генерация электрического сигнала идёт с двигательного анализатора (мышцы), зрительного анализатора (глаза) и слухового анализатора (уши). С электрофизиологической точки зрения определенный патологический участок или несколько зон в мозге, особенно сенсомоторная, слуховая и зрительная кора, попадают в зону деафферентации (клетка не отвечает на раздражитель – молчит – это фаза рефрактерности). Возбудимость нервной клетки во время её стимуляции (фаза деполяризации) быстро и сильно изменяется. Именно в этот период функции оболочки клетки отключаются, а включается единственная функция ядра – синтез аминокислот. Схематично эти фазы представлены на рис. 5

Рис. №5. Фазовые изменения возбудимости клетки (б) во время потенциала действия (а)
7.jpg

По терминологии Н.П.Бехтеревой, «слабые» нейронные ансамбли в процессе реабилитации, разрушаются и начнают генерировать санологически усиленное возбуждение (ГСУВ). Целью восстановительной терапии у больных с повреждением нервной системы, является активация адаптивно-компенсаторных факторов. Эта активация на ЭЭГ проявляется усиление генерации электрических сигналов (клинический пример; ЭЭГ до, в процессе и после реабилитации). Активация клинических проявлений является типовым патологическим процессом, характеризующихся дезинтеграцией и растормаживанием нервных структур (Г.Н.Крыжановский, 1997). Далее из-за «включения» системных механизмов защиты и многократно повторяющихся воздействий в режиме: (интенсивной тренировки + научение) или (тренинга «до отказа» + научение) происходит формирование новых условно-рефлекторных связей на уровне коры, подкорки, промежуточного, среднего и спинного мозга. Дозированное поступление сигналов в ЦНС (афференты) приводит к синхронному повышению амплитуды электрических сигналов на всех этажах мозга. Общее возбуждение всей электрической активности мозга характеризуется обострением основного заболевания. Конечным этапом восстановительной терапии является реафферентация (восстановление восходящих нервных путей), спраутинг (синапсогенез: дендрит-аксон, дендрит-дендрит) и реиннервация (восстановление нисходящих нервных путей). При разрушении нейронных ансамблей, с позиции нейроонтогенеза, человек должен вернуться на преморбидный этап онтогенеза (состояние до начала болезни). Очень важно понять, что с клинической точки зрения, восстановление основных функций человека (движение, поведение, речь) происходит по принципу «восстановление через обострение». (рис. № 6 Восстановление через обострение).

Рис. №6. Модель выхода из болезни
8.jpg

Разрабатывая концепцию длительного тренировочного процесса как реабилитационного процесса, был проанализирован большой научный опыт, накопленный исследователями в области адаптации организма к повторяющимся интенсивным нагрузкам. Человек, пусть даже больной, имеет свойство адаптироваться к нагрузкам, превышающим потребности нормальной повседневной деятельности. Однако физические нагрузки (адаптивно-физическая реабилитация), эмоциональные нагрузки (психолого-педагогическая реабилитация) и речевые нагрузки (вокально-речевая реабилитация) должны расти постепенно для того, чтобы позволить организму адаптироваться к ним; избежать чрезмерного травматизма и активной торпидной фазы шока (полный сбой системы в процессе перегрузки). Варьирование вида, объёма и интенсивности тренировочной нагрузки даёт человеку возможность восстановиться и с избытком компенсироваться (рис. № 7).

Рис. №7. Закон нагрузки и перегрузки
9.jpg

Нагрузка (на двигательный, зрительный и слуховой анализаторы) должна увеличиваться постепенно, по мере прохождения адаптации, иначе воздействие остановится, и дальнейшее совершенствование функций не будет расти (рис. № 8). Среди методов тренировки можно выделить следующие названия: повторный, интервальный, интенсивная (до выраженной усталости), «до отказа» (т.е. на грани переносимости) и др. Деполяризация постсинаптической мембраны при очень частом следовании друг за другом нервных импульсов лежит в основе открытого Н.Е.Введенским пессимального торможения. Сущность его состоит в следующем. Величина тетанического сокращения скелетной мышцы в ответ на ритмические раздражения нерва возрастает с увеличением частоты стимуляции. При некоторой оптимальной частоте раздражения тетанус достигает наибольшей величины. Если продолжать увеличивать частоту стимуляции нерва, то тетаническое сокращение мышцы начинает резко ослабевать и при некоторой большой пессимальной частоте раздражение нерва мышца, несмотря на продолжающееся раздражение, почти полностью расслабляется. Уменьшение частоты стимуляции тотчас приводит к восстановлению уровня тетанического сокращения.

Рис. №8. Принцип прогрессивно-возрастающей нагрузки.
10.jpg

Интенсивную тренировку (физическая нагрузка, психическая нагрузка и речевая нагрузка или до усталости) и тренинг «до отказа» (на грани переносимости или временное рассогласование функций) мы применили к системе реабилитации больных с уже имеющимися стойкими патологическими функциональными системами (двигательные, психические и речевые дефекты).

Важно отметить, что повреждающий фактор (сигнал на вход) должен обладать достаточной интенсивностью (дозированный раздражитель) и длительностью действия. Если он (тренирующий фактор) действует кратковременно, то состояние адаптации не формируется. Если повреждающий фактор (афферентный стимул) действует длительно с интервалами отдыха, это создаёт достаточные предпосылки для формирования так называемых «структурных следов» (Ф.З.Меерсону, 1983).

Проводя линию сравнения между живыми и неживыми системами, можно сделать вывод:

  • в неживых системах - повышение амплитуды сигнала (механический резонанс) приводит к разрушению системы (пример, разрушение моста - механизм резонанса). Таким образом, в электрических приборах нагрузка с повышением напряжения обязательно приведет к перегрузке системы и её поломке (механизм короткого замыкания и отключения электрической сети).
  • в живых системах – постепенное, дозированное повышение амплитуды сигнала (электрический резонанс) приводит к восстановлению функций (пример, лечение нагрузкой - механизм высокоамплитудной синхронизации на ЭЭГ). Таким образом, нагрузка в режиме тренировки (дозированный стресс) обязательно приведёт к самоорганизации системы (механизм направленной адаптации и восстановления функций).

На сегодняшний день известно, что человек «пусть даже больной с нарушениями деятельности мозга» представляет собой сложную, но устойчивую систему. Самое главное, в моём докладе нужно проследить динамику переходов внутри каждой системы, т.е. её преобразования или плановой перестройки:

1 вариант: из неустойчивого состояния в устойчивое (по теории синергетики - из хаоса в порядок). (схема № 2) Модель состоит из двух элементов

Схема № 2 Закон синергетики
11.jpg

2 вариант: из устойчивого состояния в неустойчивое, а затем заново в новое устойчивое состояние (по теории патологической нейрофизиологии старый порядок – это устойчивые состояния повреждённого мозга, термин применила Н.П.Бехтерева). (схема № 3) Модель состоит из трёх элементов, добавляется первый элемент (красного цвета)

Схема № 3 Закон восстановления функций (перестройка)
12.jpg

Анализируя динамику переходов можно подробно изучить механизм генерации электрических импульсов нервной системы и регенерации нейронов в мозге.

Итак, при устойчивых электродинамических состояниях нервной системы (т.е. при естественном созревании мозга человека) отмечается чёткая закономерность:

Медленные волны сменяются на Быстрые. (схема № 4).

Алгоритм или динамика формирования ритма ЭЭГ (частотно-амплитудная характеристика) у младенца в процессе его взросления такова:

13.jpg
В процессе взросления масса мозга также меняется. От рождения до взрослого она увеличивается от 400 гр. до 1 кг 400 гр..

Схема № 4 Закон естественного развития (созревание функции или естественный нейроонтогенез)
14.jpg

При неустойчивых электродинамических состояниях нервной системы в процессе реабилитации больных с проблемами нервной системы, психики и речи отмечается определённая закономерность:

БЫСТРЫЕ волны сначала сменяются на МЕДЛЕННЫЕ, а затем вновь на БЫСТРЫЕ. (схема № 5)

С нейрофизиологической точки зрения в результате системной активации генетического аппарата нейронов или направленной структурно-функциональной адаптации происходит последовательное раздражение определенных структур мозга или уровней (этажи мозга: кора, подкорка, промежуточный мозг, ствол, спинной мозг), а иногда вплоть до выпадения функций. С электрофизиологической точки зрения в ЦНС формируется доминанта с последующей деафферентацией. Чрезмерное напряжение на мембране нейронов того или иного анализатора, которое формируется из-за генерации импульсных токов в периферическом конце анализатора (мышцы, глаза, уши) приводит к активным электрическим процессам в ЦНС, вплоть до фазы рефрактерности, что характеризует синтез аминокислот в ядре нервной клетки. С клинической точки зрения происходит обострение основного заболевания, а иногда даже появление как бы новых (скрытых или неразвёрнутых) симптомов (рис. № 6 Выход из болезни – через обострение).

Алгоритм или динамика ритма ЭЭГ в процессе реабилитации такова (схема № 5):

15.jpg

Сначала активируются ритмы в больших полушариях (коры и подкорки), а затем в глубинных структурах мозга – промежуточный мозг и ствол мозга, спинной мозг), а затем вновь в больших полушариях.

Схема № 5 Закон искусственного развития (восстановление функции или возвратный нейроонтогенез)
16.jpg

Таким образом, с позиции нейрокибернетики (теория управления повреждённым мозгом) в процессе сильной стимуляции или разрушения дефектных функций нервная система из устойчивого электродинамического равновесия переходит в неустойчивое электродинамическое состояние, а затем вновь формирует новое устойчивое динамическое состояние (новая динамическая организация мозговых систем, термин применил С.В.Медведев). C позиции ЭВМ – это обычная перезагрузка операционных систем или ввод базы данных. С технической точки зрения английское слово «аpgrade» так же означает усовершенствование, подъём качества, улучшение породы. Со времён Гиппократа известно, что все болезни проходят через обострение, и если они хронические, то их переводят в острую активную фазу. Результаты наших исследований подчёркивают, что патогенное значение стресса необоснованно преувеличивается, заслоняя от внимания исследователей его функцию как важного звена адаптации (развития) и ре-адаптации (ре-абилитация). Следовательно, обострение у больных с повреждённым (незрелым) мозгом в виде выраженных клинических проявлений и восстановление функций (движение, психика, речь) доказывает, что повышение амплитуды на ЭЭГ (системная генерация биоэлектрической активности мозга) не может однозначно трактоваться в качестве патогенного начала. Оно (дозированное возбуждение и гиперсинхронизация, вплоть до пароксизмальных реакций) является общим реабилитационным синдромом и необходимым звеном более сложного целостного механизма приспособления к окружающей среде в его положительном для человека значении. Таким образом, можно сделать вывод, что генерация электрических сигналов в нервной системе приводит к регенерации в мозге, которая проявляется нейропластичностью.

17.jpg

Этот закон подтверждается нейробиологическими механизмами памяти, т.е. при переходе из блока кратковременной памяти в долговременную, электрические процессы начинают активировать электрохимические реакции в клетках (синтез аминокислот). В этих двух примерах, на уровне клетки (нейрон) и на уровне мозга (нервная система) отмечается единый фазный процесс – сначала возбуждение, потом торможение. Биофизик, Нобелевский лауреат Френсис Крик, открывший модель ДНК, был прав. Работа мозга производится фазически, как триггер (от англ. trigger - переключающее устройство). Как и в фазах «сон - бодрствование», в этом часом механизме имеется два устойчивых состояния. Переход одного состояния в другое сопровождается скачком напряжения. Дозированная нагрузка создаёт возбуждение на определённом этаже мозга, которое заканчивается торможение в этих нейронных ансамблях. «Обнулирование» на мембране нейрона активирует ядро клетки. На клеточном уровне – это проявляется синтезом аминокислот. На уровне нервной системы человека это явление проявляется адаптацией и ре-адаптацией.

Для оценки характера патологических нарушений, автором разработана шкала развития основных функций, которая показывает вектор развития человека в баллах (10-бальная шкала). В процессе восстановительной терапии, с функциональной точки зрения, человек сначала «откатывается» на одну-две позиции назад, а потом восстанавливается до возрастной нормы. Эти управляемые процессы можно назвать возвратный мотогенез, возвратный психогенез и возвратный логогенез. Степень распада функции зависит от функциональной зрелости или «функциональной насыщенности»:

  • двигательная функция (шкала представлена по степени сложности): лежит – держит голову – сидит – ползает – стоит – ходит – бежит – кувыркается – стоит на руках – фляг – сальто; (таблица № 5 «Шкала физической зрелости»);
  • психическая функция (шкала представлена по степени сложности): кома – сон – психомоторное возбуждение – олигофрения- шизофрения- психоз – психопатия – невроз – акцентуация характера – творчество; (таблица № 6 «Шкала психической зрелости»);
  • речевая функция (шкала представлена по степени сложности): дыхание – фонация – артикуляция звуков – слоги – слова – устойчивые выражения – предложения- текст. (таблица № 7 «Шкала речевой зрелости»).
18.jpg

Впервые осуществив коррекцию очень сложных двигательных, психических, речевых дефектов человека и его мозга, открыта «дверь в нейроонтогенез» человека. Вскрыт концептуальный механизм пато-и саногенеза. Переход от функциональных систем (по П.К.Анохину) к патологическим системам (по Г.Н.Крыжановскому) осуществляется через чрезмерный стресс (дистресс по Г.Селье или необратимое повреждение). Переход от патологических систем (заболевание) к новым функциональным системам (выздоровление) осуществляется через дозируемый стресс (эустресс по Г.Селье или обратимое повреждение в процессе специального тренинга + научение) (схема № 6).

Схема № 6 Механизм пато-и саногенеза
19.jpg

Научная значимость данного открытия заключается в том, что повышение амплитуды сигнала на ЭЭГ выше порога (выше 120 мкВ) или пароксизмальные реакции (повышение амплитуды сигнала) в процессе ре-абилитации должна рассматриваться как саногенная (необходимая для восстановления функций) реакция нервной системы. Иными словами – это форма приспособления (направленная структурно-функциональная адаптация) мозга человека к меняющимся условиям внешней среды (тренинг + научение). Адаптационный смысл генерации сигнала состоит в высокоамплитудной синхронизации ритмов ЭЭГ на каждом этаже мозга (кора, подкорка, промежуточный мозг, ствол мозга, спинной мозг).(рис. № 9)

Рис. № 9. Иерархическая архитектура зрелости мозга (серое и белое вещество)
20.jpg

Специальный тренинг и научение, вызывающие временное дозируемое и обратимое повреждение, направлены на изменение нейропластичности и получение полезного результата, который оставляет в памяти свои следы. Дифференцировка нервной ткани (условно-рефлекторные реакции) зависит от дозы и интенсивности воздействия, что и формирует новую функциональную систему. Таким образом, в процессе комплексной реабилитации нервная система человека из устойчивого равновесия переходит в неустойчивое динамическое состояние (эндогенизация процесса, термин применил Крыжановский), а затем заново формирует новое устойчивое динамическое равновесие.

Общая статистика восстановления (частичное или полное) больных с проблемами нервной системы, психики и речи составляет выше 80%. Используя механизм «нейрофизиологического резонанса» или высокоамплитудной синхронизации каждого ритма на ЭЭГ можно осуществить прорыв в лечении болезней повреждённого мозга.

Сформулированные выше синергетические принципы работы мозга имеют во многом физическое содержание, поскольку сама синергетика возникла из физики колебаний, главным образом из теории фазовых переходов и теории нелинейных колебаний.

В чём суть электродинамической ре-организации мозга? Она заключается в перестройки общего рисунка ЭЭГ. Электрические сигналы, генерируемые с периферического конца двигательного, зрительного и слухового анализатора афферентным путём поступают в мозг. В процессе многократно повторяющихся дозированных нагрузок у человека с повреждённым (незрелым) мозгом электродинамическая система переходит в неустойчивое состояние. При интенсивной тренировке и тренинге «до отказа патологических функций» на ЭЭГ возникает эффект гиперсинхронизация, вплоть до пароксизмальных реакций. Пластичность лежит в основе временной и пространственной суммации действия раздражителей на нервную систему. Наглядным примером такого возбуждения и генерации электрических сигналов является так называемый киндлинг-эффект («разжигание», «раскачка» или «разгон»). Этот феномен заключается в том, что многократные дозированные упражнения не вызывает видимой реакции, а с течением времени приводят к повышению возбудимости, системной генерации электрических сигналов на каждом этаже мозга (ствол, диэнцефальная область – медленные колебания: тела и дельта волны; подкорка и кора – быстрые колебания: альфа и бета волны), а иногда и к судорожной готовности всего мозга (высокоамплитудные вспышки – комплексы пик-волна).

Нервная система из устойчивого патологического состояния (патологическая система по Крыжановскому) переходит в неустойчивое состояние. Это переходное состояние сменяется устойчивой новой функциональной системой (функциональная система по Анохину). По терминологии И.П.Павлова – это перестройка «энграмм» связана с открытием всей системы «Человек» с последующим её закрытием. При формировании болезни в мозге формируются ГПУВ (генераторы патологически усиленного возбуждения), Эти нейрофизиологических паттерны характерны для формирующегося дефекта синапсов или самих нейронных ансамблей. В процессе ре-абилитации, в мозге формируются ГСУВ (генераторы санологически усиленного возбуждения). Эти нейрофизиологические паттерны характерны для восстановления синапсов и самих нейронных ансамблей. По концепции Г.Селье, в первом случае – этот механизм активирует дистресс (чрезмерная, однократная нагрузка), а во втором случае – эустресс (дозированная, многократно повторяющаяся нагрузка).

21.jpg

Надо сказать, что болезни повреждённого (незрелого) мозга также характеризуются устойчивым электродинамическим режимом. У этих людей переносимость физических, психологических, речевых нагрузок снижена, что характеризует общее снижение адаптации. Маленький диапазон произвольных реакций (I-ая сигнальная система по Павлову) и большой диапазон непроизвольных реакций (II-ая сигнальная система по Павлову) – вот основная характеристика повреждённого (незрелого) мозга. Период десинхронизации (при дефекте или недоразвитии каких-либо функций), диффузные изменения на ЭЭГ или депрессия основного ритма (при задержке развития или лёгких симптомах заболевания) в период ре-абилитации (дозированная нагрузка) сменяется на активацию всех структур мозга (системная активация биоэлектрической активности). С позиции топической анатомии и топической электрофизиологии происходит активация I, II, III, IV этажей мозга. С позиции кибернетики вся нервная система переходит в неустойчивое состояние (неустойчивый электродинамический режим, вплоть до пароксизмальных реакций). Время завершения этого переходного периода (период ре-абилитации) определяется значением амплитуды колебания на ЭЭГ. На этом этапе происходи синхронизация всех ритмов с последующим снижением амплитуды до возрастной нормы (в каждом отведении на ЭЭГ своя возрастная норма). После реабилитации общий рисунок ЭЭГ («энграммы) приобретает устойчивый электродинамический режим. «Эффект разжигания мозга» заканчивается восстановлением его частотно-амплитудных характеристик. На ЭЭГ отмечается чётко сформированный (в рамках возраста) основной ритм, а осуществлённая ре-адаптация характеризуется новым качеством жизни человека.



Количество просмотров: 1050 Точка отсчёта в нейронауках
Опубликовано: 27.08.2014 20:44:45
Изменено: 28.01.2015 04:12:20
Первый просмотр: 13.09.2014 10:20:16
Крайний просмотр: 13.12.2017 07:04:56

Короткая ссылка: http://мышляев.рф/~YtiUA
Предыдущая статья | Следующая статья

Возврат к списку статей

  (Голосов: 8, Рейтинг: 3.68)


Материалы по теме «Авторские статьи»



Нашли ошибку в тексте? Выделите ее, нажмите Ctrl+Enter. Мы сделаем сайт лучше!


+7 (831) 293-42-32
8 800 550 35 40 (звонок бесплатный)