CC BY
5
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
— .£2
УДК 613.632.4:613.155.3]:661.725.4:6!е.825.1
О ВОЗМОЖНОСТИ ВЫЯВЛЕНИЯ РЕФЛЕКТОРНОГО ДЕЙСТВИЯ МАЛЫХ КОНЦЕНТРАЦИЙ БУТИЛОВОГО СПИРТА ПРИ ПОМОЩИ УСЛОВНОГО ТОРМОЖЕНИЯ
X. М. Хачатурян, Б. К. Байков
Московский научно-исследовательский институт гигиены им. Ф. Ф. Эрисмана
Быстрое развитие производства синтетических жирных спиртов требует от гигиенической науки широкого изучения влияния промышленных выбросов соответствующих предприятий на состояние здоровья населения, обоснования предельно допустимых концентраций алифатических спиртов в атмосферном воздухе. При выяснении биологического действия бутилового спирта наряду с установлением его предельно допустимых концентраций мы считали необходимым разработать новые физиологические методы исследования, такие, которые по своей чувствительности приближались бы к электроэнцефалографическим, но не вызывали необходимости применения сложной аппаратуры и были бы доступны широкому кругу исследователей, в том числе и практическим работникам.
В первые годы изучения высшей нервной деятельности животных в лабораториях И. П. Павлова возник вопрос о возможности образования условных рефлексов высокого порядка, т. е. таких, которые вырабатываются при подкреплении индифферентного агента не безусловным, а условным раздражителем. При этом сразу же было обнаружено, что присоединяемый агент не только сам не вызывал условной реакции, свойственной раздражителю первого порядка, но даже тормозил ее (П. И. Васильев; Г. В. Миштовт). В результате присоединяемый раздражитель получил название условного тормоза. В дальнейшем удалось установить, что тормозное действие прибавочного раздражителя зависит как от его интенсивности (П. В. Васильев; Г. В. Миштовт, и др.), так и от силы условного раздражителя (К. Н- Кржишковский; П. М. Никифоровский). Чем выше на эволюционной лестнице располагался изучаемый объект, тем при меньшей интенсивности прибавочного раздражителя вырабатывали условный тормоз. Уменьшение интенсивности прибавочного раздражителя достигалось как уменьшением его физической интенсивности, так и увеличением паузы между ним и условным раздражителем (Б. И. Баяндуров; А. А. Новикова; А. В. Бару; Н. В. Праздникова, и др.). Однако никто не предпринял попытки выработать условный тормоз из подпорогового по ощущению раздражения, хотя известно, что условные рефлексы при этом вырабатываются. В нашу задачу входила выработка у человека условного тормоза из сенсорного и субсенсорного обонятельного раздражения и использование этой реакции в целях гигиенического нормирования. Обонятельным раздражением служил запах бутилового спирта, интенсивность и время действия которого задавал экспериментатор. Скорость подачи воздуха и смеси газов составляла 30 л/мин. Шаровидный рассеиватель, вставленный в цилиндр, приводил к тому, что наблюдаемый не ощущал так-
тильного действия воздушной струи. В качестве условного рефлекса использовали двигательную реакцию на свет, выработанную на основе словесной инструкции. По данным В. В. Закусова, С. И. Горшкова, Е. И. Бойко, эта реакция является чувствительным показателем функционального состояния центральной нервной системы. Время двигательной реакции регистрировали с помощью электромеханического хро-норефлексометра (С. И. Горшков и К. Н. Куликов).
В ходе исследования наблюдаемый и экспериментатор были изолированы. Наблюдаемый сидел на стуле перед нюхательным цилиндром. На уровне его глаз располагалась сигнальная лампочка. Правая рука наблюдаемого лежала на столе, где был укреплен ключ прибора. По
МСвН
Рис. 1. Динамика скрытого времени условной двигательной реакции на свет и
ее изменение в ходе выработки условного тормоза у наблюдаемой Ж. кривая показывает изменение средних величин скрытого времени двигательной реакции; стрелкой обозначено начало выработки условного тормоза.
%
команде «приготовиться» он должен был нажать на ключ и отпустить его как можно скорее после световой вспышки. Скрытое время последней реакции фиксировал прибор.
Поскольку скрытое время условнорефлекторной двигательной реакции имеет тенденцию к укорочению и стабилизируется лишь через некоторый промежуток времени (Е. И. Бойко, и др.), первым этапом явилось укрепление самого двигательного условного рефлекса. Условный раздражитель (вспышка света) ежедневно применяли 10 раз с паузами от 30 до 60 сек.
В ходе выработки условного тормоза каждому условному раздражителю предшествовало 10-секундное действие запаха. При этом наблюдаемый не получал дополнительной инструкции. Пауза между раздражителями равнялась 1 сек. Проведены наблюдения над 3 людьми. Порог ощущения запаха у наблюдаемой Ж. был равен 1,2 мг/м3, у наблюдаемой Б.—-1,5 и у наблюдаемой Н. — 2 мг/м3. Выработка условного тормоза начата с запаха бутилового спирта в концентрации 2,5 мг/м3. Величины скрытого времени двигательной реакции на свет и ее изменение в ходе выработки условного тормоза представлены на рис. 1. У наблюдаемой Ж. скрытое время условной двигательной реакции с 13 по 23/Н 1967 г. не превышало 230 мсек. 25/П условному раздражителю стал предшествовать запах бутилового спирта в концентрации 2,5 мг/м3. Это привело к увеличению скрытого времени двигательной реакции до 250 мсек. В следующем исследовании (27/11) тормозное действие запаха ослабевало, а 28/П он уже не тормозил условный двигательный рефлекс. С 1/Ш скрытое время условной двигательной реакции вновь возрастало.
Большой интерес вызывает динамика скрытого времени рефлекса в течение опытного сеанса 1 и 2/1II. Начинаясь с небольших величин, оно в ходе исследования постепенно нарастает. Таким образом, в ходе выработки условного тормоза проявились все 3 известные фазы: внешнее торможение, отсутствие действия прибавочного агента и фаза условного торможения.
На наблюдаемую Н. с более высоким порогом ощущения запаха та же концентрация бутилового спирта (2,5 мг/м3) оказывала более слабое действие. Как внешний тормоз, запах здесь действовал только при первом его применении. А динамика скрытого времени условной двигательной реакции на свет и его средняя величина в исследованиях
27/П и 1/111 также свидетельствуют о том, что тормозное действие запаха является результатом его повторных применений.
Средние величины скрытого времени условной двигательной реакции на свет и ее изменение под влиянием условного тормоза разной интенсивности приведены на рис. 2. У наблюдаемых
H. и Ж. бутиловый спирт в концентрациях 2,5 и
I,5 мг/м3, а у наблюдаемой Б. в концентрации 1,5 мг/м3 оказал статистически достоверное тормозное действие на условный двигательный рефлекс
С уменьшением концентрации бутилового спирта, т. е. с ослаблением запаха, снижалось его тормозное действие, а наблюдаемые сдвиги в величине скрытого времени двигательной реакции при этом становились статистически недостоверными.
Таким образом, у человека можно выработать следовой условный тормоз на такой слабый раздражитель, как пороговое по ощущению запаха раздражение. При дальнейшем ослаблении обонятельного раздражения также наблюдается торможение условного рефлекса, а следовательно, интенсивность раздражения, при которой происходит выработка условного рефлекса, оказывается, по-видимому, достаточной для выработки из него условного тормоза.
ЛИТЕРАТУРА
Бару А. В. Труды ин-та физиологии им. И. П. Павлова, 1953, т. 2, с. 454. — Баяндуров Б. И. Ж. экспер. биол., 1926, № 1, с. 120.—Бойко Е. И. Время реакции человека. М., 1964. — Венчиков А. И. Оценка результатов наблюдений в области физиологии и медицины. Медгиз УзССР. Ташкент, 1963. — Горшков С. И., Куликов К. Н. В кн.: Новые физиологические методики в гигиене. М., 1960, с. 4.— Горшков С. И. Скрытое время рефлекторных реакций как адекватный показатель функционального состояния нервной системы. Дисс. докт. М., 1962. — За кусов В. В. Фармакология нервной системы. М., 1953. — Каминский Л. С. Обработка клинических и лабораторных данных. Л., 1959. — К р ж и ш к о в с к и й К- Н. Труды о-ва русск. врачей в СПб. СПб., 1908, т. 76, с. 267.—Миштовт Г. В. Выработанное торможение искусственного условного рефлекса (звукового) на слюнные железы. Дисс. СПб., 1907. — Н и к и ф о р о в с к и й П. М. Фармакология условных рефлексов как метод для их изучения. Дисс. СПб., 1910.—Новикова А. А. Медико-биол. ж., 1929, № 1, с. 120. — П р а з д н и к о в а Н. В. Труды ин-та физиологии им. И. П. Павлова, 1953, с. 370.
Поступила 27/ХН 1968 г.
ясен
гзо
?го но 200
лч
3
л / \
/ ^
-I—I—I_1--
о и о.7 мг/л13
Рис. 2. Изменение средних величин скрытого времени двигательной реакции на свет под влиянием следового условного тормоза.
На оси абсцисс — интенсивности обонятельного раздражения (в мг бутилового спирта на I л3); всего 3 концентрация; на оси ординат — величина скрытого времени условной двигательной реакции на свет. I — изменения у наблюдаемой Б.; 2 — изменения у наблюдаемой Н.; 3— изменения у наблюдаемой Ж.
' Использован метод сравнения связанных между собой величин (А. И. Венчиков; Л. С. Каминский).
