Milleks kasutatakse psühhofüsioloogilisi meetodeid? Psühhofüsioloogiliste uuringute meetodid

5.1. Funktsionaalsed meetodid

5.2. Elektroentsefalograafia

5.5. Elektromüograafia

5.6. Trükkimine

5.7. Elektrokardiograafia

5.8. Elektrookulograafia

Teoreetilise psühhofüsioloogia põhisuunad

Aistingute ja tajude psühhofüsioloogia uurib analüsaatorites närviprotsesse, alustades retseptoritest ja lõpetades kortikaalsete lõikudega. Paigaldatud on spetsiifilised värvinägemise seadmed, spetsiifilised retseptorid ning puute- ja valutundlikkuse rajad, avastatud on neuronid, mis reageerivad visuaalsete ja kuulmisstiimulite individuaalsetele omadustele (vt Neurondetektor).

Kõne ja mõtlemise psühhofüsioloogia uurib aju erinevate piirkondade funktsionaalset rolli ja nende seoseid kõneprotsesside elluviimisel. Verbaalsete stiimulite semantilise analüüsi käigus oli põhimõtteliselt oluline luua lähedane seos psüühiliste protsesside ja kõnemotoorse analüsaatori aktiivsuse vahel, samuti selgitada välja spetsiifilised närvitegevuse mustrid mõnes subkortikaalses ajupiirkonnas.

Funktsionaalsete seisundite ja emotsioonide psühhofüsioloogia uurib neurohumoraalseid mehhanisme emotsionaalsete, motivatsiooniliste, stressirohke ja muude seisundite ilmnemisel. Avanenud on aju subkortikaalsetes piirkondades asuvad naudingu ja rahulolematuse närvikeskused. On kindlaks tehtud, et emotsionaalses käitumises on oluline roll endokriinsete näärmete (hüpofüüsi, ajukoore ja neerupealise säsi jne) eritatavatel hormoonidel, aga ka erinevatel bioloogiliselt aktiivsetel ainetel (peptiidid ja biogeensed amiinid), mida eritavad spetsiifilised aju ise.

Tähelepanu psühhofüsioloogia uurib tähelepanu neurofüsioloogilisi korrelaate (muutused EEG olemuses ja esilekutsutud potentsiaalides, muutused galvaanilistes nahareaktsioonides jne). Tähelepanu psühhofüsioloogia on tihedalt seotud orienteerumisreaktsiooni ja 2. signaalisüsteemi uurimise probleemidega.

P. vabatahtlikud tegevused paljastab füsioloogilise struktuuri ja nende rakendamise mehhanismid.

Diferentsiaalpsühhofüsioloogia uurib psüühika ja käitumise individuaalsete omaduste sõltuvust individuaalsetest erinevustest ajutegevuses ja kasutusalasid, mille on välja töötanud I.P. Pavlovi doktriin n omadustest. Koos. ja kõrgema närvitegevuse tüübid.

Psühhofüsioloogia rakendusvaldkonnad

kliiniline psühhofüsioloogia, hariduspsühhofüsioloogia, sotsiaalpsühhofüsioloogia, ergonoomiline psühhofüsioloogia, keskkonnapsühhofüsioloogia, ontogeneetiline psühhofüsioloogia, kognitiivsete häirete diagnoosimise ja kompenseerimise psühhofüsioloogia, alkoholismi ja narkomaania psühhofüsioloogia.

Uurimismeetodid psühhofüsioloogias

Funktsionaalsed meetodid. Kesknärvisüsteemi funktsioonide mõistmisel on kõige olulisemad funktsionaalsed uurimismeetodid: kesknärvisüsteemi struktuuride hävitamine ja ärritus, stereotaktiline meetod, elektrofüsioloogilised meetodid.

Hävitamise meetod. Ajustruktuuride hävitamine on üsna toores uurimismeetod, kuna kahjustatud on suured ajukoe alad. Sellegipoolest, kui võrrelda teatud ajustruktuuride hävitamist spetsiifiliste füsioloogiliste funktsioonide rikkumisega, ilmnesid usaldusväärsed seosed. Seega põhjustab pikliku medulla kahjustus hingamise, neelamise, südametegevuse halvenemist ja veresoonte toonuse muutusi. Loomkatsetes kasutatakse ajustruktuuride hävitamiseks elektrivooluga kudede koagulatsiooni meetodit, mis võimaldab minimaalset hävitamist; Seda meetodit kasutatakse rangetel näidustustel terapeutilistel eesmärkidel inimestel.

Loomulikult ei saa hävitamismeetodit kasutada inimestega seotud uurimiseks. Samas annab kliiniline praktika füsioloogile võimaluse võrrelda organismi talitlushäireid erinevate ajustruktuuride kahjustustega vigastustest, hemorraagiatest, kasvajatest jne (kliiniliste ja füsioloogiliste paralleelide meetod). Kliinikus kasutatakse inimesel erineva päritoluga ajukahjustuste (kasvajad, insult jne) diagnoosimiseks kompuuterröntgentomograafia, positronemissioontomograafia, ehhoentsefalograafia, tuumamagnetresonantsi jm meetodeid.

Ärrituse meetod ajustruktuurid võimaldavad määrata ergastuse levimise teed ärrituse kohast elundi või koeni, mille funktsioon sel juhul muutub. Ärritava tegurina kasutatakse kõige sagedamini elektrivoolu (alalis- ja vahelduvvoolu), mis on kergesti doseeritav ja ei jäta pöördumatuid muutusi. Keemilisi ja termilisi ärritajaid kasutatakse harvemini. Loomkatsetes kasutatakse aju erinevate osade eneseärritamise meetodit: loom suudab saata ajju ärritust, sulgedes elektrivooluahela (näiteks pedaalile vajutades), ja peatada ärrituse avamisega. vooluring. Nii avastas D. Olds esimesena loomade hüpotalamuse piirkonnas positiivsed ja negatiivsed emotsionaalsed tsoonid - “naudingu”, “agressiooni” jne keskused.

Stereotaktiline meetod. Elektrofüsioloogiliste meetodite laialdast kasutamist kesknärvisüsteemi funktsioonide uurimiseks aitas kaasa elektroodide stereotaktilise sisseviimise meetodi väljatöötamine. Elektroodide sisestamise kõrge täpsus konkreetsetesse ajumoodustistesse kuni üksikute keskusteni on võimalik tänu stereotaktilistele atlastele, millel on kolm koordinaatväärtust kõigi ajustruktuuride jaoks, mis on paigutatud kolme vastastikku risti asetseva tasandi - horisontaalse, sagitaalse ja frontaalse - ruumi. Sel juhul on võrdluspunktideks kolju luumoodustised - selle õmblused, välised kuulmekäigud, silmakoopade alumised servad jne. Kolju fikseerimiseks nende tasapindade süsteemis kasutatakse stereotaktilist aparaati, mille kujundus vastab rangelt konkreetse looma või inimese koljule. See meetod võimaldab mitte ainult eksperimentaalsetel ja diagnostilistel eesmärkidel suure täpsusega ajju sisestada elektroode, vaid ka spetsiifiliselt mõjutada üksikuid struktuure ultraheli-, laser- või röntgenkiirte abil ravieesmärgil, samuti teha neurokirurgilisi operatsioone.

Elektrofüsioloogilised meetodid Kesknärvisüsteemi uuringud hõlmavad nii aju passiivsete kui ka aktiivsete elektriliste omaduste analüüsi. Aju passiivsed elektrilised omadused peegelduvad peamiselt aju

kude läbiva elektrivoolu takistusvannid (reoentsefalograafia meetod).

Aktiivsete bioelektriliste protsesside uurimine ajus hõlmab peamiselt registreerimist:

Aju kogu elektriline aktiivsus (elektroentsefalograafia);

esilekutsutud ajupotentsiaalid;

Üksikutes närvirakkudes toimuvad elektrilised protsessid (mikroelektroodi meetod).

Elektroentsefalograafia

Elektroentsefalograafia on meetod aju elektrilise aktiivsuse uurimiseks. Meetod põhineb närvirakkudes nende tegevuse ajal tekkivate elektriliste potentsiaalide registreerimise põhimõttel. Aju elektriline aktiivsus on väike, väljendatuna miljondikes voltides. Seetõttu uuritakse aju biopotentsiaale spetsiaalsete ülitundlike mõõteriistade või võimendite abil, mida nimetatakse elektroentsefalograafideks. Sel eesmärgil asetatakse inimese kolju pinnale metallplaadid (elektroodid), mis on juhtmetega ühendatud elektroentsefalograafi sisendiga. Seadme väljund on graafiline kujutis paberil aju biopotentsiaalide erinevuse võnkumistest, mida nimetatakse elektroentsefalogrammiks (EEG).

EEG andmed on tervel ja haigel inimesel erinevad. Puhkeolekus näitab täiskasvanud terve inimese EEG kahte tüüpi biopotentsiaalide rütmilisi kõikumisi. Suuremad võnked, keskmise sagedusega 10 1 sekundi kohta. ja pingega 50 mikrovolti nimetatakse alfalaineteks. Muud, väiksemad võnked, keskmise sagedusega 30 1 sek. ja pinget 15-20 mikrovolti nimetatakse beeta-laineteks. Kui inimese aju liigub suhtelisest puhkeseisundist aktiivsusseisundisse, siis alfarütm nõrgeneb ja beetarütm suureneb. Une ajal vähenevad nii alfa- kui beetarütm ning ilmuvad aeglasemad biopotentsiaalid sagedusega 4-5 või 2-3 vibratsiooni 1 sekundis. ja sagedus 14-22 vibratsiooni 1 sekundis. Lastel erineb EEG täiskasvanute aju elektrilise aktiivsuse uurimise tulemustest ja läheneb neile aju täisküpsemisel, st 13-17 eluaastaks.

Erinevate ajuhaiguste korral tekivad EEG-s erinevad kõrvalekalded. Patoloogia tunnused puhkeoleku EEG-l on: alfa-aktiivsuse püsiv puudumine (alfa-rütmi desünkroniseerimine) või vastupidi, selle järsk tõus (hüpersünkroniseerimine); biopotentsiaalide kõikumiste regulaarsuse rikkumine; samuti biopotentsiaalide patoloogiliste vormide ilmnemine - suure amplituudiga aeglased (teeta- ja delta-lained, teravad lained, tipp-lainekompleksid ja paroksüsmaalsed eritised jne. Nende häirete põhjal saab neuroloog määrata raskusastme ja teatud piirini ulatus, ajuhaiguse olemus Nii Näiteks kui ajus on kasvaja või on tekkinud ajuverejooks, annavad elektroentsefalograafilised lainekujud arstile ülevaate, kus (mis ajuosas) kahjustus asub.

Elektromüograafia

Elektromüograafia on meetod inimeste ja loomade lihastes erinevate motoorsete reaktsioonide käigus tekkivate bioelektriliste protsesside uurimiseks. Meetod põhineb skeletilihaste biopotentsiaalide registreerimisel. Lihaste potentsiaalide kõikumiste registreerimine (joonis) toimub spetsiaalsete seadmetega - erinevat tüüpi elektromüograafidega.

Elektromüogramm ühiste sõrme sirutajate kokkutõmbumise ajal: A - normaalne; B - raske lihaste parees pärast poliomüeliidi; B - parkinsonismi värisemise ja jäiga tooni tõusuga

1907. aastal kasutas saksa teadlane G. Pieper esimest korda elektromüograafia meetodit seoses inimestega.

Uuring viiakse läbi elektromüograafi abil. Elektromüogramm (EMG) on fotofilmile, tinti kirjutava ostsilloskoobi abil paberile või magnetkandjale salvestatud kõver. Lihaste potentsiaalsete võnkumiste amplituud ei ületa reeglina mitut millivolti ja nende kestus on 20-25 ms.

Lihasesse sisestatud nõelelektroodide kasutamine. Nad tuvastavad võimalikud kõikumised üksikutes lihaskiududes või lihaskiudude rühmas, mida innerveerib üks motoorne neuron.

Nahaelektroodide kasutamine. Peegeldab lihase kui terviku ergastamise protsessi.

Stimulatsioonielektromüograafia - närvi või sensoorsete organite kunstliku stimulatsiooniga. See võimaldab uurida neuromuskulaarset ülekannet, refleksi aktiivsust ja määrata ergastuse kiirust piki närvi.

Psühhofüsioloogias vanusega seotud mustrite uurimiseks.

Tööjõu ja spordi füsioloogias.

Loomade ja inimeste motoorset funktsiooni uurides.

Kõrgema närviaktiivsuse uuringutes.

Inseneripsühholoogias (näiteks väsimuse uurimisel, motoorsete oskuste arendamisel).

Hindamiseks motoorse funktsiooni kahjustuse taastamisel ortopeedias ja proteesides.

Trükkimine.

Polügraaf (polügraaf, kreeka keelest πολύ - palju ja γράφω - kirjutada, sünonüüm: "valedetektor") on instrumentaalsetes psühhofüsioloogilistes uuringutes kasutatav tehniline tööriist hingamisparameetrite, südame-veresoonkonna aktiivsuse, naha elektritakistuse sünkroonseks registreerimiseks. samuti vajaduse ja võimaluse korral muid füsioloogilisi parameetreid koos nende parameetrite analoog- või digitaalsel kujul salvestamise tulemuste hilisema esitamisega, mille eesmärk on hinnata esitatud teabe usaldusväärsust.

Ajaloost on teada, et pettuse äratundmiseks ja valetaja paljastamiseks on erinevatel rahvastel välja töötatud erinevaid spetsiaalseid tehnikaid ja rituaale.

Juba neil kaugetel aegadel pandi tähele, et kuriteo toime pannud isikul tekkis kartuses võimaliku kokkupuute ees mitmesuguseid füsioloogiliste funktsioonide muutusi. Näiteks tehti Vana-Hiinas kuriteos kahtlustatavale inimesele riisiproov: ta pidi suhu pistma peotäie kuiva riisi ja kuulama süüdistust. Usuti, et kui riis jäi suhu kuivaks (süljeeritus lakkas kokkupuutehirmust), on kahtlusaluse süü tõendatud.

Kui iidses Indias öeldi kahtlusalusele neutraalseid ja kriitilisi sõnu seoses kuriteo üksikasjadega, pidi ta vastama esimese pähe tulnud sõnaga ja samal ajal vaikselt gongi lööma. Kriitilisele sõnale reageerimisega kaasnes reeglina tugevam löök.

Aafrikas pakkus nõid kahtlustatavatele üles korjata väikese linnumuna, selle koor oli väga õrn ja vähimagi survega võis muna purustada. Kahtlustatavatel paluti muna teineteisele edasi anda – eeldati, et süüdlane ei läbi testi ning purustab muna ning annab sellega enesele süüd.

Moodsa polügraafi esimese prototüübi kujundas 1921. aastal California osariigi politseiametnik John Larson. Larsoni aparaat registreeris samaaegselt muutusi vererõhu, pulsi ja hingamise dünaamikas ning seda kasutas ta süstemaatiliselt kuritegude uurimisel.

1933. aastal konstrueeris D. Larsoni õpilane ja Northwesterni ülikooli kuritegude lahendamise teaduslike meetodite laboratooriumi töötaja Leonard Keeler kaasaskantava välipolügraafi, mille konstruktsioonis lisati ka kanal naharesistentsuse mõõtmiseks. Seejärel korraldas L. Keeler selliste polügraafide seeriatootmise.

Polügrammi üldine struktuur koosneb järgmistest komponentidest:

artefakt.

Taustaks on inimkeha füsioloogiliste protsesside seisund puhkeolekus (psühhofüsioloogilise uuringu läbiviimisel tähendab puhkus rahulikult istuva inimese seisundit, kellele ei esitata küsimusi). Fooni iseloomustab käimasolevate protsesside suhteline stabiilsus ja see kujutab endast teatud konkreetsele inimesele omast füsioloogilist normi destabiliseerivate mõjude puudumisel.

Reaktsioon on märgatav (vaatlustingimustes) muutus salvestatud füsioloogilise protsessi dünaamikas vastusena psühhofüsioloogilise uuringu käigus esitatud stiimulile (küsimusele, objektile või objekti kujutisele). Sõltuvalt inimkeha individuaalsetest omadustest võib reaktsiooni kujunemise ajal täheldada konkreetse funktsiooni dünaamika tugevnemist, nõrgenemist või stabiliseerumist. Mõnel inimesel võivad reaktsioonid olla keerulised: pärast kiireid muutusi füsioloogilises protsessis (tegelik reaktsioon stiimulile) toimub selle dünaamikas järgnev pikaajaline muutus ehk nn leevendusreaktsioon.

Artefakt on märgatav (võrreldes taustaga) muutus kontrollitud füsioloogilise protsessi dünaamikas, mis ei ole otseselt seotud psühhofüsioloogilise uuringu käigus esile kutsutud stiimulitega ja on põhjustatud eksogeensete (väliste) ja endogeensete (sisemiste) destabiliseerivate tegurite mõjust. Endogeensete tegurite hulka kuuluvad katsealuse tahtlikud või tahtmatud liigutused, köha, äkiline valu jne, eksogeensed tegurid hõlmavad peamiselt välist müra.

Uuringu käigus registreeritud füsioloogilised reaktsioonid ei ole spetsiifilised, see tähendab, et nende informatiivsete omaduste põhjal on võimatu täpselt kindlaks teha neid põhjustanud protsessi olemust (positiivne või negatiivne emotsioon, vale, hirm, valu, mis tahes assotsiatsioonid, jne.). Füsioloogilise reaktsiooni ainsaks objektiivseks tunnuseks on selle stabiilne väljendus vastuseks olukorrast olulise stiimuli esitamisele.

Praegu puuduvad statistiliselt usaldusväärsed andmed, mis üheselt osutaksid universaalsele teabeväärtusele ühe füsioloogilise protsessi või selle individuaalse parameetri psühhofüsioloogilise uuringu tulemuste kohta.

Elektrokardiograafia

Elektrokardiograafia on meetod südame elektrivälja potentsiaalsete erinevuste graafiliseks registreerimiseks, mis tekib selle tegevuse ajal. Registreerimine toimub seadme - elektrokardiograafi abil. See koosneb võimendist, mis võimaldab hõivata väga madala pingega voolu; galvanomeeter, mis mõõdab pinget; elektrisüsteemid; salvestusseade; elektroodid ja juhtmed, mis ühendavad patsienti seadmega. Salvestatud lainekuju nimetatakse elektrokardiogrammiks (EKG). Südame elektrivälja potentsiaalse erinevuse registreerimist kahest kehapinna punktist nimetatakse pliiks. Reeglina registreeritakse EKG kaheteistkümnes juhtmes: kolm bipolaarset (kolm standardset juhet) ja üheksa unipolaarset (kolm unipolaarset täiustatud jäseme juhet ja 6 unipolaarset rindkere juhet). Bipolaarsete juhtmetega ühendatakse elektrokardiograafiga kaks elektroodi, unipolaarsete juhtmetega ühendatakse üks elektrood (ükskõikne) ja teine ​​(erinev, aktiivne) asetatakse keha valitud punkti. Kui aktiivne elektrood asetatakse jäsemele, nimetatakse juhet unipolaarseks, jäseme võimenduseks; kui see elektrood asetatakse rinnale - unipolaarse rindkere juhtmega.

EKG registreerimiseks standardjuhtmetes (I, II ja III) asetatakse jäsemetele soolalahuses niisutatud riidest salvrätikud, millele asetatakse metallelektroodiplaadid. Üks punase traadi ja ühe tõstetud rõngaga elektrood asetatakse paremale küünarvarrele, teine ​​- kollase traadi ja kahe tõstetud rõngaga - vasakule küünarvarrele ja kolmas - rohelise traadi ja kolme tõstetud rõngaga - vasakule. säär. Juhtmete salvestamiseks ühendatakse elektrokardiograafiga kordamööda kaks elektroodi. Juhtme I salvestamiseks ühendatakse parema ja vasaku käe elektroodid, juhe II - parema käe ja vasaku jala elektroodid, juhe III - vasaku käe ja vasaku jala elektroodid.

Elektrookulograafia

ELEKTROOKULOGRAAFIA lat. oculus - silm ja kreeka grapho - kirjutage) - meetod silmaliigutuste, võrkkesta ja silmalihaste potentsiaali salvestamiseks. Silmade liigutuste registreerimine E. meetodil põhineb potentsiaalsete erinevuste olemasolul sarvkesta ja võrkkesta, st silmamuna eesmise ja tagumise pooluse vahel. Mõlemat poolust ühendav joon (silmamuna elektriline telg) langeb kokku kummagi silma visuaalse teljega ja seega ka pilgu suunaga. Silmaga külgnevatele kudedele asetatud elektroodide abil on võimalik tuvastada potentsiaali muutusi silmamuna ümbritsevates kudedes. Sel juhul näitab potentsiaali märk silma pöörlemise suunda ja potentsiaali muutumise määr näitab pöörlemise suurust.

Elektrookulogramm on mõõtmistulemust kajastav kõver.

TEEMA 1. Sissejuhatus psühhofüsioloogiasse

1. Psühhofüsioloogia õppeaine ja ülesanded

2. Põhilise psühhofüsioloogilise probleemi mõiste – psüühika ja aju suhe

3. Teoreetilise psühhofüsioloogia põhisuunad

4. Psühhofüsioloogia rakendusvaldkonnad

5. Uurimismeetodid psühhofüsioloogias

5.1. Funktsionaalsed meetodid

5.2. Elektroentsefalograafia

5.3. Aju esilekutsutud potentsiaalid

5.4. Elektrilise aktiivsuse rakusisene registreerimine

5.5. Elektromüograafia

5.6. Trükkimine

5.7. Elektrokardiograafia

5.8. Elektrookulograafia

5.9. Röntgen-kompuutertomograafia

5.10. Positronemissioontomograafia

5.11. Funktsionaalne magnetresonantstomograafia

Psühhofüsioloogia viitab eksperimentaalsetele distsipliinidele, mille peamised meetodid on elektrofüsioloogilised, kuna just füsioloogilised näitajad võimaldavad tungida vaimsete protsesside ja seisundite olemusse nii teadvuse kui ka teadvuseta tasandil. Elektrofüsioloogilised näitajad peegeldavad põhiliste eluprotsessidega kaasnevaid ainevahetuse füüsikalisi ja keemilisi tagajärgi. Need on kõige täpsemad ja usaldusväärsemad füsioloogiliste protsesside käigu indikaatorid, mis võimaldavad uurida nähtust või protsessi ilma selle kulgu ja struktuuri kahjustamata või moonutamata.

Praegu keskenduvad psühhofüsioloogilised uuringud üha enam psüühiliste protsesside ja seisundite närvimehhanismide uurimisele. See on tingitud asjaolust, et kõik välised reaktsioonid realiseeruvad närvitegevuse kaudu.

Paljude psühhofüsioloogilistes uuringutes kasutatavate elektrofüsioloogiliste meetodite hulgas on kesksel kohal erinevad meetodid kesknärvisüsteemi ja ennekõike aju elektrilise aktiivsuse registreerimiseks, muidugi domineerivad: impulsi aktiivsuse registreerimine. närvirakud, EEG, inimaju esilekutsutud potentsiaalide ja sündmustega seotud potentsiaalide registreerimine, mitmesugused tomograafiameetodid, mille hulgas tuleks eelkõige esile tõsta positronemissioontomograafiat (PET) ja magnetresonantstomograafiat (MRI). Peatugem mõne neist kirjeldamisel.

Elektroentsefalograafia on üks peamisi meetodeid närvisüsteemi funktsioonide objektiivseks testimiseks.

EEG on aju uurimise meetod, mis põhineb selle elektriliste potentsiaalide registreerimisel. Esimese publikatsiooni kesknärvisüsteemi voolude olemasolu kohta tegi Du Bois Reymond aastal 1849. 1875. aastal said andmed spontaanse ja esilekutsutud aktiivsuse olemasolu kohta koera ajus sõltumatult R. Catoni poolt Inglismaalt ja V. Ya Danilevsky Venemaal. Vene neurofüsioloogide 19. sajandi lõpus ja 20. sajandi alguses tehtud uuringud andsid olulise panuse elektroentsefalograafia arengusse. V.Ya Danilevsky mitte ainult ei näidanud aju elektrilise aktiivsuse registreerimise võimalust, vaid rõhutas ka selle tihedat seost neurofüsioloogiliste protsessidega. 1912. aastal avastas P.Yu.Kaufman seose aju elektriliste potentsiaalide ja "aju sisemise aktiivsuse" vahel ning nende sõltuvuse muutustest aju ainevahetuses, kokkupuutest väliste stiimulitega, anesteesiast ja epilepsiahoogudest. Koera aju elektripotentsiaalide üksikasjalik kirjeldus koos nende peamiste parameetrite määramisega anti 1913. ja 1925. aastal. V. V. Pravdich-Neminsky.

1928. aastal registreeris Austria psühhiaater Hans Berger esimesena peanaha nõelelektroodide abil inimese aju elektrilised potentsiaalid. Tema töö kirjeldas peamisi EEG rütme ja nende muutusi funktsionaalsete testide käigus ning patoloogilisi muutusi ajus. Meetodi väljatöötamist mõjutasid suuresti G. Walteri (1936) publikatsioonid EEG tähtsusest ajukasvajate diagnoosimisel, samuti F. Gibbsi E. Gibbsi W. G. Lennoxi tööd, kes andis üksikasjaliku elektroentsefalograafilise semiootika. epilepsiast.

Järgnevatel aastatel ei olnud teadlaste töö pühendatud mitte ainult elektroentsefalograafia fenomenoloogiale aju erinevate haiguste ja seisundite korral, vaid ka elektrilise aktiivsuse tekitamise mehhanismide uurimisele. Olulise panuse sellesse valdkonda andsid E. D. Adriani, B. Metthew, G. Walteri, H. Jasperi, V. S. Rusinovi, V. E. Mayorchiki, N. P. Bekhtereva, L. A. Novikova tööd.

Kliinilises elektroentsefalograafias kasutatakse kahte peamist EEG juhtmesüsteemi: rahvusvahelist "10-20" süsteemi (Jasper H.), samuti muudetud ahelaid vähendatud arvu elektroodidega (Gibbs F., Gibbs E.; Jung J.). .

Elektroodide asukohapunktid süsteemis “10-20” määratakse järgmiselt. Mõõtke kaugus piki sagitaaljoont inionist nasionini ja võtke see 100% -ks. 10% sellest kaugusest inionist ja nasionist paigaldatakse vastavalt alumised eesmised (Fp) ja kuklaluu ​​(O) sagitaalsed elektroodid. Ülejäänud sagitaalsed elektroodid (F, Cz ja P) asetatakse nende kahe vahele võrdsel kaugusel, moodustades 20% ioon-nasion vahemaast. Teine põhijoon kulgeb kahe kõrvakanali vahel läbi tipu (pea ülaosa). Alumised ajalised elektroodid (TZ, T4) asuvad 10% sellest kaugusest kuulmiskanalite kohal ja selle liini ülejäänud elektroodid (SZ, Cz, C4) asuvad võrdsel kaugusel, moodustades 20% pikkusest. biaurikulaarsest joonest. Läbi punktide T3, S3, C4, T4 tõmmatakse jooned inionist nasioni ja ülejäänud elektroodid asetatakse mööda neid (RZ, P4, T5, T6, F3, F4, F7, F8, Fpl, Fp2). Elektroodid, mis on tähistatud vastavalt A1 ja A2, asetatakse kõrvanibudele. Tähtsümbolid tähistavad peaaju põhipiirkondi ja orientiire peas: O – occipitalis, P – parietalis, C – centralis, F – frontalis, A – auricularis. Paaritud digitaalsed indeksid vastavad elektroodidele, mis asuvad vasakust kõrgemal, ja paaristele - parema ajupoolkera kohal (joonis).

Psühholoogia on füsioloogilisi meetodeid kasutanud juba esimestest laborikatsetest peale. Weberi, Fechneri, Wundti, Purkyne'i nimed on selle piisavaks tõestuseks. Ka nõukogude psühholoogia on saavutanud märkimisväärset edu alates Sechenovi ja Pavlovi ajast. Pavlovi õpetus kõrgema närvitegevuse kohta eitas igasugust subjektivismi ja vastas psühholoogilistele küsimustele kõrgema närvitegevuse füsioloogia meetoditega. Alates Pavlovist Ivanov-Smolenski kaudu kuni Luria ja Nebylitsõni ning viimaste autoriteni, tähistas füsioloogiliste meetodite kasutamine psühholoogias otsustavat sammu edasi, eriti teaduslikus uurimistöös ja just siis, kui vaibus soov asendada psühholoogia füsioloogiaga.

Püüdsid vältida subjektivismi ja kasutada objektiivsuse tagatisena füsioloogilisi meetodeid, tegid ka biheivioristid, kellest paljud võtsid omaks Pavlovi konditsioneeritud reflekside meetodi.

Psühhofüsioloogiliste meetodite tähtsus seisneb selles, et need on minimaalselt sõltuvad ja allutatud subjekti mõjule ning et uus tehnoloogia saab nendega kaasnevate psüühiliste protsesside indikaatoritena kasutada ka polügraafe, mis suudavad samaaegselt teavitada mitmetest objektiivsetest füsioloogilistest andmetest. Muutused vererõhus, naha juhtivuses, aju elektrilistes potentsiaalides, hingamise ja pulsi muutused on juba pidevalt psühholoogilise laboratoorse eksperimendi uuritavate muutujate hulgas.

Füsioloogilistest meetoditest, mida saab võrrelda ja hinnata koos vaimsete protsessidega, toome välja (vastavalt “Psühholoogia õpikule”) psühhogalvaanilised reaktsioonid (PGR). Endosomaatilise psühhogalvaanilise reaktsiooni abil on võimalik saada nn T-nähtus (Tarkhanov), mis on muutuv potentsiaalide erinevus kahe nahale kantud elektroodi vahel. Teine nähtus F (Fereti järgi) on eksosomaatiline psühhogalvaaniline reaktsioon, mille all peame silmas ärrituse (mitmevoldine elektrivool) käigus tekkivat nahatakistuse (naha juhtivuse) muutust. Galvaanilise naharefleksiga tegelevad teadlased on nüüdseks seisukohal, et vaadeldud muutuste sisuks pole ilmselgelt ei vasodilatatsioon, lihaste aktiivsus ega higieritus, vaid hoopis rakumembraani suurenenud iooniline läbilaskvus. Psühhogalvaaniline reaktsioon on vegetatiivsete muutuste tundlik registreerija, mida tahtega alla suruda ei saa, seetõttu kasutatakse seda kriminoloogias nn valedetektorina, alalävetaju, konditsioneerimise jms uurimisel (joon. 15)

Psühhofüsioloogilised vaatlusmeetodid on sellised meetodid, mille puhul on võimalik fikseerida füsioloogiliste protsesside kulgemise iseärasusi teatud vaimsete seisundite või käitumise korral.

Vaatlusprotsessi käigus registreerib uurija järgmised tunnused:

1. Verbaalne käitumine
   • Kõne sisu
   • selle kestus,
   • ja intensiivsus;
2. Mitteverbaalne käitumine
   • Näoilme, silmad, keha asend,
   • autonoomsed reaktsioonid (nt naha punetus või valgendamine, higistamine),
   • Ekspressiivsed liigutused;
3. Liikumised;
4. Inimestevaheline kaugus;
5. Füüsilised toimingud.

nr 2. Testid

P. testid:

1. test, mis mõõdab füsioloogilisi reaktsioone kui võimalikke psühholoogiliste seisundite indikaatoreid,
2. standardiseeritud test, mille eesmärk on hinnata inimese füüsilisi ja/või vaimseid võimeid, võimeid, tingimusi, protsesse, omadusi, omadusi.

Laialdaselt kasutatav:

• test heaolu, aktiivsuse, meeleolu hindamiseks ("SAN", V. A. Doskin);
• test maksimaalse hapnikutarbimise (VO2 max) hindamiseks;
• kehalise jõudluse test (PWC-170);
• Flacki, Cramptoni, Ruffieri, Pitteloudi, Astrandi testid;
• katse maksimaalse ventilatsiooni (V max) hindamiseks.

Vaimsete seisundite korral:

• Bourdoni tõestustest,
• Schulte lauad,
• paarisassotsiatsiooni meetod.

Lisaks kasutatakse sageli küsitlusi, mis hõlmavad märke ja sümptomeid verbaalsete formulatsioonide kujul.

Kasutatakse ka olekute subjektiivse skaleerimise meetodeid. Katsealusel palutakse kirjeldada oma seisundit, valides polaarsete väärtuste paari ("energiline" - "passiivne", "otsustav" - "otsustamatu") või lühikese väitega ("huvitav", "ükskõikne") . Arvatakse, et inimene suudab hinnata iga märgi intensiivsust, korreleerides sisemisi kogemusi hindamisskaalaga.

nr 3. Elektrofüsioloogilised meetodid

• Elektroentsefalogramm. Aju EEG on keerulisem nähtus kui muud elektrofüsioloogilised omadused (näiteks elektrokardiogramm). EEG registreerib sünaptilise ülekande käigus toimuvaid elektrilisi protsesse;
• esilekutsutud potentsiaalid (EP)- signaalid, mis tekivad vastuseks välisele ärritusele, eraldatakse EEG-st. Stiimul võib olla kas üksik kunstlik stiimul või standardprobleemi lahendus;
• TKEAM- Aju elektrilise aktiivsuse topograafiline kaardistamine. Täpsemalt kuvamismeetod EEG ja EP andmed. Võimaldab väga peent ja üksikasjalikku analüüsi aju funktsionaalsete seisundite muutustest;
• Kompuutertomograafia (CT)- need on täpsed ja üksikasjalikud pildid vähimatest muudatustest tihedus aju aine. CT-skaneeringuid saab kasutada ainevahetuse ja aju verevoolu uurimiseks;
• Aju tuumamagnetresonantstomograafia. Aju struktuuri, ainevahetuse ja verevoolu mitteinvasiivse kombineeritud uurimise meetod;
• Positronemissioon transaksiaalne tomograafia (PET-skannerid ) - ühendab endas CT ja radioisotoopdiagnostika võimalused. PET-skaneeringud mõõdavad piirkondlikku ajuverevoolu ja glükoosi või hapniku metabolismi teatud ajupiirkondades;
• Neuronite vastuste registreerimine. Seda tehakse kliinilises keskkonnas, kui patsiendi ajju sisestatakse spetsiaalsed mikroelektroodid. Võimaldab salvestada üksikute neuronite reaktsiooni;
• Galvaaniline naha reaktsioon (GSR). Muutused naha elektrilises aktiivsuses (ESA) registreeritakse polügraafi abil. Mida tugevamad on inimese kogemused mis tahes sündmusega, seda suurem on nahapiirkondade võimaliku erinevuse kõikumiste amplituud;
• Elektromüograafia (EMG). See on võimalike kõikumiste registreerimine neuromuskulaarse ülekande ja lihaskiudude piirkonnas, kui neile saabuvad impulsid seljaaju või medulla oblongata motoorsetest neuronitest. Näiteks “endale” lugedes suureneb alahuule lihaste EMG nii amplituudilt kui ka sageduselt, paremakäelistel vaimselt kirjutades suureneb parema käe pindmiste painutajate lihasaktiivsus;
• Elektrookulograafia. See on silmade liikumise salvestus. Okulograafiat saab teha silmade liigutusi videokaameraga salvestades ja elektrookulograafiat saab teha spetsiaalse seadmega, näiteks polügraafiga. Selle kasutamine võimaldab salvestada silmade liigutuste amplituudi (määratud nurgakraadides) ja fikseerimise aega;
• Reograafia. Määrab verevoolu intensiivsuse ja mahu kudedes, mis on suletud kahe elektroodi vahele, mille kaudu juhitakse läbi nõrk kõrgsagedusvool. Mahuliste karakteristikute saamiseks kasutatakse tetrapolaarset reograafiat.

nr 4. Psühhofüsioloogilise mudeli loomine

Psühholoogias on modelleerimisel kaks aspekti:

1. psüühika modelleerimine (vaimse tegevuse mehhanismide, protsesside ja tulemuste märk või tehniline jäljendamine),
2. olukordade modelleerimine (inimtegevuse korraldamine, luues selle tegevuse läbiviimise keskkonna).

nr 5. Katse

Paljud psühhofüsioloogia probleemid on lahendatud ja lahendatakse jätkuvalt katsetega

Autonoomsete reaktsioonide registreerimine. Autonoomsete reaktsioonide registreerimismeetodid olid esimesed, mida kasutati laialdaselt psühhofüsioloogilistes uuringutes ja neid kasutatakse tänapäeval ka käitumisfüsioloogias. Nende hulka kuuluvad naha juhtivuse (galvaanilise nahareaktsiooni või galvaanilise naharefleksi), kardiovaskulaarse aktiivsuse, hingamise jne mõõtmised. Galvaaniline naha reaktsioon (GSR) on naha juhtivuse mõõtmine, tavaliselt peopesas, nõrga elektrivoolu suhtes. Naha elektrijuhtivus on seotud peamiselt higinäärmete tegevusega, mis muudavad selle vastupanuvõimet ja on autonoomse närvisüsteemi kontrolli all. GSR on äärmiselt tundlik emotsionaalse reaktsiooni, ärevuse, pinge suhtes ja seda kasutatakse sageli inimese funktsionaalse seisundi iseloomustamiseks. Vegetatiivsete reaktsioonide registreerimise meetodid on polügraafi töö aluseks või "valedetektor".

Vaimsete protsesside füsioloogilist tuge saab hinnata kardiovaskulaarsüsteemi aktiivsuse näitajate järgi. Muutused ajustruktuuride funktsionaalses aktiivsuses nõuavad piisavat vajalike ainete varustamist ja eelkõige suurenenud hapnikuvarustust, mis saavutatakse verevarustuse intensiivistamisega. See tingib vajaduse kasutada ajutegevuse kaudseks iseloomustamiseks erinevaid kardiovaskulaarsüsteemi näitajaid. Märgid, mis peegeldavad südame rasket tööd ja suurenenud vere väljutamist, on muutused minutis veremahus (südame poolt 1 minuti jooksul veresoontesse väljutatava vere hulk) ja pulsisageduses. Perifeersete veresoonte muutusi uuritakse reograafia, pletüsmograafia, vererõhu mõõtmise jms abil.

Autonoomsete reaktsioonide registreerimine ei ole aga otsene meetod ajus toimuvate infoprotsesside mõõtmiseks. Sama autonoomset reaktsiooni, näiteks galvaanilise naharefleksi ilmnemist, võib täheldada erinevate infoprotsesside ajal: nii kõrgendatud tähelepanu kui ka kaitsereaktsiooni korral. Vaatamata asjaolule, et vegetatiivsetel indikaatoritel on üsna kõrge tundlikkus, saab neid kasutada ainult a kaudne meetod infoprotsesside uurimine. See on tingitud sellest, et nad: 1) on liiga tihedalt seotud funktsionaalse seisundi ja emotsioonide muutustega; 2) liiga aeglane ja hilinenud; 3) stiimulite ja ülesannete suhtes mittespetsiifiline.

Elektroentsefalograafia. Käitumisfüsioloogias on laialdaselt kasutatav meetod aju elektrilise aktiivsuse registreerimiseks elektroentsefalograafia. Aju elektrilist aktiivsust iseloomustavad kindla sageduse ja amplituudiga spetsiifilised rütmid ning seda saab salvestada üheaegselt paljudest peapinna piirkondadest. See võimaldab meil uurida nende seost kõrgemate vaimsete funktsioonidega. Elektroentsefalograafia meetodit peetakse vaimse tegevuse neurofüsioloogiliste aluste uurimiseks kõige levinumaks ja adekvaatsemaks. Sõltuvalt elektriliste võnkumiste sagedusest ja amplituudist eristatakse aju elektrilise aktiivsuse registreerimisel järgmist - elektroentsefalogrammi (EEG) rütmid: alfarütm (α), beetarütm (β), gamma rütm (γ), delta rütm (δ), teeta rütm (θ), kappa rütm (κ), lambda rütm (λ), unised spindlid, mu rütm (μ) , tau rütm (τ). Elektroentsefalogramm muutub, kui funktsionaalne seisund muutub ärkveloleku ajal, uinumise ajal, epilepsiahoogude, teadvusekaotuse, ajuhaiguste jms ajal. EEG on suure hulga all paiknevate aju neuronite praeguse elektrilise aktiivsuse rekord. elektroodid.

Välja kutsutud potentsiaalid. Välised sensoorsed stiimulid põhjustavad aju käimasolevas elektrilises aktiivsuses muutusi, mis ilmnevad mitme positiivse ja negatiivse laine jadana. Neid laineid nimetatakse esilekutsutud potentsiaalideks. Väljakutsutud potentsiaalid peegeldavad sissetulevat teavet vastuvõtvate ja töötlevate kortikaalsete piirkondade funktsionaalse aktiivsuse muutusi. Väljakutsutud potentsiaalide uurimine võimaldab meil anda ülevaate tähelepanu psühhofüsioloogilistest mehhanismidest, sensoorse teabe töötlemisest ja muudest inimajus toimuvatest protsessidest.

Topograafiline kaardistamine. Topograafilise kaardistamise meetod on meetod EEG arvutitöötlusandmete kuvamiseks, mis võimaldab ette kujutada rütmiliste EEG komponentide ja esilekutsutud potentsiaalide ruumilist jaotust ajukoores. Mõnel juhul võimaldab see meetod tuvastada midagi, mis pole algsetes kirjetes põhimõtteliselt jälgitav. Mitmekanaliline EEG salvestus ja selle arvutitöötlus võimaldab esitada saadud andmeid visuaalsel ja arusaadaval kujul. Selliste kaartide jada koostamine annab aimu protsesside dünaamikast. Kolju kontuurile ehitatud topograafilistel kaartidel on erinevad EEG parameetrid kodeeritud värvi ja selle intensiivsuse järgi. Selline kaardistamine võimaldab iseloomustada aju funktsionaalset korraldust selle erinevates seisundites ja tegevustüüpides.

Magnetoentsefalograafia. Märkimisväärseid edusamme ajutegevuse allikate lokaliseerimisel seostatakse magnetoentsefalograafia meetodi hiljutise arenguga. Esimesed inimaju elektromagnetväljade mõõtmised tehti USA-s 1968. aastal. Magnetoentsefalogrammil (MEG) on EEG ees mitmeid eeliseid. Selle registreerimiseks ei pea elektroodid kokku puutuma inimkehaga ja seetõttu ei esine naha, nahaaluse rasvkoe, kolju, vere jne moonutusi. MEG (joonis 1) peegeldab ainult aktiivsusallikaid, mis asuvad paralleelselt kolju. Tänu sellele registreeritakse ajukoore erinevate osade aktiivsus häireteta ja aju sügavamate osade elektromagnetilisi vibratsioone ei tajuta. Kuna nii aju elektriline kui ka elektromagnetiline aktiivsus on väga väike, on nii MEG kui ka EEG usaldusväärsete tulemuste saamiseks vajalik suure hulga näitajate keskmistamine.

Kohaliku aju verevoolu mõõtmine. 20. sajandi 50–60ndatel töötati välja meetod aju lokaalse verevoolu mõõtmiseks. Kuna ajukoel ei ole oma energiaressursse ja see sõltub verega varustamisest glükoosi ja hapnikuga, siis on lokaalse verevoolu suurenemine kaudne näitaja aktiivsuse suurenemisest vastavates ajupiirkondades (joonis 2). Meetod põhineb eelnevalt kehasse (verre või sissehingatava õhuga) viidud ksenooni või krüptoni radioaktiivsete isotoopide ajukoest leostumise kiiruse mõõtmisel. Mida intensiivsem on verevool teatud ajupiirkonnas, seda kiiremini koguneb selles radioaktiivsete isotoopide sisaldus ja seda kiiremini need välja pestakse. Verevoolu suurenemist täheldatakse ajupiirkonna metaboolse aktiivsuse taseme tõusuga, mis ilmneb selle funktsionaalse aktiivsuse suurenemisega.

Muudel juhtudel kasutatakse vesinikioonide leostumise kiiruse mõõtmist. Selleks siirdatakse ajju metallelektroodide seeria, et registreerida elektrokeemilise potentsiaali nihe, mis tekib kudede hapestumisel vesinikioonidega. Selle taset kasutatakse aju kohaliku piirkonna aktiivsuse hindamiseks. Seda inimestel kasutatavat meetodit kasutatakse meditsiinis insultide, kasvajate ja ajukahjustuste kliinilise diagnoosi selgitamiseks.

Kohaliku ajuverevoolu mõõtmise meetodite oluliseks puuduseks on nende üsna pikk rakendamisaeg. Iga mõõtmine kestab umbes 2 minutit. Seetõttu on aju lokaalse verevoolu mõõtmise tehnika hea tooniliste muutuste hindamiseks või aju taustategevuse iseloomustamiseks ning selle dünaamika uurimisel vähe kasu.

Ajuuuringute tomograafilised meetodid. Kompuutertomograafia meetoditega uuritakse aju struktuure ja registreeritakse ainevahetusprotsesse selle erinevates piirkondades, mis võimaldab hinnata nende piirkondade aktiivsust tegevuse ajal. Kompuutertomograafia abil on uusimate tehniliste meetodite ja arvutitehnoloogia kasutamisel võimalik saada ühest ja samast ajustruktuurist palju lamedaid ja kolmemõõtmelisi pilte ning hinnata selle funktsionaalset aktiivsust antud ajahetkel.

Arvuti röntgentomograafia võimaldab röntgenkiirte abil kunstlikult saada ajulõike. Kuid erinevalt tavapärasest radiograafiast võimaldab kompuuterröntgentomograafia saada kujutist kehaorgani, sealhulgas aju, teatud põikkihist (lõikest). Sel juhul saab elundit uurida 1 mm sammuga kihtidena. Röntgentomograafia liigitatakse struktuurseks, kuna Omades palju osasid objekti kogu mahust, võimaldavad arvutiprogrammid taastada kogu selle struktuuri ja saada kolmemõõtmelisi pilte. Näiteks võimaldab kompuutertomogramm (joonis 3) näha aju pinda ja vatsakeste piirjooni. Võrreldes terve inimese ajuga on skisofreeniku ajus vatsakesed kõvasti suurenenud, mis viitab ajuneuronite hävimisprotsessile.

Tänu oma suurele teabesisaldusele ja ohutusele võrreldes teiste röntgenimeetoditega on kompuutertomograafia muutunud äärmiselt laialt levinud. See on kõige olulisem traumatoloogia ja neurokirurgia jaoks, kui on vaja kindlaks teha kahjustuse olemasolu ja selle olemus. Onkoloogias kasutatakse seda kasvajaprotsessi leviku ulatuse määramiseks. Samuti on kompuuterröntgentomograafia abil võimalik tuvastada põletikulisi protsesse, lümfisõlmede kahjustusi, veresoonte laienemist, arengudefekte jne.

IN positronemissioontomograafia(PET) registreerib aju kiirgust (joonis 4), mis pärineb varem ajju viidud radioaktiivsetest isotoopidest. PET, mida nimetatakse ka aju funktsionaalse isotoopide kaardistamise intravitaalseks meetodiks, on funktsionaalne. Lisaks meditsiinilistele rakendustele kasutatakse PET-i ka erinevate tegevuste – muusika kuulamise, matemaatiliste ülesannete lahendamise ja vestluse läbiviimisel – aktiveeruvate ajupiirkondade uurimiseks, et tuvastada vastavate kõrgemate vaimsete funktsioonidega seotud aju struktuure.

PET põhineb erinevate aju metabolismis osalevate kemikaalide jaotumise tuvastamisel ajus. Sel eesmärgil kasutatakse aju orgaaniliste ühendite molekulides sisalduvate elementide lühiealisi isotoope. Näiteks süsiniku, hapniku, lämmastiku või fluori aatomi asendamine aine molekulis isotoopidega C 11, O 15, N 13, F 18 ei mõjuta aine keemilisi omadusi, kuid võimaldab teil jälgida selle liikumist ajus, kasutades PET-i. Mida suurem on mingi ajupiirkonna aktiivsus antud hetkel, seda rohkem koguneb sinna isotoope ja sellest tulenevalt ka PET-i poolt registreeritud kiirgus.

Viimasel ajal on tuumamagnetresonantstomograafia meetod või magnetresonantstomograafia(MRI). MRT-d kasutatakse nii ajustruktuuride kaardi saamiseks, mis põhinevad halli ja valge aine kontrastil, s.t. nii struktuurtomograafiana kui ka aktiivselt töötavate neuronitega ajupiirkondade tuvastamiseks, s.t. funktsionaalse tomograafiana. Struktuurne MRI kasutab aatomite elektromagnetlainete resonantsneeldumise efekti. Inimene asetatakse seadme poolt tekitatavasse magnetvälja. Kehas olevad molekulid rulluvad lahti vastavalt magnetvälja suunale. Kui inimene puutub kokku raadiosagedusliku signaaliga, hakkavad kuded kiirgama elektromagnetlaineid, mida saab mõõta. Molekulide oleku muutus salvestatakse spetsiaalsele maatriksile ja edastatakse arvutisse, kus töödeldakse saadud andmeid. Struktuurne MRI meetod võimaldab tuvastada ajus kasvajamoodustisi ja vereringehäirete piirkondi ajus.

Funktsionaalne MRI põhineb spetsiaalsete ainete paramagnetiliste omaduste kasutamisel, mida saab organismi viia. Sellistel ainetel ei ole tavatingimustes magnetilisi omadusi, kuid need omandavad need magnetvälja asetamisel. Hemoglobiin osutus selles osas väga mugavaks aineks. Hapnikuga küllastunud hemoglobiin, st. oksühemoglobiin ei ole paramagnetiline. Aga kui oksühemoglobiin loobub hapnikust ja muutub nn redutseeritud hemoglobiiniks ehk desoksühemoglobiiniks, omandab see paramagnetilised omadused. Täiendav hapnikuvool läbi vere ajupiirkonda vähendab selle piirkonna paramagnetilisi omadusi. Nii on võimalik määrata aju lokaalsete piirkondade aktiivsust ja samal ajal hinnata aju verevoolu mahtu ja kiirust.

MRI eeliseks on see, et selle kasutamine erinevalt PET-st ei nõua radioisotoopide kehasse viimist ja samas, nagu PET, võimaldab see saada selgeid pilte ajulõikudest erinevatel tasapindadel. MRT-d ei saa aga teha inimestele, kelle kehas leidub erinevaid metallkonstruktsioone – tehisliigeseid, südamestimulaatoreid, defibrillaatoreid, luid toetavaid ortopeedilisi struktuure jne.

Farmakoloogilised meetodid. Farmakoloogilisi meetodeid kasutatakse nii kliinikus kui ka terve aju mehhanismide uurimiseks. Erinevate ainete ajust eritunud saaduste biokeemilise uuringu tulemused võimaldavad hinnata füsioloogiliste mehhanismide muutusi erinevates ajupiirkondades. On avastatud aineid, mis tekivad ajus ja mõjutavad mälu (mälu delta peptiid), valutundlikkust (endorfiinid ja enkefaliinid), agressiivsust, viha (adrenaliin) jne.

Ajutegevuse kaardi lahutamine. Aju kõrgemate psüühiliste funktsioonide uurimiseks kasutatakse meetodit, mille abil lahutatakse keerulisemale psüühilisele funktsioonile vastavast tegevuskaardist vähem keeruka vaimse operatsiooni käigus saadud ajutegevuse kaart. Potentsiaalide lahutamise meetodit kasutatakse erinevat tüüpi elektroentsefalograafias ja tomograafias. Joonisel 5 on kujutatud 698 Hz sagedusega (katkendjoon) standardheli ja sagedusega 12, 19, 25, 53 ja 99 Hz (pidev joon) muutuva heli esilekutsutud potentsiaalide lahutamise kaart.

Termoentsefaloskoopia. Termoentsefaloskoopia meetod põhineb aju lokaalse ainevahetuse ja verevoolu mõõtmisel soojuse tootmisel. Aju kiirgab infrapunakiirgust. Vahemikus 3–5 ja 8–14 mikronit levivad soojuskiired atmosfääris pikkade vahemaade taha ja neid saab salvestada mitme cm kuni 1 m kaugusel asuva termokaamera abil. alad muutuvad pidevalt. Termokaardi koostamine annab ajalõike aju metaboolsest aktiivsusest.

Reoentsefalograafia. Reoentsefalograafia meetod põhineb ajukoe elektritakistuse mõõtmisel, kui seda läbib väga nõrk kõrgsageduslik elektrivool. Kudede verevarustuse suurenemine vähendab nende vastupidavust elektrivoolule, mis võimaldab kaudselt hinnata ajuvereringe seisundit, aju veresoonte toonust ja venoosse väljavoolu efektiivsust.

Ehhoentsefalograafia. Ehhoentsefalograafias kasutatakse ultraheli võimet peegelduda erinevalt kolju luudest ja ajustruktuuridest, samuti tserebrospinaalvedelikust, kasvajate moodustistest jne. Nende meetoditega saab määrata aju süvastruktuuride suurust ja asukohta, tuvastada struktuursete kasvajate olemasolu. ning hinnata vere liikumise kiirust ja suunda ajuveresoontes.

Aju funktsioonide simuleerimine. Viimastel aastatel on hakatud laialdaselt kasutama ajufunktsioonide arvutimodelleerimist. Loodud on närvivõrkude mudelid, mis teostavad üksikuid ajufunktsioone. Konstrueeritud on “intelligentsusdetektor”, mille abil on võimalik määrata inimese vaimse tegevuse üksikute etappide individuaalseid parameetreid.

Seega avab vaimsete protsesside uurimine objektiivsete psühhofüsioloogiliste ja muude meetodite abil laialdased väljavaated ajutalitluse mehhanismide mõistmiseks. Erinevate metoodiliste võtete integreeritud kasutamine suurendab oluliselt uurimistöö efektiivsust.