Нейрофизиология

Нейрофизиология — раздел физиологии, изучающий функции нервной системы, процессы обработки информации в нервной ткани, а также механизмы, лежащие в основе поведения животных и человека.

Историческое развитие

Представления о рефлекторном принципе работы нервной системы были выдвинуты ещё в XVII веке Рене Декартом, а в XVIII веке — Йиржи Прохаской. В первой половине XIX века работы Чарльза Белла и Франсуа Мажанди послужили толчком для развития исследований по локализации функций в центральной нервной системе (ЦНС).

Важным этапом стали труды Ивана Михайловича Сеченова, которые произвели подлинную революцию во взглядах на сложные формы нервной деятельности. Существенный вклад в изучение функций ЦНС внесли:

• Н. Е. Введенский — создал учение о парабиозе.
• Чарльз Шеррингтон — разработал концепцию интегративной деятельности мозга.
• Алан Ходжкин, Бернард Кац и Эндрю Филдинг Хаксли — сформулировали ионную (мембранную) теорию возбуждения.

Среди ключевых достижений нейрофизиологии — открытие Иваном Петровичем Павловым условных рефлексов и установление Алексеем Алексеевичем Ухтомским принципа доминанты.

Основные проблемы и направления

Современная нейрофизиология сосредоточена на решении следующих фундаментальных проблем:

• Изучение локализации и организации функций в различных отделах нервной системы.
• Исследование механизмов интегративной деятельности мозга, обеспечивающей целостное поведение и психические процессы.
• Анализ механизмов функционирования нейронов и глиальных клеток.
• Выяснение способов кодирования, передачи и хранения информации в ЦНС.
• Изучение импульсной активности нейронов высших отделов мозга для раскрытия нейрофизиологических основ высшей нервной деятельности, сознания и познания.

Электрическая активность нейронов и нервной ткани является предметом изучения электрофизиологии — одного из основных инструментальных методов нейрофизиологии.

Современный контекст

Сегодня нейрофизиология активно развивается на стыке с нейробиологией, когнитивными науками и информационными технологиями. Благодаря появлению новых методов (например, оптогенетики, методов визуализации активности мозга в реальном времени — фМРТ, кальциевой визуализации) учёные могут изучать работу не отдельных нейронов, а целых нейронных ансамблей и сетей. Это позволяет исследовать нейрофизиологические основы сложных когнитивных функций — памяти, внимания, принятия решений, а также механизмы нейропластичности, лежащие в основе обучения.