Программа курса
Психофизиология

Предмет, методы и задачи психофизиологии

Психофизиология - наука, изучающая физиологические механизмы субъективных явлений, состояний и индивидуальных различий. Исследование нейронных механизмов психических процессов на синаптическом и молекулярном уровне как основная задача психофизиологии.

Исследовательская парадигма: человек-нейрон-модель. Компьютеризованные психофизические методы исследования: измерение порогов, шкалирование больших субъективных различий, многомерное шкалирование. Построение перцептивного мнемического и семантического пространств.

Полиграфия. Регистрация дыхания. Плетизмография. Электродермография, электроокулография, электромиография, электрокардиография, электроэнцефалография (ЭЭГ), магнитоэнцефалография (МЭГ). Спектральный анализ ЭЭГ и МЭГ. Вызванные потенциалы. Потенциалы, связанные с событием. Компьютерное картирование мозга. Расчет эквивалентного диполя. Компьютерная томография.Структурная магнитно-резонансная томография (МРТ). Позитронная эмиссионная томография (ПЭТ). Функциональная магнитно-резонансная томография (ФМРТ). Интеграция данных ЭЭГ и МЭГ и данных структурной и функциональной магнитно-резонансной томографии.

Экстраклеточная регистрация. Компьютерное разделение спайков. Внутриклеточная регистрация активности нейронов. Компьютерный анализ постсинаптических потенциалов и токов отдельных ионных каналов.

Построение компьютерных моделей нейронных сетей из нейроноподобных элементов. Объединение в модели результатов психофизических, электроэнцефалографических и нейрональных экспериментов. Модель как форма рабочей гипотезы.

Области психофизиологических исследований: внимание, память и научение, движения, функциональные состояния, агрессивность, стресс, сон, эмоции; психофизиология речи и мышления, психофизиология воли, психофизиология сознания, психофизиология музыкального восприятия; психофизиология половых различий, возрастная психофизиология, дифференциальная психофизиология.

Прикладные области психофизиологии. Социальная психофизиология. Клиническая психофизиология. Эргономическая психофизиология (объективные методы диагностики состояния человека-оператора). Спортивная психофизиология (объективная оценка спортивной формы, координации движений). Авиационная психофизиология (объективные телеметрические методы оценки состояния пилота в процессе полета, предупреждение потери сознания). Космическая психофизиология (объективные телеметрические методы оценки психического состояния и прогнозирования динамики адаптации космонавта). Педагогическая психофизиология. Экологическая психофизиология.

Психофизиология перцептивных процессов

Общая характеристика перцептивных процессов. Характеристика рецептора. Логарифмическое преобразование в рецепторе. Закон Вебера-Фехнера. Ансамбль рецепторов. Принцип векторного кодирования. Вектор возбуждения ансамбля рецепторов. Ортогонализация и нормировка вектора возбуждения в ансамбле нейронов-предетекторов. Сферическая модель восприятия. Избирательная характеристика коркового нейрона-детектора. Отображение стимула на карте детекторов. Колончатая организация детекторов. Вектор синаптических связей детектора. Реакция нейрона-детектора как результат скалярного произведения вектора возбуждения и вектора его синаптических связей. Аконстантный детектор. Экран аконстантного отображения стимулов. Перемещение фокуса возбуждения по экрану аконстантных детекторов при изменении стимула. Субъективное различие между стимулами как абсолютная величина разности порождаемых ими векторов возбуждения. Построение перцептивного пространства. Взаимодействие аконстантных детекторов. Константный нейрон-детектор. Константное восприятие как отображение стимула на экране константных детекторов. Генетические факторы и внешняя среда в формировании детекторов. Чувствительные периоды формирования детекторов. Активирующая и инактивирующая системы мозга. Роль неспецифических активирующих влияний в формировании детекторов. Пластические синапсы. Фигура и фон. Контраст. Ассимиляция. Сложные формы восприятия. Гностическая единица. Формирование гностических единиц. Роль сигнала новизны в формировании гностических единиц. Гештальт. Гештальт-пирамиды как интеграция детекторов и гностических единиц. Перцептивное пространство гештальтов.

Зрительная перцептивная система. Спектры поглощения фотопигментов. Логарифмическое преобразование в фоторецепторах. Функции горизонтальных, биполярных и амакриновых клеток. Ганглиозные клетки сетчатки. X-, Y- и W-нейроны. Парвоцеллюлярная система. Концентрические рецептивные поля Х-нейронов. Нейроны яркости и темноты. Яркостный контраст и нейроны почернения. Нарушение контрастной чувствительности.Кодирование интенсивности двухкомпонентным вектором возбуждения. Перцептивное различие между разными по интенсивности стимулами. Вызванный потенциал на замену стимулов разной интенсивности. Зрительная маскировка - прямая и обратная. Критическая частота слияния мельканий. Объективная оптометрия. Перцептивное