ЖУРНАЛ ВЫСШЕЙ НЕРВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ, 2007, том 57, № 5, с. 517-519
МИХАИЛ НИКОЛАЕВИЧ ЛИВАНОВ (к 100-летию со дня рождения)
20 октября 2007 года исполнится 100 лет со дня рождения академика РАН Михаила Николаевича Ливанова, выдающегося нейрофизиолога и одного из основоположников отечественной электроэнцефалографии. Большинство его трудов является не только новаторскими, но по замыслу и методическому исполнению опережающими свое время.
Михаил Николаевич родился в Неаполе в семье известного зоолога Николая Александровича Ливанова, который в то время работал там на одной из биостанций. Высшее образование он получил в Казанском университете - одном из лучших учебных заведений страны того времени. В студенческие годы он прослушал курс лекций А.Ф. Самойлова, выдающегося русского ученого, одного из основоположников мировой электрофизиологии. Михаила Николаевича увлекли идеи учителя и привели его к исследованиям биопотенциалов головного мозга. Проблеме электрофизиологического изучения функций головного мозга, как и любви к просторам родной Волги, М.Н. Ливанов оставался верен всю жизнь.
Еще в студенческие годы Михаил Николаевич приступил к созданию первого в нашей стране электроэнцефалографа на основе появившихся к тому времени катодных радиоламп. Он завершил эту работу позже, уже в Москве. Осенью 1933 г. М.Н. Ливанов был приглашен на должность заведующего лабораторией электрофизиологии в Московский Институт мозга, где проработал до 1947 г. Здесь он провел исследования частотных процессов, составляющих электроэнцефалограмму, и пришел к глубокому, опережающему свое время выводу о дискретности и конечности числа отдельных частотных процессов, составляющих фоновые ритмы и вызванные потенциалы коры головного мозга.
В 1936 г. М.Н. Ливанов защитил диссертацию на соискание ученой степени кандидата биологических наук "Биоэлектрические колебания в коре большого мозга млекопитающих", а в 1941 г. - диссертацию на соискание ученой степени доктора биологических наук "Биоэлектрические явления в центральной нервной системе". В 1946 г. он был утвержден в звании профессора. В 1962 г. стал членом-корреспондентом АН СССР, а в 1970 г. - действительным членом АН СССР.
Начиная с первых работ, М.Н. Ливанов стремился к поиску функционального значения параметров биоэлектрической активности головного мозга. Впервые в эксперименте были выявлены факты взаимодействия фоновых и вызванных биоэлектрических колебаний со сходными периодами. Подобным объединением сходных частотных компонентов М.Н. Ливанов объяснил дискретность частотного спектра в диапазоне ритмов ЭЭГ человека. Много позже к выводу о захвате близких частот в диапазоне альфа-ритма человека пришел и Н. Винер.
Данные частотного анализа ЭЭГ, показавшего дискретность отдельных ее частотных составляющих, послужили основой для исследования вопроса о том, как осуществляется интегрирующая функция коры больших полу-
518
КНИПСТ и др.
шарий и что лежит в основе функционального объединения разных структур мозга. Михаил Николаевич ввел в нейрофизиологию новый параметр "пространства", что позволило обнаружить неизвестную ранее сторону деятельности мозга. Исходя из предположений A.A. Ухтомского о том, что в основе такого объединения лежит сходство "темпов деятельности" взаимодействующих образований, М.Н. Ливанов считал феномен "усвоенных ритмов" отражением этого явления на ЭЭГ. Этот феномен "усвоения ритмов" ("изорит-мия") как отражение процесса обучения был много позднее подтвержден в исследованиях зарубежных авторов.
Понятие пространственной (дистантной) синхронизации было сформулировано М.Н. Ливановым в 60-е годы, оно значительно шире "изоритмии", так как включает полиритмическую активность. Феномен пространственной синхронности между потенциалами разных областей коры мозга, обнаруженный при выработке условных рефлексов у кроликов на неритмические раздражители, послужил основой развития идеи о пространственном взаимодействии, установлении функциональных связей между отдельными участками коры больших полушарий мозга. Исследования сотрудников Михаила Николаевича и его последователей показали значение именно пространственного фактора как одного из важнейших в вероятностных механизмах активного взаимодействия.
Мысль о возможности взаимодействия фоновых ритмов с навязанными получила естественное продолжение в гипотезе о взаимодействии ритмов разных областей коры больших полушарий. Таким образом, была высказана гипотеза о роли пространственной синхронизации биоэлектрических процессов в образовании функциональных связей в ЦНС. Эта гипотеза получила подтверждение в исследованиях образования классических условных рефлексов у животных при сочетании изоритмиче-ских раздражений.
Для оценки процессов взаимосвязи различных участков коры головного мозга необходимо было иметь возможность многоканальной регистрации биоэлектрической активности. В 1955 г. в "Физиологическом журнале СССР" появилось сообщение М. Н. Ливанова и В.М. Ананьева о создании прибора, позволяющего одновременно регистрировать электрическую активность 50 пунктов коры головного мозга человека или животного. Впослед-
ствии число каналов было увеличено до 100. Прибор получил название "электроэнцефало-скоп". Так родилась отечественная топоско-пия.
Колоссальный экспериментальный материал, полученный при использовании элек-троэнцефалоскопа, мог быть обработан полностью только посредством привлечения электронно-вычислительной техники. В 1960 г. в лаборатории Института ВНД и НФ АН СССР, руководимой М.Н. Ливановым с 1951 по 1986 г. (т.е. до момента его кончины), выполнены работы, в которых впервые в мире использовалась ЭВМ для оценки динамики кросскорреляционных коэффициентов потенциалов 50-100 точек коры больших полушарий при выработке условного рефлекса.
Для выяснения функционального значения степени линейной взаимосвязи потенциалов коры головного мозга Михаилом Николаевичем впервые в мире были применены автоматизированные управляемые ЭВМ эксперименты. Эти исследования были проведены как на животных, так и на людях. Было показано, что взаимосвязь колебаний потенциалов коры головного мозга, оцениваемая с помощью спектрально-корреляционного анализа, сопряжена с его функциональным состоянием, т.е. с реактивностью, возможностью распространения возбуждения и формированием тормозных состояний.
Лаборатория электрофизиологии условных рефлексов Института ВНД и НФ АН СССР одной из первых в нашей стране овладела микроэлектродной техникой и включилась в анализ импульсных нейронных реакций. Идея системного подхода, развиваемого М.Н. Ливановым при изучении суммарной электрической активности головного мозга и реализуемого в исследованиях синхронизации между макропотенциалами, была применена им и при анализе импульсной активности нейронов. Было введено понятие "нейрокинетика". И в этих исследованиях была подчеркнута важная роль пространственно-временных отношений потенциалов неокортекса в организации систем головного мозга.
Перспективным направлением научных исследований М.Н. Ливанова явилось изучение проблем памяти. В Институте биологической физики АН ССР (Пущино на Оке), где он работал с 1963 по 1979 г., была задумана организация всесторонних исследований проблем памяти не только электрофизиологическими
МИХАИЛ НИКОЛАЕВИЧ ЛИВАНОВ
519
методами, но и с привлечением ряда нейрохимических подходов.
Наряду с проведением исследований, соответствующих его научным интересам, Михаил Николаевич чутко откликался на задачи, которые перед ним ставило время. Так, в тяжелую годину 1941-го он, работая в госпиталях, для оценки состояния коры головного мозга раненых с последствием черепно-мозговых травм разработал методику так называемых электроэнцефалографических кривых реактивности. Эта методика давала возможность оценивать изменения ЭЭГ при действии ритмических световых раздражений нарастающей интенсивности, от подпороговых до максимальных. Регистрируемые изменения позволяли судить о возбудимости, реактивности и работоспособности (по появлению парадоксальных реакций) каждой из исследуемых областей неокортекса. Эти работы отнесены к первопроходческим, поскольку в них впервые была предпринята попытка оценить функциональное состояние разных областей коры головного мозга по ряду электрографических показателей. В дальнейшем эта методика получила широкое распространение.
После окончания Великой Отечественной войны, работая в Институте биофизики АМН СССР (1950-1963 гг.), М.Н. Ливанов занимался исследованием влияния проникающей радиации на живой организм, приводящего к лучевой болезни. До этих работ изучалось воздействие ионизирующей радиации только на фоновую электрическую активность неокортекса, которая в этих условиях не изменялась. Это давало основание считать, что ЦНС обладает низкой чувствительностью к лучевому воздействию на организм. М.Н. Ливанов применил функциональный подход. Методом электроэнцефалографических кривых реактивности проводилась оценка функционального состояния коры головного мозга перед лучевым воздействием и после него. Электрографические показатели в этих двух случаях резко различались. Таким образом, впервые в мире М.Н. Ливановым была показана высокая чувствительность ЦНС к воздействию ионизирующей радиации. В результате проведенных работ была предложена стройная гипоте-
за механизма нарушения функционального состояния ЦНС и роли этих нарушений в развитии лучевого заболевания.
Позднее, когда начали использовать атомную энергию в мирных целях, на основании исследования влияния малых доз радиации на живой организм М.Н. Ливанов пришел к представлению о беспороговом влиянии этих воздействий, с одной стороны, и о кумуляции результатов последующих воздействий - с другой.
М.Н. Ливанов был скромным человеком и требовательным не только к себе, но и к своим ученикам и сотрудникам. Он был прекрасным педагогом, заряжая работающую с ним молодежь своим энтузиазмом и умело передавая ей свои знания и опыт. Он воспитал более 30 кандидатов наук, из которых 14 стали затем докторами наук.
Труды М.Н. Ливанова были неоднократно отмечены высокими наградами. Так,
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.