В 1985 году за фундаментальные исследования в области физиологии головного мозга человека, выполненные при участии и под руководством Н. П. Бехтеревой, группе сотрудников Отдела была присуждена Государственная премия СССР.
Обобщив результаты многолетних теоретических исследований Отдела нейрофизиологии человека, Наталья Петровна определила основные вехи, обеспечившие первый прорыв в познании мозга человека в ХХ столетии , как реализацию «возможности прямой регистрации активности мозговых структур и, прежде всего, мультиклеточной импульсной активности нейронных популяций коры и подкорковых образований, открывшей путь к изучению кода мыслительных процессов» (Бехтерева, 2004).
Теоретические и прикладные исследования Отдела на десятилетия опережали разработки отечественных и зарубежных научных центров по изучению принципов и механизмов жизнедеятельности здорового и больного мозга человека.
Академик Н. П. Бехтерева разработала комплексный метод многопараметрических, нейрофизиологических исследований, реализованный в условиях длительного, прямого контакта с мозгом человека. В настоящее время он является методологической основой одного из актуальных разделов современной системно-интегративной психофизиологии. Результаты теоретических исследований с использованием этого метода открыли путь к пониманию принципов системообразования в головном мозгу, к изучению информационноуправляющих взаимодействий головного мозга и организма в формировании адаптивного поведения, структуры и качества высших психических функций здорового и больного человека.
Мне показалось возможным представить основные результаты исследований нашей лаборатории по этому направлению, так как методологические подходы и теории Н. П. Бехтеревой в области физиологии здорового и больного мозга человека являются основополагающими в становлении и развитии этого раздела наших исследований.
Основным посылом послужил автограф Натальи Петровны к подаренной мне книге «Магия мозга и лабиринты жизни».
Может быть, это слишком смело, но я поняла его как знак одобрения пути исследований, по которому идет наша лаборатория в последние годы. И еще. Плохие мы были бы ученики, если бы не сумели реализовать столь дорогую свободу выбора научного пути, который даровала нам наш Учитель – Наталья Петровна Бехтерева.
Удивительны движение научной мысли и пути ее реализации. Так, методология стереотаксической функциональной нейрохирургии, разработанная Андреем Дмитриевичем Аничковым, родилась на основе метода имплантации интрацеребральных электродов в мозг человека на длительный срок с лечебными целями.
Методология использования разработанного Н. П. Бехтеревой комплексного метода для изучения принципов и механизмов мозговой организации эмоций, памяти, мыслительной деятельности человека сформировалась на основе решения задач первостепенной клинической важности, когда комплексный метод позволил отвечать на вопросы о состоянии и физиологической активности участков мозга.
Это было очень важно для оптимизации схем диагностических и лечебных электрических воздействий на мозг через интрацеребральные электроды и решения вопроса о необходимости «выключать» или, наоборот, активизировать по клиническим показаниям участки глубоких структур головного мозга.
Итогом развития этих направлений стала созданная Н. П. Бехтеревой теория о мозговой организации психической деятельности человека корково-подкорковыми системами со звеньями различной степени жесткости и теории устойчивых патологических состояний.
Использование метода долгосрочных интрацеребральных электродов и комплексного метода физиологических исследований открыло новые пути к пониманию сущности мультиформной, иерархической организации нейрофизиологических процессов зон мозговых структур , прилегающих к рабочей поверхности интрацеребральных полумакроэлектродов (с рабочей поверхностью 0,1–0,2 мм2).
Основополагающее значение имело введение понятия зон мозговых структур как нейродинамических образований с более сложной морфофункциональной организацией по сравнению с элементами, их формирующими (нейроны, глиальные клетки, межклеточное пространство).
Зоны мозговых структур были определены как прижизненно идентифицируемые нейродинамические образования центральной нервной системы с параллельно протекающими с разными скоростями физиологическими процессами, которые объективизируют их состояние и активность как звеньев мозговых систем обеспечения любых простых и сложных видов приспособительного поведения человека (Илюхина, 1977, 1986).
С введением этого понятия появилась методологическая возможность перекинуть мост от аналитических исследований роли отдельных нервных клеток и нейронных сетей в механизмах регуляции функций и состояний ЦНС к изучению принципов системообразования в головном мозгу на интегративном уровне.
Теория Н. П. Бехтеревой (1974, 1980) о принципах корково-подкорковой организации мозговых систем обеспечения психической деятельности человека со звеньями различной степени жесткости – яркая иллюстрация перспективности выделения прижизненно индентифицируемых по параметрам нейрофизиологических процессов зон мозговых структур в качестве звеньев этих систем.
Следует подчеркнуть, что с введением понятия зон мозговых структур и обнаружением мультиформности регистрируемых в них нейрофизиологических процессов практически впервые появилось основание для определения этих зон как нейродинамических элементов, прижизненно формируемых в анатомо-морфологических образованиях головного мозга человека. По нашим представлениям, эти нейродинамические элементы можно рассматривать в качестве одного из видов прижизненно формируемых в ЦНС «функциональных органов», по А.А. Ухтомскому.
В учении о доминанте А. А. Ухтомский (1950) выдвинул идею и дал строгое определение понятия «функционального органа». Он полагал, что «с именем „органа” мы привыкли связывать представления о морфологически сложившемся, статистически постоянном образовании. Это совершенно не обязательно. Органом может быть всякое временное сочетание сил, способных осуществить определенное достижение » (Ухтомский, 1966). К числу подвижных функциональных органов А. А. Ухтомский относит доминанту, подчеркивая, что это новообразование возникает в активности индивида, взаимодействующего со средой. В этом определении понятия «функционального органа» лежат концептуальные представления о временной организации процессов жизнедеятельности, сформулированные на рубеже XIX и XX веков как об одном из фундаментальных механизмов, обеспечивающих приспособительные реакции живых систем в окружающем мире.
В учении о доминанте А. А. Ухтомский выдвигает представление о том, что «нормальное отправление функционального органа (например, нервного центра) в организме есть не предопределенное, раз и навсегда неизменное качество данного органа, но функция от его состояния» (1966).
Но если А. А. Ухтомский постулирует теоретические представления о «функциональных органах» и их состояниях, то в рамках комплексного полиметодического подхода, разработанного Н.П. Бехтеревой, появилась возможность раскрыть принципы нейродинамической организации разных по скоростям нейрофизиологических процессов в зонах мозговых структур (функциональных органах), характеризующих их состояние и физиологическую активность как звеньев мозговых систем, структурно-функциональная организация которых существенно варьирует при реализации одного и того же вида психической деятельности в различных условиях (вероятностный принцип системной организации).
Установлено, что механизм реципрокного уравновешивания уровней активации разделенных в пространстве, но функционально связанных зон мозговых структур выступает в качестве системообразующего фактора. Этот механизм обеспечивает поддержание относительной устойчивости мозговых систем в определенные интервалы времени, при возможной вариативности уровня активации в звеньях этих систем (Илюхина, 2004). В исследованиях принципов мультиформной организации нейрофизиологических процессов зон мозговых структур было выявлено отсутствие жестко закрепленных, свойственных конкретным зонам коры и подкорковых структур головного мозга характеристик мультиклеточной импульсной активности нейронов, электрокортикои субкортикограммы, сверхмедленных биопотенциалов.
Установлено, что все известные к настоящему времени виды динамики биопотенциалов с определенной долей вероятности обнаруживаются в различных зонах коры и подкорковых образований, что дает основание считать их универсальными по отношению к анатомо-морфологическим структурам мозга и динамически формируемыми в разных условиях (Илюхина, 1977).
Обнаружено, что в каждый интервал времени при спокойном бодрствовании человека, во сне, при реализации любых видов деятельности состояния головного мозга характеризуются вполне определенным (организованным во времени и пространстве) соотношением динамики разных по амплитудно-временны́м параметрам нейрофизиологических процессов, одновременно регистрируемых во многих зонах мозговых образований.
На основании изучения вариативности суточной, многодневной и многомесячной динамики уровней активации звеньев систем по ходу лечебного процесса обнаружены значительные и сходные для разных зон, по-видимому, генетически детерминированные, онтогенетически сформированные и модифицируемые болезнью границы вариативности возможных состояний и, тесно связанных с этими состояниями особенностей физиологической активности зон мозговых структур в качестве звеньев систем обеспечения психической и двигательной деятельности, ком-пенсаторно-приспособительных функций и состояний организма (Илюхина, 1975–1982).
Установлено, что мультиформная волновая организация звеньев мозговых систем находится в сложно организованных во времени и пространстве причинно-следственных взаимодействиях с другими, вблизи и дистантно расположенными, «функциональными органами», формируя мозговые системы обеспечения полезного результата деятельности (Анохин, 1968). При этом качество полезного результата деятельности определяется степенью пластичности сопряженных механизмов сверхмедленной, медленной и скоростной регуляции уровней активации и физиологической активности зон мозговых структур – потенциальных звеньев корково-подкорковых систем обеспечения конкретных видов деятельности (Илюхина, 1986, 1990, 2003).