Психофизиология – это обширная и активно развивающаяся область нейронауки, изучающая взаимодействие психических и физиологических процессов в организме.

Психофизиология является неотъемлемой частью междисциплинарных исследований, интегрируя знания из различных научных областей для глубокого понимания человеческого поведения и механизмов его регуляции. Данное методическое пособие поможет сформировать целостное представление о психофизиологических процессах и их значении в контексте здоровья и адаптации человека к окружающей среде.

Пособие основано на курсе лекций «Психофизиология», направленном на изучение фундаментальных и прикладных аспектов психофизиологии. Оно охватывает историю дисциплины, основные методы исследования, а также такие ключевые разделы, как когнитивные и эмоциональные процессы, функциональные состояния, дифференциальная и клиническая психофизиология. По методологическим соображениям из учебного пособия исключены разделы, посвященные психофизиологии сознания и мышления.

Материалы предназначены для студентов, аспирантов и всех, кто интересуется психофизиологией и нейронаукой. Пособие предлагает систематическое изложение материала, подкрепленное современными научными данными и методами, что делает его полезным как для образовательных, так и для научно-исследовательских целей.

В пособии содержится подробный список основной и дополнительной литературы, а также возможные вопросы по курсу.

Древний Египет, около 2600 лет до н. э. В древнем Египте самым важным органом для человека считалось сердце. Мозг же считался не значимым органом – его даже не бальзамировали. Однако в Египте был найден хирургический папирус (папирус Эдвина Смита), в котором описывается двадцать шесть случаев черепно-мозговой травмы, а также различные рекомендации по лечению последствий ранения головы. Это первый сохранившийся известный медицинский трактат.

2000 лет до н. э. Данные археологов показывают, что широкое распространение получила операция по трепанации черепа; такие черепа встречаются в разных регионах. Операция по трепанации была распространённым средством борьбы с эпилепсией, психическими расстройствами и использовалась в магических ритуалах. Данные, полученные в ходе раскопок свидетельствуют о том, что люди, перенесшие операции, часто выживали.

Древняя Греция. Алкмеон из Кротона (V век до н. э.) один из первых, кто проводил анатомические исследования и предположил, что мозг является центром чувств и мышления и описал строение глазного нерва. Гиппократ (460–370 гг. до н. э.), отец медицины, утверждал, что мозг является органом умственной активности, отвечающим за восприятие, мысли и эмоции. Он выдвинул концепцию о четырех темпераментах (холерик, меланхолик, флегматик, сангвиник) связанных с преобладанием в организме той или иной жидкости. Платон (428–348 гг. до н. э.) также считал, что мозг является местом разума, в отличие от сердца, которое, по его мнению, было источником более страстных эмоций.

Римская империя. Гален (129–216 гг. н. э.), римский врач и философ, внес значительный вклад в понимание нервной системы. Он проводил детальные анатомические исследования мозга и нервной системы, основываясь на диссекциях животных. Гален утверждал, что мозг контролирует все произвольные и некоторые непроизвольные движения, различал нервы, отвечающие за чувственные восприятия и движение. Студенты-медики изучали учение Галена до XIX века.

Персия. Авиценна или Ибн Сина (980–1037), философ и врач, считал, что человеческий мозг имеет пять желудочков, каждый из которых отвечает за различные функции – здравый смысл, воображение, принятие решений, создание образа мира, память.

Средние века (1100–1500). Исследования мозга были прекращены из-за церковного запрета на вскрытия и изучение анатомии. Однако в этот период появились первые приюты для душевнобольных, включая открытие Больницы Святого Варфоломея (Бедлам) в 1123 году.

Эпоха Возрождения. Начинаются первые анатомические исследования и возрастает интерес к строению тела и мозга. Описание устройства мозга встречается у Леонардо да Винчи (1452–1519). В 1543 году вышел анатомический атлас Андреаса Везалия ”De humani corporis fabrica” («О строении человеческого тела»). Везалий критиковал ошибки и неточности в трудах Галена, полагаясь на собственные наблюдения и опыт. Его работа способствовала переходу от догматического следования античным текстам к эмпирическим методам и снятию запретов на анатомические исследования.

Рене Декарт (1596–1650) предложил механистическое объяснение физиологических процессов и принцип дуализма в изучении души и тела. Душа и тело – это две различные субстанции: разум нематериален и не подчиняется физическим законам, в то время как тело материально и подчиняется им. Он предполагал, что взаимодействие между разумом и телом происходит в шишковидной железе. Также он разработал теорию «животных духов» – невидимых физических частиц, которые циркулируют по нервной системе и передают сигналы между различными частями тела и мозгом.

Новое время. Луиджи Гальвани (1737–1798) открыл электрическую природу мышечного возбуждения и разработал концепцию «животного электричества». Он предположил, что тела животных содержат собственные источники электрической энергии, вызывающие мышечные сокращения. Гальвани считал, что нервы функционируют как проводники электричества, передавая энергию к мышцам и вызывая их движение.

XIX век. В 1790-х Франц Йозеф Галль (1758–1828) основывает новую псевдонаучную область – френологию. Ф. Галль предполагал, что характер и познавательные способности человека можно определить по форме черепа и размеру определенных областей головы.

К 1820-м годам изобретение новых линз сделало микроскоп достаточно мощным, чтобы учёные могли рассмотреть анатомическое строение мозга на клеточном уровне.

Чарльз Белл (1774–1842) разработал теорию, согласно которой задние корешки спинного мозга отвечают за сенсорные функции, а передние корешки – за моторику. Эта теория была подтверждена в 1822 году французским физиологом Франсуа Мажанди (1783–1855).

В 1836 году физиолог Габриэль Густав Валентин (1810–1883) открыл и описал нейрон. В 1846 году Рудольф Вирхов (1821–1902) обнаружил и описал глиальные клетки.

В 1861 году анатом Поль Брока (1824–1880) описал пациента с грубым нарушением моторной речи и предположил, что этот дефект был вызван опухолью в задней трети нижней лобной извилины левого полушария. В 1873 году психиатр Карл Вернике (1848–1905) описал случай поражения другого участка мозга, которое вызывало нарушение понимания слышимой речи.

В 1863 году Иван Михайлович Сеченов (1829–1905) опубликовал книгу «Рефлексы головного мозга», в которой показал, что все действия животных и человека могут быть объяснены через механизм рефлексов, и даже сложные мыслительные процессы являются результатом рефлекторной деятельности мозга.

В 1897 году Чарльз Скотт Шеррингтон (1857–1932) разработал концепцию синапса и синаптических связей в нервной системе.

XX век. Психофизиология стремительно развивалась в XX веке: было сделано множество научных открытий и технических достижений. Ниже представлены самые яркие ученые и их концепции, повлиявшие на развитие науки.

В 1903 году Иван Петрович Павлов (1849–1936) ввёл термин «условный рефлекс». Он доказал физиологические основы психики и разработал физиологию высшей нервной деятельности.

В 1906 году Сантьяго Рамон-и-Кахаль (1852–1934) и Камилло Гольджи (1843–1926) получили Нобелевскую премию за изучение структуры и строения нервной системы. Гольджи разработал метод «черной реакции», который позволял окрашивать нервные клетки и улучшал возможности изучения структуры нервных клеток. Рамон-и-Кахаль усовершенствовал метод окраски Гольджи, что позволило выделить отдельные нейроны с дендритами и аксонами, и детально описать множество типов нейронов и их организацию в различных частях мозга.