Уже в тот ранний период (1967–1970) было обнаружено, что феномен сверхмедленных биопотенциалов головного мозга человека неоднороден по амплитудно-временны́м характеристикам и физиологической значимости.
Воспроизводимые изменения сверхмедленных колебаний биопотенциалов (СМКП) в процессе выполнения психологических тестов на кратковременную память и двигательных проб обнаруживались далеко не во всех исследованных структурах головного мозга. Было обнаружено, что такого рода динамика апериодических СМКП, амплитудой в сотни микровольт, регистрировалась в коре и подкорковых структурах при определенных значениях устойчивого потенциала милливольтового диапазона (Бехтерева, 1966, 1971, 1980; Илюхина, 1971, 1972).
Было установлено, что устойчивый потенциал милливольтового диапазона позволял количественно определять уровень активации зон мозговых структур, прилегающих к активной поверхности интрацеребрального электрода. При этом воспроизводимые изменения разных видов СМКП характеризовали участие зон в качестве звеньев мозговых систем обеспечения, различающихся по модальности видов психической деятельности.
В 1968 году Наталья Петровна привезла из командировки в Англию публикации Г. Уолтера с сотрудниками, в которых был описан феномен CNV (Contingent negative variation) или условное негативное отклонение сверхмедленной активности, регистрируемое в коре головного мозга человека в ситуации принятия решения и готовности к действию.
Вполне естественно, что описанный к тому времени Н. П. Бехтеревой феномен включения зон глубоких структур головного мозга в качестве звеньев мозговых систем обеспечения психической деятельности позволял предполагать возможность обнаружения подкоркового эквивалента CNV.
Эта гипотеза Н. П. Бехтеревой была подтверждена. Феномен CNV впервые был зарегистрирован в Отделе в срединном центре, некоторых ассоциативных ядрах таламуса и других подкорковых структурах (Бехтерева, Чернышева – Илюхина, 1968; Илюхина, Хон, 1973). Было показано, что феномен CNV регистрируется в диапазоне слабого по интенсивности градуального сигнала, его амплитуда в коре и подкорковых структурах не превышала единиц и десятков мкВ. Установлено, что принятие решения о готовности к действию обеспечивается корковоподкорковыми системами, формирование которых существенно различается у разных людей и одного человека в разные дни исследования в зависимости от текущего состояния корковых и подкорковых зон, формирующих эти системы.
Оказалось, что феномен CNV не регистрируется, или исчезает, в условиях синхронизации высокоамплитудных (выше 300 мкВ) сверхмедленных секундных колебаний потенциалов, наличие которых, в соответствии с существующими представлениями, свидетельствует о включении компенсаторных механизмов, направленных на купирование метаболического напряжения в головном мозгу (Аладжалова, 1962, 1969; Лабори, 1976; Илюхина, 1986, 1990).
Изучение корково-подкорковой организации мозговых систем готовности к действию по параметрам CNV было в тот период актуальным и новым направлением, что и показал дальнейший литературный бум вокруг этого феномена.
Наталья Петровна предложила мне эту тему в качестве кандидатской диссертационной работы. У меня до сих пор хранится предложенный ею план этой диссертационной работы. Однако к тому времени на основе накопленных в отделе результатов у меня постепенно шло формирование представлений о мультиформности и физиологической неоднозначности разных (по амплитудно-временны́м параметрам) видов сверхмедленных биопотенциалов головного мозга человека, не говоря уже о различии их генеза. С этими мыслями я и явилась к Наталье Петровне.
Прошло много лет, а я до сих пор почти дословно помню то, что сказала мне тогда Наталья Петровна:
«Валя, Вы не представляете себе все существующие противоречия в отношении феномена сверхмедленных биопотенциалов головного мозга. Эта задачка не из легких!» Больше она не сказала ничего, но и не запретила заниматься этим. Здесь трудно что-либо добавить. До сих пор я благодарна моему дорогому Учителю за то, что на протяжении всех лет совместной работы мне была дарована свобода выбора пути научных исследований. 6 ноября 1975 года я получила от Натальи Петровны письмо в ответ на переданную ей для прочтения довольно объемную рукопись с просьбой определить, что это – статья, глава – и где можно опубликовать эти материалы (подлинник письма прилагаю).Радости моей не было границ. Значит, все верно: избранный подход, полученные результаты, можно двигаться дальше.
Наиболее крупные, опережающие мировой уровень научные достижения в познании принципов и механизмов жизнедеятельности мозга человека
На основе результатов исследования воспроизводимых изменений сверхмедленных колебаний потенциалов, локальной динамики наличного кислорода и интегрированной мультиклеточной импульсной активности нейронов в зонах коры и подкорковых структур при выполнении психологических тестов в 1970-е годы были сформулированы и развиты основные положения теории Н. П. Бехтеревой о корково-подкорковой организации мозговых систем обеспечения простых и сложных видов психической деятельности со звеньями различной степени жесткости .
Раскрыты механизмы надежности этих систем, описан мозговой аппарат детекции ошибок в качестве одного из нейрофизиологических факторов оптимизации психической деятельности (Бехтерева, Гречин,1963, 1968; Бехтерева, 1971).
В тот же период сформулированы основные положения концепции нейронных механизмов мыслительной деятельности с описанием принципов акустического и семантического кодирования мозгом вербальной информации, обеспечения ассоциативно-мнестической деятельности человека (Бехтерева, 1974–1980; Бехтерева, Бундзен, Гоголицын, 1977; Бехтерева, Гоголицин, Кропотов, Медведев, 1985).
Зарегистрировано в качестве открытия свойство нейронов подкорковых образований головного мозга человека реагировать на смысловое содержание речи и участвовать в качестве звеньев систем обеспечения мыслительной деятельности (Бехтерева и др., 1988).
Раскрыта роль подкорковых образований в организации эмоциональных реакций и сформулированы представления о мозговых механизмах развития и прекращения патологических эмоций (Бехтерева, 1980).
Представлены доказательства общности мозговых и периферических механизмов обеспечения активационных и эмоциональных состояний человека, что находило отражение в сопоставимости параметров сверхмедленных биопотенциалов, регистрируемых в глубоких структурах, коре головного мозга и на периферии, в тыльно-ладонном отведении (Грекова, 1975).
Сформулированы теоретические положения о мозговых механизмах долгосрочной памяти и концепция устойчивого патологического состояния (Бехтерева, 1974–1980).
Сформулированы и аргументированы теоретические представления о принципах организации нейрофизиологических процессов головного мозга в реализации его информационно-управляющих функций, в том числе вероятностный принцип организации, мультиформность и универсальность всех видов быстрых, медленных и сверхмедленных градуальных процессов по отношению к морфофункциональным образованиям головного мозга, висцеральным (сердце, легкое, печень, почки), коже и мышцам (Илюхина, 1977, 1986; Илюхина, Хабаева, 1984; Илюхина и др., 1986, 1995).
Установлены различия физиологической значимости сверхмедленных биопотенциалов коры и подкорковых структур мозга человека, регистрируемых в разных амплитудно-временны́х диапазонах. Разработана классификация типов спонтанной динамики СМБП в состоянии бодрствования и сна и их вызванных изменений при развитии эмоциональных реакций, в процессе выполнения психологических тестов и двигательных проб, требующих и не требующих обращения в долгосрочную память (Илюхина, 1972–1983).
Раскрыт иерархический принцип организации спонтанных и вызванных параллельно протекающих скоростных (мультиклеточная импульсная активность нейронов), медленных (ЭКоГ, ЭСКоГ, ЭЭГ, ВП) и разных видов сверхмедленных биопотенциалов, регистрируемых в зонах мозговых структур – звеньях корково-подкорковых систем обеспечения психической и двигательной деятельности (Бундзен, Илюхина и др., 1975; Илюхина, 1977).
Обнаружено свойство изменчивости уровня активации различных зон коры и подкорковых структур в широких пределах и удержания, в определенных условиях, относительно устойчивых уровней активации как основа пластичности и большой информационной емкости мозговых систем, участвующих в организации уровня бодрствования, структуры и качества реализуемой деятельности (Бехтерева, 1971; Илюхина, 1972–1990).
Раскрыты принцип селективности, интегративная и координирующая роль сверхмедленных биопотенциалов в механизмах нейрогуморального и биохимического межорганного и межсистемного взаимодействия как физиологическая основа организации простых и сложных видов приспособительного поведения (Илюхина, 1972–1986; Илюхина и др., 1981, 1983; Илюхина, Дамбинова, 2003).
Создано новое научное направление – стереотаксическая неврология , в рамках которого классифицированы эффекты диагностических и лечебных электрических стимуляций и деструкций в области глубоких структур, с анализом мозговых механизмов схемы тела, речи, психических состояний и сенсорных реакций (Смирнов, 1976).
Разработаны способы восстановления зрения и слуха с использованием контактных и чрескожных лечебных электрических стимуляций зрительных и слуховых нервов (Шандурина, 1981, 1985; Бехтерева и др., 1985).
Открыт феномен артифициальных стабильных функциональных связей (АСФС) в модуляции матриц долгосрочной памяти при устойчивых патологических состояниях головного мозга (Смирнов, Бородкин, 1975,1979). Показаны возможности активации этих связей через сенсорные входы при формировании АСФС интрацеребральным и экстрацеребральным путем, что открывало широкие перспективы использования метода АСФС в клинической практике.