Физико химические основы высшей нервной деятельности. Вводная лекция по физиологии высшей нервной деятельности и сенсорных систем. Методы физиологии ВНД

1. Основные этапы формирования взглядов о функциях нервной системы и мозга, о поведении (Р. Декарт, Й.Прохазка, И.М. Сеченов, И.П. Павлов, П.К.Анохин). Принципы рефлекторной теории. Предмет физиологии высшей нервной деятельности. Связь физиологии ВНД с другими науками (эргономикой, психологией, педагогикой).

Принцип рефлекса
В основе системы научного познания лежит принцип детерминизма, который позволяет выявить закономерную причинно-следственную связь явлений, определяемую взаимодействием материальных факторов. Современная материалистическая наука о высшей нервной деятельности основывается на четырех принципах: принципе рефлекса, принципе доминанты, принципе отражения и принципе системной деятельности мозга.
Механическая концепция рефлекса. Понятие о рефлексе возникло в XVI в. в учении Р. Декарта (1596-1650) о механической картине мира. Р. Декарт жил в эпоху расцвета механики, физики и математики. На его мировоззрение определяющее влияние оказало открытие У. Гарвеем механизма кровообращения и новаторские идеи А. Везалия о том, что носителями психики являются «животные духи», которые вырабатываются в желудочках мозга и передаются по нервам к соответствующим органам. Р. Декарт представлял нервные процессы по образцу системы кровообращения, используя существовавшие в то время принципы оптики и механики.
Под рефлексом Р. Декарт понимал движение «животных духов» от мозга к мышцам по типу отражения светового луча. Согласно его схеме, внешние предметы действуют на периферические окончания расположенных внутри «нервных трубок» нервных «нитей», которые, натягиваясь, открывают клапаны отверстий, ведущих из мозга в нервы. По каналам этих нервов «животные духи» перемещаются в соответствующие мышцы, которые в результате раздуваются, и, таким образом, происходит движение. Причина двигательного акта детерминирована материальными изменениями на кожной периферии тела, а нервный процесс подобен перемещению крови по сосудам. Р. Декарта по праву можно считать родоначальником детерминистической психофизиологии. Важным в творчестве Р. Декарта является выработка понятия о стимуле, необходимом для приведения в действие механизмов человеческого тела.
Исходя из рефлекторного принципа Р. Декарт пытается также объяснить и обучаемость поведения: люди даже со слабой душой могли бы приобрести неограниченную власть над всеми своими страстями, если бы приложили достаточно старания, чтобы их дисциплинировать и руководить ими. Стремление Декарта понять целостное поведение особенно четко проявилось в его учении о страстях. Печаль и радость - это те факторы, которые формируют целесообразное отношение организма к внешнему миру, делают реакцию координированной и сложной. В страстях проявляется связь души с телом.
Основные теоретические положения Р. Декарта, используемые современной физиологией, сводятся к следующим: органом ощущений, эмоций и мыслей является мозг; мышечный ответ порождается процессами в примыкающем к мышце нерве; ощущение обусловлено изменениями в нерве, связывающем орган чувств с мозгом; движение в сенсорных нервах отражается на моторных, и это возможно без участия воли (рефлекторный акт); вызванные посредством сенсорного нерва движения в веществе мозга создают готовность вновь производить такое же движение (обучаемость).
Однако, находясь под влиянием социально-исторических противоречий своей эпохи, Р. Декарт сделал серьезные уступки идеализму: сознание человека он рассматривал в виде субстанционного начала, способного воздействовать посредством мозговой шишковидной железы (где, по его мнению, располагается «объединенное чувствилище») на подчиненные рефлекторным законам телесные процессы. Таким образом, тело и душа - самостоятельные субстанции. Дуализм Р. Декарта, его трактовка сознания препятствовали последовательному детерминизму, ибо он допускал акты воображения, мышления, воли, происходившие от нематериальной субстанции. Поведение и сознание разводились, превращались в два независимых ряда явлений.
В оценке общенаучного значения идей Р. Декарта, однако, важно подчеркивать не столько механизм, сколько материалистическую сущность учения о поведении, не столько дуализм в понимании психической деятельности, сколько первую пробу ее детерминистического понимания.
Биологическая концепция рефлекса. В конце XVIII в. философия французских материалистов завоевала широкое признание и оказывала влияние на многих ученых Европы. Учение чешского анатома и физиолога Йиржи Прохазки (1749-1820) - важный этап в формировании детерминистических представлений о нервно-психической деятельности.
Сущность своих взглядов на рефлекс Й. Прохазка выразил следующим образом: внешние впечатления, возникающие в чувствительных нервах, очень быстро распространяются по всей их длине до самого начала. Там они отражаются по определенному закону, переходят на соответствующие им двигательные нервы и по ним очень быстро направляются к мышцам, посредством которых производят точные и строго ограниченные движения.
Впервые термин «рефлекс» был введен в научный язык Й. Прохазкой. Он сделал еще один шаг вперед в физиологическом утверждении стимула, ибо постулировал, что ответная рефлекторная реакция всегда проявляется в размерах, соответствующих силе приложенного стимула.
Развивая концепцию о рефлекторной природе поведения, Й. Прохазка пытается преодолеть вначале механистичность, а затем и дуализм картезианства. Общим законом, по которому чувствительные раздражения переключаются на двигательные, является присущее человеку чувство самосохранения. Й. Прохазка утверждает монистическое представление о нервной системе, в целом относящейся к композиции «общего чувствилища», телесная часть которого локализуется в спинном мозге, а душевная - в головном. Причем для всех нервно-психических функций характерна одна общая закономерность: обе части «сенсориума» действуют по закону самосохранения. Необходимые для сохранения животного и его потомства способности - это душевные функции, а орган, служащий для этого, есть мозг, объему и сложности которого соответствует степень совершенства душевных функций.
Учение Й. Прохазки обогатило представление Р. Декарта о рефлекторной природе поведения понятием о биологическом (а не механическом) назначении самой структуры рефлекса, о зависимости ее усложнения от изменения характера отношений живых существ со средой, о пригодности ее для анализа всех уровней сознательной деятельности, о детерминирующем влиянии чувствования.
Анатомическая концепция рефлекса. Тщательное анатомическое изучение нервной системы явилось сильным толчком к развитию и укреплению рефлекторной концепции в XIX в. Английский анатом и врач Чарльз Белл (1774-1842) в 1811 г. в трактате «О новой анатомии мозга» писал, что можно произвести перерезку заднего пучка нервов, исходящего из задней части спинного мозга, без конвульсивных сокращений мышц спины. Однако это становилось невозможным даже при одном прикосновении кончиком ножа к переднему корешку.
Таким образом, понятие о рефлексе как о закономерном двигательном ответе на раздражение сенсорных нервов было превращено в естественно-научный факт.
Независимо от Ч. Белла к аналогичным выводам пришел французский физиолог Ф. Мажанди (1783-1855). Переход нервного возбуждения по афферентным нервам через спинной мозг на эфферентные нервы получил название закона Белла-Мажанди.
Но сам Ч. Белл пошел дальше: создал теорию о «мышечной чувствительности» и сформулировал физиологическое обоснование циклической функции нервной системы. Между мозгом и мышцей имеется замкнутый нервный круг: один нерв передает влияние от мозга к мышце, другой - передает в мозг чувство состояния мышцы. Если круг будет разомкнут перерезкой моторного нерва, то исчезнет движение. Если же он размыкается перерезкой чувствительного нерва, пропадает ощущение самой мышцы, а вместе с этим исчезает и регуляция ее деятельности. Так, например, у женщины на одной руке была потеряна чувствительность, а на другой - способность к движениям. Эта женщина могла держать ребенка на руке, потерявшей только чувствительность, до тех пор пока она на него смотрела. Как только она отводила взор от ребенка, сразу же возникала опасность его падения на пол.
Таким образом, если ранее детерминантами рефлекторного акта считались лишь внешние стимулы, то Ч. Белл показывает значение внутренней чувствительности самих мышц, которая обеспечивает наиболее точное и тонкое выполнение движения.
Рефлексы спинного мозга широко использовались клиницистами, среди которых наиболее значительными фигурами были английский врач Маршал Холл и немецкий физиолог Иоганнес Мюллер. Именно М. Холлу принадлежит термин «рефлекторная дуга». Рефлекторная дуга состоит из афферентного нерва, спинного мозга и эфферентного нерва.
М. Холл и И. Мюллер настаивали на принципиальном отличии работы спинного мозга от головного. По их мнению, рефлекторный механизм свойствен только спинному мозгу, рефлексами могут именоваться только такие акты, природа которых апсихична. Закономерности протекания любого рефлекторного акта обусловливались изначально заложенными в организме связями нервных субстратов, внешнему же стимулу отводилась роль лишь спускового крючка. Внутренние факторы противопоставлялись внешним. Головной мозг оказывался все дальше и дальше от сферы влияния физиологии. Дистанция между физиологией и психологией становилась все более ощутимой.
Вместе с этим нельзя не видеть и прогрессивных тенденций идей Ч. Белла, Ф. Мажанди, М. Холла, И. Мюллера. Эти ученые предприняли попытки вскрыть внутриорганические условия протекания простейшего рефлекторного ответа, стремились к его аналитическому познанию как элементарной единицы нервной деятельности, боролись против субъективно-психологических объяснений структуры рефлекса. Жесткий анатомический характер этих теорий уже в середине XIX в. встретился с серьезными противоречиями, которые возникали в связи со все более широким распространением эволюционных идей, наиболее последовательно воплощенных Ч. Дарвином.
Психофизиологическая концепция рефлекса. Эволюционные идеи встретили в России наиболее благоприятную почву, подготовленную философским учением русских революционеров-демократов, оказавших существенное влияние на формирование мировоззрения И. М. Сеченова (1829-1905). Само понятие о рефлекторном характере нервной деятельности у И. М. Сеченова претерпело существенные изменения.
Рассмотрим следующие основные черты сеченовской теории рефлекса (Ярошевский, 1961).
1. Рефлекс им понимался как универсальная и своеобразная форма взаимодействия организма со средой, опирающаяся на эволюционную биологию. И. М. Сеченов поставил вопрос о существовании двух родов рефлексов. Во-первых, постоянные, врожденные, осуществляемые низшими отделами нервной системы. Он назвал их «чистыми» рефлексами. Во-вторых, рефлексы головного мозга изменчивые, приобретенные в индивидуальной жизни. Эти рефлексы И. М. Сеченов представлял себе одновременно и физиологическим и психическим явлением.
Таким образом, была впервые показана неотделимость психических процессов от мозга и одновременно обусловленность психики внешним миром. Важнейшим для И. М. Сеченова было положение о единстве организма и условий внешней среды. Факторы эволюции:
определяют жизнь как приспособление организмов к условиям существования;
доказывают, что внедрение влияния способно видоизменять материальную организацию и характер жизненных отправлений.
И. М. Сеченов был выдающимся пропагандистом дарвиновского учения в России, он внедрил эволюционно-биологический подход в физиологию мозга и ввел понятие об изменчивости и преобразовании рефлексов в целях успешной адаптации, усложнения и развития. Итак, была создана материалистическая платформа для смыкания нервных актов с психическими.
2. Физиологический субстрат рефлекторных актов характеризуется как нейродинамика, отличная от динамики других систем. Открытие центрального торможения И. М. Сеченовым в 1862 г. было первым шагом к созданию им новой физиологии головного мозга. Деятельность нервных центров мыслится теперь как непрерывная динамика процессов возбуждения и торможения.
3. На первый план ставятся межцентральные координационные отношения. Физиологическому анализу начинают подвергаться высшие мозговые центры. Если до И. М. Сеченова усиление или угнетение рефлекторных реакций трактовалось не иначе как усилием воли, сознания, разума, то И. М. Сеченов переводит все это на строгий физиологический язык и показывает, как центры головного мозга могут задерживать или усиливать спинальные рефлексы.
4. Функция мозговых центров трактуется в широком плане биологической адаптации. Центры влияют усиливающим или тормозящим образом на движения не потому, что высвобождается заложенная в них «психическая сила», и не потому, что укорачивается или удлиняется путь прохождения нервного импульса. И. М. Сеченов вводит понятие «физиологического состояния центра», которое непосредственно связано с биологическими потребностями. Само же состояние центра, отражая характер отношений со средой, представляет собой нервный субстрат потребности.
В учение о рефлексах вносится существенное дополнение. Реакция ставится в непосредственную зависимость не только от наличных раздражений, но и от всей суммы прежних воздействий, оставивших длительно сохраняющиеся следы в нервных центрах.
5. Мышечная чувствительность открывает новые перспективы для детерминистического анализа поведения. И. М. Сеченов считает, что мышечное чувство при выполнении одного движения становится в порядке ассоциации рефлексов сигналом для другого движения. Принцип ассоциации рефлексов лежит в основе обучения человека сложным формам трудовой деятельности. Устанавливается общий характер для движений и для психической деятельности - это наличие мышечной чувствительности.
По вопросу о соотношении физиологического и психического И. М. Сеченов занял совершенно определенную позицию, которую выразил следующими словами: «Для нас, как для физиологов, достаточно и того, что мозг есть орган души, то есть такой живой механизм, который, будучи приведен какими ни на есть причинами в движение, дает в окончательном результате тот же ряд внешних явлений, которыми характеризуется психическая деятельность».
При всей убедительности аргументов И. М. Сеченова, которые он использовал для утверждения своих взглядов на поведение и психику, ему не хватало самого главного аргумента - лабораторного объективного метода исследования.
Поднявшись до распространения рефлекторного принципа на психическую деятельность и рассматривая рефлекс как психофизиологический феномен, И. М. Сеченов не смог изучить конкретные механизмы поведения в связи с отсутствием надлежащего метода. Поэтому ряд его высказываний остался лишь гениальными догадками, взмахом его могучей мысли.
Концепция условного рефлекса. На долю И. П. Павлова выпала чрезвычайно ответственная миссия - блестящие догадки, предвидения и мысли И. М. Сеченова он подкрепил научной концепцией условного рефлекса. И. П. Павлов мобилизовал все свое мастерство талантливого экспериментатора, чтобы его концепция была введена в строгие рамки лабораторного опыта.
И. П. Павлов понимал, что он, вслед за Сеченовым, вторгается в область явлений, обычно именуемых психическими. «Вся сложная нервная деятельность, - пишет И. П. Павлов уже в 1913 г., - которая раньше трактовалась как психическая деятельность, представляется нам в виде двух основных механизмов: механизма образования временной связи между агентами внешнего мира и деятельностями организма, или механизма условного рефлекса, как мы говорим обыкновенно, и механизма анализаторов, то есть таких приборов, которые имеют своей целью анализировать сложность внешнего мира: разлагать его на отдельные элементы и моменты. По крайней мере до сих пор весь добытый нами материал укладывается в эти рамки. Но этим, конечно, не исключается возможность расширения наших теперешних представлений о деле».
И. П. Павлов проявил себя как последовательный материалист и детерминист. Недаром он провозгласил, что исследование условных рефлексов опирается на три принципа рефлекторной теории: детерминизм, анализ и синтез, структурность. И. П. Павлов целиком придерживался рефлекторной схемы Р. Декарта и понимал значение рефлекса как одного из примеров универсального принципа детерминирования. Уже на заре развития павловского учения становилось ясным, что условный рефлекс представляет собой закономерность более высокого и сложного порядка, чем простые рефлексы. Условный рефлекс обеспечивает изменчивость приспособительного поведения животного в отношении внешнего мира. Условный рефлекс является важнейшим фактором биологической эволюции.
Однако И. П. Павлов, захваченный полемикой с психологами и разделяя картезианский детерминизм, стал углубленно изучать физиологические закономерности условно-рефлекторной деятельности, биологическую же сторону явления оставил на перспективу. Отсюда и неизбежные противоречия в идее условного рефлекса: с одной стороны, приспособительный акт целого организма, с другой - элементарный процесс работы нервной системы. Все научное творчество И. П. Павлова было посвящено разрешению этого противоречия и созданию наименее противоречивой идеологии в его теории высшей нервной деятельности.
Далее мы будем неоднократно рассматривать отдельные положения павловской теории, а здесь ограничимся лишь наиболее важными ее элементами применительно к теории рефлекса, которые были отмечены П. К. Анохиным (1979).
1. Прежде всего был создан лабораторный метод объективного изучения приспособительной деятельности человека и животных - метод условных рефлексов.
2. Изучая условные рефлексы на целостном организме, И. П. Павлов подчеркивал их приспособительно-эволюционный смысл для животного мира.
3. И. П. Павлов предпринял попытку локализовать сам нервный процесс замыкания нервных связей в коре головного мозга у высших животных и человека. При этом он не был категоричным и не исключал специфического участия других отделов мозга в этом процессе. Он писал, что все наши законы всегда более или менее условны и имеют значение только для данного времени, в условиях данной методики, в пределах наличного материала.
4. И. П. Павлов констатировал наличие в коре головного мозга процесса торможения, чем подкрепил сеченовские идеи о тормозящем влиянии головного мозга.
5. Было четко сформулировано учение о физиологии анализаторов, под которыми И. П. Павлов, вслед за И. М. Сеченовым, мыслил триединую конструкцию: периферические рецепторы, проводящие пути и мозговые центры вплоть до коры больших полушарий.
6. Были описаны феномены динамики процессов возбуждения и торможения при условно-рефлекторной деятельности. В результате было сформировано представление о коре головного мозга как о мозаике из возбуждений и торможений.
7. В конце своей творческой жизни И. П. Павлов выдвинул принцип системности в работе коры головного мозга, способной формировать динамический стереотип деятельности, уже в какой-то мере независимый от качества внешних раздражений.
Идеи И. П. Павлова завоевали весь мир и продолжают служить основой для развертывания новых научных исследований в самых разнообразных сферах науки о поведении живых организмов.
Диалектическая концепция рефлекса. А. А. Ухтомскому (1875-1942) принадлежит заслуга теоретико-физиологического плана, которая состоит в углубленной дальнейшей разработке принципа детерминизма в рефлекторной теории.
Диалектичность мышления А. А. Ухтомского нашла яркое проявление в понимании им сущности рефлекса. Видя в рефлексе механизм активности, он усматривал в рефлекторном акте единство внутренних и внешних детерминант, причем внутренние детерминанты в конечном счете также заданы и определяются внешними условиями.
А. А. Ухтомский подчеркивал, что «...рефлекс - это такая реакция, которая мотивируется вполне отчетливо текущей обстановкой или средой. Этим, однако, не уничтожается спонтанное действие субстрата, оно лишь ставится в определенные границы в его противоположении факторам среды, и от этого оно становится более определенным по содержанию и значению. Рефлекс рисуется не чисто пассивным передвижением костного шарика под влиянием полученного им удара извне; так рефлекс мог изображаться, пока надо было подчеркнуть в особенности его мотивировку из среды. Но в полноте своей он представляется встречею во времени двух условий: с одной стороны, деятельности заготовленной, или сложившейся в самом субстрате (клетке) за предыдущую его историю, и, с другой стороны, внешних импульсов текущего момента».
Следовательно, внутренние детерминанты - это накопленная история взаимодействия реагирующего субстрата с фактором среды (принцип историзма).
И по происхождению, и по условиям проявления внутренние детерминанты в конечном счете определяются факторами среды, то есть обладают лишь относительной самостоятельностью. Внешнее выступает как комплекс условий существования внутреннего. Значит, среда организма - это не весь окружающий его физический мир, а лишь та небольшая его часть, элементы которого биологически значимы для организма. Но для организма представляет биологический интерес лишь такое внешнее, которое может стать частью жизненного опыта, то есть частью внутреннего, или способствовать превращению определенных внешних факторов во внутренние.
Современная теория поведения далеко ушла от простых картезианских схем. Введение принципа историзма позволяет понять биологическую адекватность, то есть целесообразность реакций организма на воздействие среды. Картезианское мировоззрение базируется на жесткой однозначной причинности (жесткий детерминизм Лапласа), ему чуждо признание реальных противоречий. А. А. Ухтомский же показывает, что реальное поведение требует признания существования противоречий как непрерывного атрибута процесса развития, как движущих сил построения поведения.
Основные положения теории функциональной системы были сформулированы П. К. Анохиным еще в 1935 г. Несмотря на то что Анохин был физиологом и большинство положений его теории основаны на данных физиологических, а не психологических исследований, его теория имеет общий системный характер, а поэтому может быть с успехом использована и используется при анализе психического явлений.

Функциональная система - это система различных процессов, которые формиру­ются применительно к данной ситуации и приводят к полезному для индивида резуль­тату (Анохин П. К., 1979). Полезный результат можно трактовать как удовлетворение самых разных потребностей и целей индивида: это может быть нормализация кровя­ного давления и удачная покупка, насыщение легких кислородом и победа на поли­тических выборах.

Наиболее принципиальным положением теории является то, что системы могут быть самыми разнообразными по типу задач, ими решаемых, и по сложности этих задач, но архитектура систем при этом остается одной и той же. Это означает, что различные функциональные системы - от системы терморегуляции до системы по­литического управления - имеют сходную структуру. Основными компонентами любых функциональных систем являются следующие:

· - афферентный синтез;

· - принятие решения;

· - модель результатов действия (акцептор действия) и программа действия;

· - действие и его результат;

· - обратная связь.

Рассмотрим функции компонентов системы. Афферентный синтез представляет собой обобщение потоков информации, приходящей как снаружи, так и извне. Субкомпонентами афферентного синтеза являются доминирующая мотивация, обстано­вочная афферентация, пусковая афферентация и память. Функция доминирующей мотивации - обеспечение общей мотивационной активации. «Первопричиной» лю­бого действия является потребность, мотивация. Переевшее животное не будет лихо­радочно искать пищу, человек, лишенный честолюбия, мало озабочен стремлением к продвижению по служебной лестнице. Функция обстановочной афферентации - обеспечение общей готовности к действию. Как только в среде появляется то, что спо­собно удовлетворить нашу потребность, включается механизм пусковой афферента­ции. Пусковая афферентация инициирует поведение. Однако для того чтобы успешно выполнить даже самое простое действие, внешней информации недостаточно. Необ­ходимы соответствующие знания и навыки. Ориентированность функциональной системы на приспособительный, полезный результат формирует избирательный по­иск и извлечение информации из памяти.

Другой компонент системы - принятие решения - отвечает за выбор варианта будущего действия, снижает количество степеней свободы, вносит определенность в то, что и как делать.

На основе избранного направления действия формируется модель результатов действия и программа действия - представления о том, что должно быть достигнуто в итоге и каким образом это должно быть достигнуто.система получает обратную связь - информацию о ходе реализации программы и результате действия. За счет получения обратной связи система приобретает способность оценивать степень достижения желаемого и корректировать свое поведение

Определение предмета физиологии высшей нервной деятельности. Физиология высшей нервной деятельности изучает нервные механизмы сложного поведения животных и мыслительной активности человека, относящиеся к их психической деятельности. Чем отличается по своим проявлениям психическая деятельность от других, более простых функций нервной системы?

Психика грудного младенца очень проста. Однако мы, не задумываясь, обозначим как психическую функцию способность ребенка узнавать свою мать и выражать криком протест при виде ложечки, из которой ему как-то дали горькое лекарство, но не назовем психическим автоматический акт сосания.

Своеобразен и психический мир животных. Собака научается тонко различать интонации голоса хозяина, подбегает на зов за «наградой». Но пережевывание оказавшейся во рту пищи не является психической деятельностью.

Приведенные примеры наглядно показывают отличие психических от других, более простых функций нервной системы. В основе психических функций нервной системы лежат усложняющиеся в эволюции условные рефлексы, из которых и складывается высшая нервная деятельность, а простые ее функции выполняются безусловными рефлексами.

Итак, предмет физиологии высшей нервной деятельности - это объективное изучение материального субстрата психической деятельности мозга и использование этих знаний для решения практических задач сохранения здоровья и высокой работоспособности человека, управления поведением и повышения продуктивности животных.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

хорошую работу на сайт">

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Цель работы - изучить физиологические особенности высшей нервной деятельности.

Курсовая работа состоит из содержания, введения, двух разделов, заключения, списка литературы.

В работе рассматривается физиологические особенности высшей нервной деятельности, а также ее основные методы исследования.

Введение

Деятельность нервной системы, направленная на осуществление взаимодействия организма с окружающей средой, называется высшей нервной деятельностью. Высшая нервная деятельность является деятельностью рефлекторной. Это значит, что она причинно обусловлена воздействиями из внешней и внутренней среды организма. Она вызывается нервными импульсами, идущими от нервных центров по центробежным (эфферентным) нервам к исполнительным органам. Так, по нервному пути, называемому рефлекторной дугой, воздействие на организм вызывает его ответную приспособительную реакцию - рефлекторную реакцию или рефлекс.Рефлексы делятся на две основные группы: безусловные и условные.

Безусловные рефлексы, которые объединяют и согласовывают функции различных органов, осуществляют адаптацию организма. У человека и высших животных в процессе индивидуальной жизни возникают качественно новые рефлекторные реакции, которые И.П. Павлов назвал условными рефлексами, считая их самой совершенной формой приспособления.

ВНД реализуется за счет доминирующего влияния коры на все нижележащие структуры центральной нервной системы. Основными процессами, динамично сменяющими друг друга в ЦНС, являются процессы возбуждения и торможения. В зависимости от их соотношения, силы и локализации строятся управляющие влияния коры. функциональной единицей ВНД является условный рефлекс.

Впервые предположение о рефлекторном характере деятельности высших отделов мозга было высказано И.М. Сеченовым, что позволило распространить рефлекторный принцип и на психическую деятельность человека. Идеи И.М. Сеченова получили экспериментальное подтверждение в трудах И.П. Павлова, который разработал метод объективной оценки функций высших отделов мозга - метод условных рефлексов.

Знание физиологии высшей нервной деятельности имеет большое значение для развития всех тех наук, объектом исследования которых является организм человека и животных: для решения теоретических и практических задач медицины и ветеринарии, для психологии и педагогики, для решения вопросов рационализации и гигиены труда, организации физического воспитания. Наконец, изучение физиологии мозга, дающее естественнонаучное обоснование материалистическому решению основного вопроса философии об отношении мышления к бытию, имеет исключительно большое значение для воспитания диалектико-материалестического мировоззрения.

Раздел 1. Классификация безусловных рефлексов

нервный рефлекс физиология

Главнейшие безусловные рефлексы хорошо известны, но удовлетворительная классификация их еще не создана. (И.П. Павлов 1975) выделял следующие безусловные рефлексы: пищевые, оборонительные, половые, ориентировочные, родительские и детские. Это, по существу, большие группы разнообразных реакций. Например, в пищевой рефлекс входят реакции пищевые, поисковые, пищедобывательные, захвата пищи, пищевые секреторные и т.д.

Более поздние попытки систематизировать безусловные рефлексы страдают либо той же схематичностью, либо недостаточно 4 классификации.

Первая из них принадлежит нейрофизиологу (Н.А. Рожанскому 1957), выделившему в результате электрического раздражения подкорковых структур 24 биологических рефлекса, которые он распределил на 6 следующих групп.

1.Рефлексы общей активности (полярность движения,колбочковый светоритм - сон и бодрствование дневных животных, палочковый светоритм - сон и бодрствование ночных животных).

2.Обменные рефлексы (газообменные, пищевого искания, пищенаправленности, пищевого овладения и питьевые).

3.Рефлексы межвидовых отношений (оборонительный, или самоохранительный, агрессивный, игровой и реакция «свой»- «чужой»).

4.Рефлексы продолжения вида и размножения (мужской половой, родительский и призывный).

5.Экологические рефлексы (исследовательский, акклиматизационный - миграторный и норогнездовой, накопления запасов и гигиенический).

6.Неповеденческие рефлексы (ноцицептивный - болевой, шоковый, терморегуляторный и позиционный). К этой группе могут относиться и некоторые другие рефлексы: пищеварительные, дыхательный, сосудодвигательный, рефлексы оплодотворения.

Каждый из указанных 24 рефлексов обладает положительной и отрицательной биологической значимостью в зависимости от превалирования возбуждения или торможения.

Вторая классификация безусловных рефлексов, предложенная физиологом-экологом(А.Д. Слонимом 1978), имеет следующий вид:

А.Рефлексы на сохранение внутренней среды организма и постоянства вещества(1.Пищевые, обеспечивающие постоянства вещества, 2.Гомеостатические, обеспечивающие постоянство внутренней среды).

Б.Рефлексы на изменение внешней среды организма(1.Оборонительные,2.Средовые).

В.Рефлексы связанные с сохранением вида(1.Половые,2.Родительские).

Третья классификация дана этологом(Дж. Темброком 1969), который выделяет в поведении животных следующие типы:

1.Поведение, определяемое обменом веществ и состоящее из пищедобывания и приема пищи, мочеотделения и дефекации, запасания пищи, покоя и сна, потягивания.

2.Комфортное поведение.

3.Оборонительное поведение.

4.Поведение, связанное с размножением, состоящее из территориального поведения, копуляции и спаривания, заботы о потомстве.

5.Социальное (групповое) поведение.

А.Д. Слоним, обсуждая этологические классификации поведения, отмечает, что они повторяют классификацию безусловных рефлексов,составленную еще в павловской школе. Справедливость этого замечания показывает сравнение классификации Рожанского и Слонима с вышеприведенной классификацией Темброка.

Наконец, четвертый пример - классификация, предлагаемая нейрофизиологом (Ю.М. Конорским 1970), в которой все безусловные рефлексы укладываются в следующие 2 группы:

I.Сохранительные рефлексы: 1) рефлексы поступления веществ в организм (вдох и глотание); 2)рефлексы выведения веществ из организма (выдох, мочеиспускание и дефекация); 3)восстановительные рефлексы (сон) ; 4) рефлексы сохранения вида (копуляция, беременность, забота о потомстве).

II.Защитные рефлексы: 1) рефлексы устранения тела или его частей от вредящего раздражителя (рефлексы отдергивания или отступления); 2) рефлексы устранения вредящего раздражителя с поверхности или внутри организма (рефлексы устранения раздражителя); 3) рефлексы уничтожения или нейтрализации вредящих агентов (наступательные рефлексы).

Сходство приведенных классификаций объективно отражает общность разных видов врожденного поведения. Насколько они схематичны и неполны, можно видеть по одному из фундаментальных рефлексов - ориентировочному. При ближайшем рассмотрении в этом рефлексе обнаруживаются три следующие группы явлений: элементарная форма в виде активации органов чувств и всего организма на внезапное изменение в окружающей среде, более сложная - в виде активного поиска и, наконец, самая сложная форма - «манипулирование» предметами.

Первая форма рефлекса, которую И.П. Павлов назвал рефлекс «что такое?» и обратил на него внимание ввиду его большого биологического значения, без которого жизнь организма, как он говорил, «висела бы на волоске», состоит из ряда реакций: расширение зрачка и снижение порога чувствительности глаза к свету, сокращение и расслабление мышц глаза, уха, поворот головы и туловища в сторону источника раздражения, принюхивания к нему, изменение электрической активности мозга (угнетение, блокада а-ритма и возникновение более частых колебаний), появление кожно-гальванической реакции. Кроме того, кровеносные сосуды головы расширяются, а конечностей - сужаются, наблюдается углубление дыхания, вначале замедление, а затем учащение пульса.

Вторая форма ориентировачного рефлекса в виде поисковых движений хорошо выражена у птиц и млекопитающих. Эта реакция тесно связана с другими основными безусловными рефлексами, благодаря ей животное находит пищу, особь противоположного пола и избегает вредящих обстоятельств. Поисковая реакция в отличие от рефлекса «что такое?» чаще носит специализированный характер, направляется одним из основных рефлексов.

Третья форма ориентировочного рефлекса появилась у обезьян в виде исследовательской реакции, которую натуралисты давно заметили и назвали по аналогии с действиями человека - любопытством. Обезьяна в отличие от других высших животных, например собаки, встретившись с незнакомым и явно не съедобным или не опасным предметом, подвергает его тщательному анализу, исследованию. Это тоже рефлекс «Что такое?», но он уже более высокого порядка, действительно напоминающий любопытство человека. Что касается человека, то он имеет элементарную форму ориентировочной реакции, сходную с рефлексом «что такое?». Неспециализированные и специализированные, поисковые ориентировочно - исследовательские реакции у человека диалектически «сняты» специфической, только ему присущей исследовательской деятельностью, обусловленной его социальными потребностями.

На основании современных данных значительно полнее могут быть описаны и другие фундаментальные безусловные рефлексы. Большой материал по этому поводу собран этологами, однако он не подвергнут физиологическому анализу.(Л.Г. Воронин 1979 г.)

Сопоставление сложнейших безусловных рефлексов (инстинктов) высших животных с потребностями человека (по П.В. Симонову, 1987).

Двойные стрелки -- филогенетические связи сложнейших рефлексов животных с потребностями человека, пунктирные -- взаимодействие потребностей человека, сплошные -- влияние потребностей на сферу сознания в роли брачного партнера, родителя или детеныша, хозяина территории или пришельца, лидера или ведомого.

Особенностью группы безусловных рефлексов саморазвития является их самостоятельность; она не выводима из других потребностей организма и не сводится к другим мотивациям. Так, реакция преодоления преграды (или рефлекс свободы, по терминологии И.П. Павлова) осуществляется независимо от того, какая потребность первично инициировала поведение и какова цель, на пути к которой возникла преграда. Именно характер преграды (стимульно-преградная ситуация), а не первичный мотив определяет состав действий в поведении, которое способно привести к цели. Удовлетворение самых различных потребностей оказалось бы невозможным, если бы в процессе эволюции не возникла специфическая реакция преодоления, рефлекс свободы. То, что животное сопротивляется принуждению, попыткам ограничить его двигательную активность, Павлов рассматривал значительно глубже, чем просто разновидность защитной реакции. Рефлекс свободы -- это самостоятельная активная форма поведения, для которой препятствие служит не менее адекватным стимулом, чем корм для пище-добывательного поиска, боль для оборонительной реакции, а новый и неожиданный раздражитель для ориентировочного рефлекса.(Дмитрьев А.С 1974)

П.В. Симонов рассматривает сложнейшие безусловные рефлексы животных как филогенетическую предысторию потребностей человека, качественно преобразованных процессом культурно-исторического развития. При этом автор подчеркивает, что при сопоставлении и анализе потребностей человека и инстинктов (побуждений) высших животных не следует приписывать животным чисто человеческие черты (антропоморфизм) или низводить человека до уровня его животных предков (вульгарная биологизация). Введя понятие рефлексов саморазвития, П.В. Симонову удалось выявить филогенетические связи сложнейших безусловных рефлексов (инстинктов) животных с потребностями человека (см. рис. 1). Потребности человека разделены на три основные независимые друг от друга группы: витальные, социальные и идеальные потребности познания и творчества. Основные результаты анализа взаимодействия потребностей человека и их влияние на сферу сознания представлены в сводной таблице (см. рис. 1). Таким образом, сложнейшие безусловные рефлексы (инстинкты) выступают как фундаментальное явление высшей нервной деятельности, как активная движущая сила поведения человека и животных. (Данилова Н.Н., Крылова А.Л. , 1997)

Примеры Безусловные рефлексы: выделение слюны при попадании пищи в рот, одёргивание руки при уколе пальца и др. Биологическая роль Безусловные рефлексы, которые служат фундаментом для остальной нервной деятельности организма.Динамическое взаимодействие Безусловные рефлексы с приобретёнными, возникающими на протяжении жизни организма так называемыми условными рефлексами обеспечивает приспособление организма к изменениям как внешней, так и внутренней среды. (Рожанский Н. А., 1957; Слоним А. Д., 1961.)

Классификация условных рефлексов

Открытие условного рефлекса -- величайшее достижение человеческого ума. Оно стоит в одном ряду с законом всемирного тяготения Ньютона, учением Дарвина, периодической системой Менделеева, теорией относительности Эйнштейна. Условный рефлекс, по определению И.П. Павлова, означает временную, изменчивую, гибкую связь любой вариации сигналов (одного или нескольких) с ответной деятельностью организма. Условный рефлекс формируется в индивидуальном опыте животного или человека по принципу наибольшего соответствия условиям, сложившимся в данный момент. Условные рефлексы формируются так, чтобы по возможности точно отразить реальный мир со всеми его полезными, вредными или безразличными воздействиями на организм.(К.М. Быков 1952)

У человека уточняющее, изменяющее влияние условных рефлексов на безусловные играет еще более важную роль. Вот почему глубоко неправы те зарубежные ученые, которые утверждают; что ведущее значение в поступках и мышлении человека принадлежит первобытным врожденным инстинктам (агрессии, стремлению к господству над другими людьми). Павловское учение -- надежное оружие в борьбе со всеми реакционными теориями в науке о мозге. В замыкании условнорефлекторной связи у высших животных и человека решающая роль принадлежит высшему отделу головного мозга -- коре больших полушария. Если у собаки путем искусной хирургической операции удалить кору головного мозга, она не погибнет. Сохранится, хотя и ухудшится, деятельность внутренних органов: сердца, легких, желудка. Собака будет ходить, она сможет разжевать и проглотить пищу, положенную ей в рот. Но найти, «узнать» эту пищу собака не в состоянии, она умрет от голода и жажды в комнате, где стоят полные миски с кормом и водой. Собака устраняется от вредного воздействия лишь при болевом раздражении кожи и совершенно не реагирует на вид человека, угрожающего ей палкой. Она вздрагивает от сильного звука, но не отвечает на клочку. Ее мир стал в одно и то же время предельно узок в безгранично широк.(Павлов И.П. 1975)

Было бы неверно думать, что для образования и осуществления условных рефлексов необходима только кора больших полушарий мозга. Внутренняя «схема» любого условного рефлекса включает в себя целый ряд образований, расположенных на самых различных уровнях головного мозга.(Анохин П.К 1968)

В последние годы физиологи тщательно изучают так называемое сетчатое образованно, расположенное в самом центре головного мозга. Ученые давно обратили внимание на явное несоответствие физической силы условных и безусловных сигналов силе ответных реакций организма. Так, еле слышный треск ветки под ногой охотника вызывает бурную реакцию бегства у могучего лося. Сто лет назад (И.М. Сеченов 1952) высказал предположение о существовании в мозгe специальных «усиливающих центров», но понадобилось еще восемь десятков лет, чтобы найти эти центры. Такой усиливающей «силовой подстанцией» оказалось сетчатое образование, или ретикулярная формация. Многочисленные импульсы возбуждения из органов чувств попадают в сетчатое образование, которое усиливает их и направляет в кору в виде мощного «артиллерийского залпа». Поскольку в сетчатое образование могут поступать различные сигналы, некоторые ученые решили, что именно там и образуется условнорефлекторная связь, которая затем передается в кору больших полушарий. Однако дальнейшие исследования показали, что это не так. Если раздражать нервные пути слуховой системы, электрические ответы наблюдаются и в сетчатом образовании, и в соответствующей зоне коры больших полушарий. Попробуем охладить, выключить слуховую кору маленьким кусочком льда. После этого ответы исчезнут не только в самой коре, но и в сетчатом образовании. Значит, путь нервных импульсов в сетчатое образование идет через высшие корковые центры. Именно там, в коре, решается вопрос, надо или нет усиливать данный сигнал, пустить в ход всю мощь усиливающих центров или погасить начавшееся возбуждение. Головной мозг напоминает такой телевизор, где освещенность экрана, четкость изображения, громкость звука (ими заведует сетчатое образование) определяются содержанием изображения на корковом «экране», значением образов внешних предметов для данного живого существа.(Л.Г. Воронин 1977)

Общая схема условного рефлекса

Сигналы из внутренней и внешней среды организма, усиленные эмоциональными центрами гипоталамуса и сетчатого образования, создают в коре больших полушарий определенный фон, настройку для восприятия условного сигнала.(И.А. Булыгин 1969)

Условный рефлекс глазами организма

Пока есть только догадки, только предположения. Каждая нервная клетка имеет десятки и сотни тысяч синапсов -- окончаний отростков других нервных клеток. Ученые предполагают, что деятельное, возбужденное состояние нервных клеток, возникающее под влиянием внешних сигналов, стойко повышает проходимость этих синапсов для импульсов возбуждения, или увеличивает само количество синапсов, или ведет к набуханию синаптических окончаний, благодаря чему они плотнее прижимаются к телу другой клетки. Оригинальную гипотезу замыкания условного рефлекса предлагают сторонники «химической памяти». Под влиянием импульсов возбуждения вещество нервных клеток изменяется таким образом, что создается химическая модель данного сигнала. Теперь нервные клетки похожи на магнитофонную ленту, на которой записан звук или телевизионное изображение. (Н.А. Подкапаев 1976)

В том случае, когда новые импульсы возбуждения совпадают с моделью сигнала (а это происходит при его повторном действии), сложные соединения расщепляются, в результате чего выделяются активные химические вещества, которые повышают проходимость межклеточных синапсов. Через эти синапсы нервное возбуждение, вызванное звуковым сигналом, распространяется на пищевой или оборонительный центр и вызывает соответствующую реакцию.(Г.М. Чайченко, П.Д. Харченко 1981)

Предполагают, что такие химические модели обеспечивают длительное сохранение нервных следов. Расщепившиеся соединения сейчас же восстанавливаются, так что «считывание» записи не разрушает саму модель. Свежая, «оперативная» память осуществляется посредством циркуляции импульсов возбуждения по замкнутым кольцам, состоящим из многих клеток, соединенных друг с другом отростками. Требуется определенное время, чтобы импульсы, пробегающие через одни и те же клетки, оставили в этих клетках химические следы. Образовавшиеся условные связи очень прочны. Ребенок, прикоснувшийся к огню, на всю жизнь запоминает, что огонь жжет.

Контроллер условных рефлексов

Прочность условных связей позволяет человеку накапливать очень много различных знаний. Но эти знания хороши, если они всегда соответствуют действительности. А если значение сигнала изменилось? Если у вашего товарища номер телефона стал другим? Вы по-прежнему будете пользоваться старым номером? Разумеется, нет, иначе приспособление стало бы невозможным. На страже правильности наших знаний стоит бдительный контроллер: внутреннее торможение.

Рис.1.(по Э.А.Асротяну,1974)

Условные рефлексы возникают в ходе индивидуального развития и накопления новых навыков. Выработка новых временных связей между нейронами зависит от условий внешней среды. Условные рефлексы формируются на базе безусловных при участии высших отделов мозга. Разработка учения об условных рефлексах связана в первую очередь с именем И.П. Павлова. Он показал, что новый стимул может начать рефлекторную реакцию, если он некоторое время предъявляется вместе с безусловным стимулом. Условные рефлексы лежат в основе приобретенного поведения. Это наиболее простые программы. Окружающий мир постоянно меняется, поэтому в нём могут успешно жить лишь те, кто быстро и целесообразно отвечает на эти изменения. По мере приобретения жизненного опыта в коре полушарий складывается система условнорефлекторных связей. Такую систему называют динамическим стереотипом. Он лежит в основе многих привычек и навыков. Например, научившись кататься на коньках, велосипеде, мы впоследствии уже не думаем о том, как нам двигаться, чтобы не упасть.(А.С. Макаренко 1968) отмечал, что игра является самой первой подготовкой к будущему труду и творческой деятельности.

Безусловно-рефлекторная игровая деятельность ребенка быстро обрастает богатым «спектром» условных рефлексов, и поэтому игра является важнейшим механизмом формирования психики ребенка.

(Г.К - Ушаков 1973) отмечает, что сосредоточение ребенка на игре, которая с возрастом становится все более трудной и продолжительной, создает условия для тренировки его психического напряжения и формирует выдержку, настойчивость в деятельности.

Условные рефлексы подразделяются следующимм образом.(Г.А. Шичко 1962)

1. По биологическому признаку: пищевые; половые; оборонительные; двигательные; ориентировочный - реакция на новый раздражитель. Ориентировочный рефлекс осуществляется в 2 фазы:1) стадия неспецифической тревоги - 1-я реакция на новый раздражитель: изменяются двигательные реакции, вегетативные реакции, изменяется ритм электроэнцефалограммы. Продолжительность этой стадии зависит от силы и значимости раздражителя;2) стадия исследовательского поведения: восстанавливается двигательная активность, вегетативные реакции, ритм электроэнцефалограммы. Возбуждение охватывает большой отдел коры головного мозга и образования лимбической системы. Результат - познавательная деятельность.

Отличия ориентировочного рефлекса от других условных рефлексов:врожденная реакция организма;он может угасать при повторении действия раздражителя. То есть ориентировочный рефлекс занимает промежуточное место между безусловным и условным рефлексом.

2. По характеру условного сигнала:натуральные - условные рефлексы, вызываемые раздражителями, действующими в естественных условиях: вид, запах, разговор о пище;искусственные - вызываются раздражителями, не связанными с данной реакцией в нормальных условиях.(Кудинов С.А. 1983)

3. По сложности условного сигнала:простые - условный сигнал состоит из 1 раздражителя (свет вызывает выделение слюны);сложные - условный сигнал состоит из комплекса раздражителей:

Условные рефлексы, возникающие на комплекс одновременно действующих раздражителей;

Условные рефлексы, возникающие на комплекс последовательно действующих раздражителей, каждый из них "наслаивается" на предыдущий;

Условный рефлекс на цепь раздражителей также действующих друг за другом, но не "наслаивающихся" друг на друга.Первые два вырабатываются легко, последний - сложно.

4. По виду раздражителя:экстероцептивные - возникают наиболее легко;интероцептивные; проприоцептивные.

У ребенка первыми появляются проприоцептивные рефлексы (сосательный рефлекс на позу).5. По изменению той или иной функции:положительные - сопровождаются усилением функции; отрицательные - сопровождаются ослаблением функции.6. По характеру ответной реакции:соматические; вегетативные (сосудодвигательные)

7. По сочетанию условного сигнала и безусловного раздражителя во времени: наличные - безусловный раздражитель действует при наличии условного сигнала, действие этих раздражителей заканчивается (М.М. Хананашвили 1974) одновременно. Различают:

Совпадающие наличные условные рефлексы - безусловный раздражитель действует через 1-2 с после условного сигнала;

Отставленные - безусловный раздражитель действует через 3-30 с после условного сигнала;

Запоздалые - безусловный раздражитель действует через 1-2 мин после условного сигнала. Первые два возникают легко, последний - сложно.

Следовые - безусловный раздражитель действует после прекращения действия условного сигнала. В данном случае условный рефлекс возникает на следовые изменения в мозговом отделе анализатора. Оптимальный интервал - 1-2 мин.(В.М. Покровский 1977)

8. По различным порядкам: условный рефлекс 1-го порядка - вырабатывается на базе безусловного рефлекса; условный рефлекс 2-го порядка - вырабатывается на базе условного рефлекса 1-го порядка и т. д.

У собак можно выработать условные рефлексы до 3-го порядка, у обезьян - до 4-го порядка, у детей - до 6-го порядка, у взрослых - до 9-го порядка. Значение условных рефлексов: более совершенное взаимодействие организма с окружающей средой; условные рефлексы уточняют, усложняют, утончают взаимодействие организма с окружающей средой; лежат в основе поведения, воспитания, обучения.(Беленков Н.Ю. 1980)

Выводы. Краткое перечисление и определение известных по лабораторным исследованиям видов условных рефлексов далеко не исчерпывает всего многообразия временных связей, которые приобретаются человеком и животными в индивидуальной жизни. Еще более ограничены наши знания врожденной основы высшей нервной деятельности - безусловных рефлексов и их многочисленных комбинаций с элементами приобретенного компонента этой деятельности - условными рефлексами.

Виды торможения

Корковое торможение

В нервной деятельности взаимодействуют два процесса: возбуждение и торможение. Эти два антагонистических, но неразрывно связанных активных процесса И.П. Павлов называл подлинными творцами нервной деятельности.

Возбуждение участвует в образовании условного рефлекса и в его осуществлении. Роль торможения более сложна, разнообразна. Именно процесс торможения делает условные рефлексы механизмом тонкого, точного и совершенного приспособления к окружающей среде.(Введенский Н.Е. 1970)

По И.П. Павлову, коре свойственны два вида торможения: безусловное и условное. Безусловное не требует выработки, возникает сразу. Условное торможение вырабатывается в процессе индивидуального опыта.

Виды торможения по И.П. Павлову:

Безусловное (внешнее). Внешний или гаснущий тормоз.

Условное (внутреннее).

1. Угасание.

2. Дифференцировка.

3. Запаздывание.

4. Условный тормоз.

Безусловное торможение

Начнем с фактов. Сотрудник выработал у собаки прочный условный рефлекс на свет и хочет показать его на лекции. Опыт не удается - рефлекса нет. Шум многолюдной аудитории, новые сигналы полностью выключают условнорефлекторную деятельность, возникает новая доминанта, новая работа коры. Такое торможение условных рефлексов под действием посторонних раздражителей называется внешним торможением. Оно врожденное, а поэтому безусловное. Гаснущим тормозом его называют потому, что если собаку выводят в аудиторию несколько раз, то новые сигналы, оказавшиеся биологически безразличными, угасают и условные рефлексы осуществляются беспрепятственно. Также артист постепенно выучивается свободно держаться на сцене.(К.Г.Филипс 1979)

Условное торможение

Для внутреннего условного торможения характерно то, что оно такое же временное и условное, как и сам условный рефлекс. Оно вырабатывается, приобретается в индивидуальной жизни и играет особую роль в условнорефлекторной деятельности. Все виды внутреннего торможения вырабатываются одним способом - путем неподкрепления условного раздражителя безусловным. Если пищевой условный раздражитель - звонок - многократно не подкреплять пищей, то условная реакция исчезнет, вырабатывается угасательное торможение. Его биологическое значение в том, что на сигналы, которые не сопровождаются безусловными, т. е. жизненно важными, раздражителями, животное не развивает бесполезной деятельности. Однако угасание - отнюдь не исчезновение временной связи. Угасший рефлекс при подкреплении может быть быстро восстановлен. Этим доказывается, что угасание - результат активного процесса торможения.(Коган А.Б. 1980)

Дифференцировочное торможение

Вырабатывается в том случае, если один сигнальный раздражитель, например нота "до", подкрепляется безусловным раздражителем, а нота "соль" нет. После некоторого числа применений собака будет точно реагировать на раздражитель: "до" будет вызывать положительный условный рефлекс, а "соль" - тормозной, отрицательный. Следовательно, Дифференцировочное торможение обеспечивает тонкий анализ окружающего мира. Красный свет светофора, гудок машины, вид испорченной пищи, мухомора - это все раздражители, на которые выработаны отрицательные, тормозные условные рефлексы, задерживающие реакцию организма.(Л.А. Орбели 1967)

Запаздывающее торможение

Точно приурочивает безусловный рефлекс ко времени действия безусловного раздражителя. Например, включается свет, а подкрепление пищей дается только через 3 мин. Отделение слюны, после того как выработалось запаздывающее торможение, начинается к концу 3-й минуты. Собака "не слюнит" бесполезно. Условный раздражитель вначале вызывает в коре: торможение, которое только перед действием безусловного раздражителя сменяется возбуждением.

Условный тормоз также способствует гибкости, точности условных рефлексов. Поясним его на примере одного из опытов И.П. Павлова. Обезьяне Рафаэлю высоко под потолком подавалась корзиночка с фруктами. Чтобы достать фрукты, он должен был построить пирамиду из ящиков. В некоторых опытах перед появлением корзиночки появлялся серый круг и в этом случае корзиночка была пуста. После нескольких таких сочетаний - круга и корзиночки - и бесполезных попыток получить фрукты Рафаэль, прежде чем начать постройку пирамиды, внимательно смотрел, не появляется ли круг, который приобрел для него значение условного тормоза. Условным тормозом можно сделать любой раздражитель. После этого подача его перед любым положительным раздражителем вызывает торможение рефлексов. Условное торможение является основой отрицательных, тормозных условных рефлексов, выключающих реакцию организма на раздражители, не имеющие биологического значения.(П.С.Купалова 1974)

Запредельное торможение

Если безусловное и условное торможение играет координационную роль, т. е. выключает все рефлексы, мешающие осуществлению нервной деятельности, необходимой в данный момент, то роль запредельного торможения совсем иная. В известных пределах чем сильнее раздражение, тем сильнее вызываемое им возбуждение. Этот закон носит название закона силовых соотношений. Однако если раздражитель настолько силен, что под его действием может произойти истощение, поломка и даже гибель нервной клетки, то на помощь приходит охранительное торможение. Чрезмерно сильный раздражитель вызывает в коре не возбуждение, а торможение. Этот особый вид торможения открыт И.П. Павловым и назван охранительным, так как охраняет нервные клетки от чрезмерного возбуждения.(А.Б. Коган 1959)

Типы высшей нервной деятельности (ВНД)

Типы высшей нервной деятельности-- совокупность врожденных (генотип) и приобретенных (фенотип) свойств нервной системы, определяющих характер взаимодействия организма с окружающей средой и находящих свое отражение во всех функциях организма. Удельное значение врожденного и приобретенного -- продукт взаимодействия генотипа и среды -- может меняться в зависимости от условий. В необычных, экстремальных условиях на первый план выступают преимущественно врожденные механизмы высшей нервной деятельности. Различные комбинации трех основных свойств нервной системы -- силы процессов возбуждения и торможения, их уравновешенности и подвижности -- позволили И.П. Павлову выделить четыре резко очерченных типа, отличающихся по адаптивным способностям и устойчивости к невротизирующим агентам.(Пшоник А.Т. 1977)

Т. ВНД сильный неуравновешенный -- характеризуется сильным раздражительным процессом и отстающим по силе тормозным, поэтому представитель такого типа в трудных ситуациях легко подвержен нарушениям ВНД. Способен тренировать и в значительной степени улучшать недостаточное торможение. В соответствии с учением о темпераментах -- это холерический тип.

Холерический темперамент. Люди этого темперамента быстры, чрезмерно подвижны, неуравновешенны, возбудимы, все психические процессы протекают у них быстро, интенсивно. Преобладание возбуждения над торможением, свойственное этому типу нервной деятельности, ярко проявляется в несдержанности, порывистости, вспыльчивости, раздражительности холерика. Отсюда и выразительная мимика, торопливая речь, резкие жесты, несдержанные движения. Чувства человека холерического темперамента сильные, обычно ярко проявляются, быстро возникают; настроение иногда резко меняется. Неуравновешенность, свойственная холерику, ярко связывается и в его деятельности: он с увеличением и даже страстью берется за дело, показывая при этом порывистость и быстроту движений, работает с подъемом, преодолевая трудности. Но у человека с холерическим темпераментом запас нервной энергии может быстро истощиться в процессе работы и тогда может наступить резкий спад деятельности: подъем и воодушевление исчезают, настроение резко падает. В общении с людьми холерик допускает резкость, раздражительность, эмоциональную несдержанность, что часто не дает ему возможности объективно оценивать поступки людей, и на этой почве он создает конфликтные ситуации в коллективе. Излишняя прямолинейность, вспыльчивость, резкость, нетерпимость порой делают тяжелым и неприятным пребывание в коллективе таких людей.(Лурия А.Л 1969)

Т. ВНД уравновешенный инертный -- с сильными процессами возбуждения и торможения и с плохой их подвижностью, всегда испытывающий затруднения при переключении с одного вида деятельности на другой. В соответствии с учением о темпераментах -- это флегматический тип.

Флегматический темперамент.Человек этого темперамента медлителен, спокоен, нетороплив, уравновешен. В деятельности проявляет основательность, продуманность, упорство. Он, как правило, доводит начатое до конца. Все психические процессы у флегматика протекают как бы замедленно. Чувства флегматика внешне выражаются слабо, они обычно невыразительны. Причина этого - уравновешенность и слабая подвижность нервных процессов. В отношениях с людьми флегматик всегда ровен, спокоен, в меру общителен, настроение у него устойчивое. Спокойствие человека флегматического темперамента проявляется и в отношении его к событиям и явлениям жизни флегматика нелегко вывести из себя и задеть эмоционально. У человека флегматического темперамента легко выработать выдержку, хладнокровие, спокойствие. Но у флегматика следует развивать недостающие ему качества - большую подвижность, активность, не допускать, чтобы он проявлял безразличие к деятельности, вялость, инертность, которые очень легко могут сформироваться в определенных условиях. Иногда у человека этого темперамента может развиться безразличное отношение к труду, к окружающей жизни, к людям и даже к самому себе.(Кутин В.П. 1979)

ВНД сильный уравновешенный подвижный -- имеет одинаково сильные процессы возбуждения и торможения с хорошей их подвижностью, что обеспечивает высокие адаптивные возможности и устойчивость в условиях трудных жизненных ситуаций. В соответствии с учением о темпераментах -- это сангвинический тип.

Сангвинический темперамент. Сангвиник быстро сходится с людьми, жизнерадостен, легко переключается с одного вида деятельности на другой, но не любит однообразной работы. Он легко контролирует свои эмоции, быстро осваивается в новой обстановке, активно вступает в контакты с людьми. Его речь громкая, быстрая, отчетливая и сопровождается выразительными мимикой и жестами. Но этот темперамент характеризуется некоторой двойственностью. Если раздражители быстро меняются, все время поддерживается новизна и интерес впечатлений, у сангвиника создается состояние активного возбуждения и он проявляет себя как человек деятельный, активный, энергичный. Если же воздействия длительны и однообразны, то они не поддерживают состояния активности, возбуждения и сангвиник теряет интерес к делу, у него появляется безразличие, скука, вялость. У сангвиника быстро возникают чувства радости, горя, привязанности и недоброжелательности, но все эти проявления его чувств неустойчивы, не отличаются длительностью и глубиной. Они быстро возникают и могут так же быстро исчезнуть или даже замениться противоположными. Настроение сангвиника быстро меняется, но, как правило, преобладает хорошее настроение.(Ливанов М.А. 1972)

ВНД слабый -- характеризуется слабостью обоих нервных процессов -- возбуждения и торможения, плохо приспосабливается к условиям окружающей среды, подвержен невротическим расстройствам. В соответствии с классификацией темпераментов -- это меланхолический тип.

Меланхолический темперамент.У меланхоликов медленно протекают психические процессы, они с трудом реагируют на сильные раздражители; длительное и сильное напряжение вызывает у людей этого темперамента замедленную деятельность, а затем и прекращение ее В работе меланхолики обычно пассивны, часто мало заинтересованы (ведь заинтересованность всегда связана с сильным нервным напряжением). Чувства и эмоциональные состояния у людей меланхолического темперамента возникают медленно, но отличаются глубиной, большой силой и длительностью; меланхолики легко уязвимы, тяжело переносят обиды, огорчения, хотя внешне все эти переживания у них выражаются слабо. Представители меланхолического темперамента склонны к замкнутости и одиночеству, избегают общения с малознакомыми, новыми людьми, часто смущаются, проявляют большую неловкость в новой обстановке. Все новое, необычное вызывает у меланхоликов тормозное состояние. Но в привычной и спокойной обстановке люди с таким темпераментом чувствуют себя спокойно и работают очень продуктивно. У меланхоликов легко развивать и совершенствовать свойственную им глубину и устойчивость чувств, повышенную восприимчивость к внешним воздействиям.(Коган А.Б. 1959)

Иррадиация, концентрация и индукция возбуждения.

В начале образования положительного условного рефлекса происходит распространение возбуждения из непосредственного пункта раздражения в коре мозга на другие отделы. Такое распространение И.П.Павлов назвал иррадиацией возбудительного процесса. При иррадиации в процесс возбуждения вовлекаются соседние нервные клетки по отношению к группе клеток, непосредственно возбужденных пришедшими сигналами. Распространение происходит по ассоциативным нервным волокнам коры, которые соединяют рядом расположенные клетки. В иррадиации возбуждения могут участвовать также подкорковые образования и ретикулярная формация. (Анохин П.К 1968)

По мере замедления условного рефлекса возбуждение сосредоточивается все в более ограниченной зоне коры, к которой адресовано раздражение. Это явление носит название концентрации возбудительного процесса. В случае выработки дифференцировоч-ного торможения, оно и ограничивает иррадиацию возбуждения.

И.П. Павлов считал, что торможение также способно к иррадиации и концентрации. Торможение, возникшее в анализаторе при использовании отрицательного условного раздражителя, иррадиирует по коре головного мозга, но в 4-5 раз медленнее (от 20 сек до 5 мин), чем возбуждение. Еще медленнее происходит концентрация торможения. По мере повторения и закрепления отрицательного условного рефлекса время концентрации торможения укорачивается и торможение сосредоточивается в ограниченной зоне коры. (Беленков Н.Ю. 1980)

При исследовании взаимоотношений возбуждения и торможения в коре мозга было установлено, что в течение нескольких секунд после воздействия тормозного раздражителя эффект положительных условных раздражителей усиливается. И наоборот, после применения положительных условных раздражителей усиливается действие тормозящих раздражении. Первое явление названо И.П. Павловым отрицательной индукцией, второе - положительной индукцией.

При положительной индукции в клетках, смежных с теми, где только что вызывалось торможение, после прекращения действия тормозного сигнала возникает состояние повышенной возбудимости. Вследствие этого импульсы, поступающие к нейронам при действии положительного раздражителя, вызывают повышенный эффект. При отрицательной индукции в клетках коры, окружающих возбужденные нейроны, возникает процесс торможения.

Отрицательная индукция ограничивает иррадиацию процесса возбуждения в коре мозга. Отрицательной индукцией можно объяснить торможение условных рефлексов более сильными посторонними раздражениями (внешнее безусловное торможение). Такое сильное раздражение вызывает в коре мозга интенсивное возбуждение нейронов, вокруг которых появляется широкая зона торможения нейронов, захватывающая клетки, возбужденные условным раздражителем.

Явления отрицательной и положительной индукции в коре головного мозга подвижны, постоянно сменяют друг друга. В разных пунктах коры мозга одновременно могут возникать очаги возбуждения и торможения, положительной и отрицательной индукции. (Воронин Л.Г 1977)

Раздел 2. Методы исследования

Павловский метод.

Уже в первых своих экспериментальных работах И.П. Павлов изучал нервные механизмы регуляции процессов, происходящих в организме. Метод, используемый И.П. Павловым, заключался в объективном исследовании высших регуляторных функций мозга. Четкое сопоставление силы и значимости раздражения с величиной и характером ответной деятельности организма позволяло судить о динамике мозговых процессов, о характере работы мозга. Свой принципиально новый метод изучения работы мозга И.П. Павлов назвал методом условных рефлексов. С помощью этого метода И.П. Павлов обосновал рефлекторную теорию деятельности головного мозга. Разработанные Павловым и так широко им применявшиеся методики вживления хронических фистул позволили ему проводить исследования на целостном, неповрежденном организме при непременном учете как взаимодействия органов, так и влияний окружающей среды, которые выступали особенно отчетливо при изучении слюноотделительных рефлексов у собак.

К изучению условных рефлексов И.П. Павлов приступил еще в 1900 г. Эксперименты производились на собаках с выведенным наружу протоком околоушной железы или общим протоком подчелюстной и подъязычной слюнных желез. В первые годы работы обстановка опытов была весьма примитивной. Собака, сдерживаемая специальными лямками, стояла на станке; к участку кожи, где находится фистула, прикреплялась воронка; экспериментатор сидел рядом с животным, чтобы приводить в действие раздражители, подставлять кормушку, сосчитывать количество вытекающих из воронки капель слюны. При такой методике неизбежными были существенные помехи, связанные с присутствием экспериментатора. Так, при выработке рефлекса на звук метронома условным раздражителем становились и движения экспериментатора, включавшего маятник прибора. Мало того, посторонние раздражители влияли на протекание реакции, усиливая или ослабляя ее.

В настоящее время в целях устранения посторонних раздражителей строят хорошо изолированные, звуконепроницаемые камеры, в которых помещают животное. Экспериментатор находится вне камеры; чтобы следить за поведением животного применяют перископ или систему линз, отбрасывающих изображение на матовое стекло. Подача и отставление кормушки, включение условных раздражителей полностью механизированы и находятся на столе у экспериментатора. Для наблюдения за выделением слюны применяют стеклянный баллончик, который соединяется при помощи системы трубок со специальным регистратом.

В качестве звуковых раздражителей чаще всего применяют звонки, органные трубы, свистки, метроном, булькание пузырьков воздуха, пропускаемого через воду. Эти раздражители помещают вне поля зрения животного, чтобы избежать образования рефлекса на сопутствующие явления, например, дрожание. Раздражителями, обращенными к органу зрения, обычно служит свет лампочки, геометрические фигуры и т.д. Применяют также различные запаховые раздражители. Для воздействия на органы кожи пользуются рядом специальных приборов: термодами, индукционным электрическим током.

Как правило, в каждом эксперименте условные раздражители применяют многократно. Если промежуток времени между их повторными включениями всегда один и тот же, то само время легко становится условным раздражителем. Чтобы избежать этого, варьируют длительность интервалов между раздражениями.

В настоящее время при анализе нейрофизиологического механизма образования и реализации условнорефлекторной деятельности используют методы регистрации электрофизиологических, биохимических, морфологических показателей функционирования нервной системы; изучают вегетативные и поведенческие компоненты сложных условнорефлекторных актов животного и человеческого организма.

При постоянстве окружающих условий работа слюнных желез необычайно стереотипна; вместе с тем она в значительной степени зависит от силы и характера действующего раздражителя и весьма легко изменяется под влиянием воздействия среды. И.П. Павлов неоднократно подчеркивал, что слюнные железы - замечательный объект для исследования условных рефлексов.

Павлов и его многочисленные ученики с убедительностью показали, что условные рефлексы могут быть выработаны на основе любого безусловного раздражителя. Например, звук трубы станет сигналом болевого раздражения, если его сопровождать действием электрического тока на кожу лапы. В ответ на включение тока собака отдергивает лапу - это безусловный рефлекс. Повторно сочетая с этим раздражением звук трубы, можно добиться такой же реакции при одном только звучании трубы - теперь это условный оборонительный рефлекс. Работы Павлова произвели коренные преобразования в физиологии, медицине и психологии. Начав с изучения пищеварения и кровообращения, И.П. Павлов перешел к исследованию поведения целостного организма в единстве внутренних и внешних проявлений, во взаимоотношениях с окружающей средой. Органом, реализующим эти взаимоотношения, служит кора больших полушарий головного мозга - высшего интегратора всех процессов жизнедеятельности, включая психические; и подкорковые центры. В качестве основного акта поведения выступил условный рефлекс, благодаря которому организм приспосабливается к изменчивым условиям существования, приобретая новые формы поведения.

И.П. Павлов преобразовал традиционное учение об органах чувств в учение об анализаторах как целостных «приборах», производящих высший анализ и синтез раздражителей внешней и внутренней среды.

Определяя качественное различие между высшей нервной деятельностью человека и животных, И.П. Павлов выдвинул учение о двух сигнальных системах. Первые - сенсорные - сигналы взаимодействуют со вторыми -словесными. Благодаря слову, как «сигналу сигналов» мозг отражает реальность в обобщенной форме, вследствие чего радикально изменяется характер регуляции поведения. Павлов разработал учение о типах высшей нервной деятельности, о «динамическом стереотипе» как устойчивом комплексе реакций на раздражители и др.

Методика исследования слюноотделительных условных рефлексов

Для исследования слюноотделительных условных рефлексов по методике, разработанной Н.И. Красногорским, испытуемый помещается в камере (открытого или закрытого типа) на кушетке или в кресле. Около лица испытуемого находится специальный аппарат для автоматической подачи в ротовую полость пищевого подкрепления (шоколад, сахарная клюква, клюквенный экстракт и др.) .В камере находится аппаратура для подачи различных раздражителей (электрические звонки, лампочки и т.д.) ,приводимые в действие (так же, как и аппарат для пищевого подкрепления) из кабины экспериментатора. Для регистрации слюноотделения применяют капсулы или присоски Красногорского. Капсула Красногорского представляет собой плоскую серебряную чашечку (диаметром 7-10 мм и глубиной 2-3 мм), состоящую из двух камер (наружной и внутренней), каждая из которых имеет отводную трубку(рис.2).

Рис.2.Присоски Красногорского для регистрации слюноотделения у человека:

1, 3-трубки к наружной присасывающей камере, 2, 4-трубки к внутренней части присоски, служащей для собирания слюны, 5-подъязычная присоска сбоку

Внутрення камера капсулы накладывается над отверстием протока слюнной железы, а наружная соединяется с вакуумным сосудом (отрицательное давление = 0.25 атм). При сообщении с вакуумным сосудом (рис.134) в наружной камере капсулы создается разрежение воздуха, и она прочно присасывается к слизистой оболочке рта. Слюна, выделяющая во внутреннюю камеру капсулы, поступает по резиновой трубке в водный резервуар, от которого вытесняемая слюной вода подводится к трубкам слюноотметчика (рис.135.). Капли воды, падая, наклоняют легкий рычажок слюноотметчика, регистрирующего таким образом на барабане кимографа каждую каплю выделившейся слюны. Применяются слюноотметчики и иной конструкции (рис 136). В этом случае слюна, поступившая из капсулы 1,вытесняет воду из двух камерного сосуда 5,по рекзиновой трубке 9. Капля воды, вытекая из верхней металлической трубки каплеобразователя 10,замыкает при соприкосновении с нижней металлической трубкой цепь электромагнитного отметчика.

Регистрация слюноотделения может быть осуществлена и таким способом (рис.137) , что слюна, поступившая по трубке 16 из капсулы Красногорского в сосуд с водой с водой 14, вытесняя воду в цилиндр шприца 1 , вызовет передвижение его поршня вверх, а уравновешивающего его грузика 8 - вниз. Это с помощью нитей 3, 6, перекинутых через шкиф 5, вызовет перемещение стрелки по шкале 4, показывая (в условных единицах) объем выделившийся слюны (Г.А. Шичко)

Часто одновременно с слюноотделением регистрируются и двигательные пищевые реакции (тонический рефлекс открывания рта) .С этой целью под подбородкам испытуемого, плотно прижимая к коже, укрепляют резиновый баллон, соединенный резиновой трубкой с мареевской капсулой, рычажок которой регистрирует на барабане кимографа реакцию открывания рта. Такая комбинированная секреторно-двигательная методика получила широкое распространение.

Рис.4. Слюноотметчик(по Н.И.Красногорскому)

Рис.5.Слюноотметчик (Г.А. Шичко)

Методики исследования сердечнососудистых условных рефлексов

Условные рефлексы системы кровообращения могут быть образованы на базе безусловнорефлекторных изменений как сердечной деятельности, так и состояния кровеносных сосудов.

При исследовании сердечных условных рефлексов испытуемого укладывают на кушетку. Сердечная деятельность регистрируется либо с помощью кардиографа, либо электрокардиографическим методом. Выработка условного рефлекса осуществляется путем сочетания условного раздражителя (звонка, света и др.) тс воздействием факторов,вызывающих изменение ритма сердечной деятельности: урежение сердечной деятельности при надавливании на глазное яблоко - рефлекс Данини- Ашнера (Л.И. Котляревский, Н.И. Красногорский и др.), учащение сердечной деятельности при дозированной физической нагрузке (10-15 приседаний) , выполняемой по словесной команде (П.И. Кургановский, Л.Я. Баланов, В.К. Фадеева и др.), при заведении в кровь нитроглицерина (Н.И. Аринчин, К.Н. Замыслова, Г.В. Морозов).

Подобные документы

Общее понятие и особенности функций высшей нервной деятельности человека. История открытия механизмов условных рефлексов и изучение их физиологии И.П. Павловым. Исследование высших функций мозга в трудах философов античности Гиппократа и Декарта.

реферат , добавлен 17.04.2011


Сущность понятия "рефлекс". Особенности объективного метода условных рефлексов. Филогенетическое изучение условных рефлексов. Классификация безусловных рефлексов российского физиолога Слонима, английского этолога Темброка. Сущность понятия "доминанта".

реферат , добавлен 22.09.2009


Физиология высшей нервной деятельности. Иван Петрович Павлов - основоположник науки о высшей нервной деятельности. Образование условных рефлексов, взаимодействие процессов возбуждения и торможения, протекающих в коре больших полушарий головного мозга.

презентация , добавлен 03.04.2014


Методы исследования высшей нервной деятельности. Пример и биологический смысл условного рефлекса. Сходства безусловных и условных рефлексов. Динамический стереотип, закон силовых отношений. Механизмы образования условного рефлекса (По И.П. Павлову).

презентация , добавлен 23.04.2015


Понятие о высшей нервной деятельности. Биологическое значение и основные условия образования условных рефлексов. Сигнальные системы действительности, возрастные особенности их взаимодействия. Типы высшей нервной деятельности, их физиологические основы.

презентация , добавлен 03.03.2015


Корково-подкорковые отношения в процессах высшей нервной деятельности. Процесс образования условных связей, участие в этом процессе полушарий головного мозга. Психонервное поведение как одна из сложных форм высшей нервной деятельности животных.

контрольная работа , добавлен 22.09.2009


Исследование психики в трудах ученых до второй половины XIX в. Высказывания о душе древних мыслителей, учение Р. Декарта. И.М. Сеченов как теоретик рефлекторной природы психической деятельности. Исследование физиологии условных рефлексов И.П. Павловым.

контрольная работа , добавлен 22.09.2009


Сущность и исторические предпосылки учения о высшей нервной деятельности, его значение для развития современной науки. Формы приспособительной деятельности животных и человека. Основные свойства безусловного рефлекса и критерии нервной деятельности.

презентация , добавлен 12.01.2014


Характеристика законов высшей нервной деятельности человека. Особенности процессов возбуждения и торможения, которые лежат в основе деятельности центральной нервной системы. Принцип доминанты. Особенности условных рефлексов и их биологическое значение.

реферат , добавлен 07.12.2010


Роль Павлова в создании учения о высшей нервной деятельности, объяснении высших функций мозга животных и человека. Основные периоды научной деятельности ученого: исследования в областях кровообращения, пищеварения, физиологии высшей нервной деятельности.

Близкие науки

Известные учёные

История

Основоположником науки о высшей нервной деятельности, физиологии ВНД, является Иван Петрович Павлов . Основа была заложена им в 1917 году при написании лекций , прочитанных весной 1924 года в Военно-Медицинской академии . Впервые лекции были напечатаны в 1927 году под названием «Лекции о работе больших полушарий головного мозга». Развитие идей на основе новых экспериментальных данных описано И. П. Павловым в «Двадцатилетнем опыте объективного изучения высшей нервной деятельности (поведения) животных».

Работа И. П. Павлова опирается на труд Ивана Михайловича Сеченова , разработавшего учение о рефлексе (книга «Рефлексы головного мозга»). Идеи Сеченова при его жизни были практически применены Сергеем Петровичем Боткиным в медицине .

Иван Петрович Павлов, изучая условный рефлекс, сделал предположение, что этот процесс является основой формирования психических реакций всех живых организмов, включая процесс мышления человека современного вида. Как теперь выясняется, процесс мышления человека современного вида базируется не на одном, а на четырех видах условных рефлексов. Первый вид условных рефлексов это рефлексы на соотношение образов восприятия объектов действительности. Этот вид рефлексов определяет организацию жизнедеятельности основной массы живых организмов на Земле. Второй вид условных рефлексов это рефлексы на соотношение образов представления, ранее воспринимаемых индивидом объектов действительности. Соответствует уровню развития мозга высших обезьян. Третий вид условных рефлексов - рефлексы на соотношение обобщенных образов, рефлексы, формирующие пока еще не отраженный современной психологией мышления и соответствующий уровню развития мозга неандертальца, обобщенно-образный вид мышления. Четвертый вид - рефлексы на соотношение всех выше перечисленных образов, условно-рефлеторно связанных с условным обозначением соответствующего образа - словом. То есть это соответствующий уровню развития мозга человека современного вида условный рефлекс на соотношение понятий, или, что то же самое, понятийный вид мышления

Перспективы

В настоящее время изучением физиологии ВНД занимаются в России в в Москве и в Санкт-Петербурге .

Подготовка квалифицированных кадров осуществляется в Московском государственном университете (кафедра высшей нервной деятельности, биологический факультет) и Санкт-Петербургском государственном университете .

Литература

Скляров В. П. Физиология высшей нервной деятельности. - Изд-во: Львовский государственный университет, 1955. - 144 с.
Твердохлебов Г. А. Физиология мышления. «Объединенный научный журнал» № 21, 2006, Изд-во "Фонд правовых исследований".

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое "Физиология высшей нервной деятельности" в других словарях:

ТИПЫ ВЫСШЕЙ НЕРВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ - типы высшей нервной деятельности, совокупность основных свойств центральной нервной системы — силы, уравновешенности и подвижности процессов возбуждения и торможения (по И. П. Павлову). У человека и животных, по классификации Павлова,… … Ветеринарный энциклопедический словарь

Физиология высшей нервной деятельности является разделом физиологии, изучающим функции высшего отдела центральной нервной системы коры больших полушарий головного мозга, посредством которой обеспечиваются сложнейшие отношения… … Википедия

- (от греч. φύσις природа и греч. λόγος знание) наука о сущности живого и жизни в норме и при патологиях, то есть о закономерностях функционирования и регуляции биологических систем разного уровня организации, о пределах нормы… … Википедия

Физиология (от греч. φύσις природа и греч. λόγος знание) наука о закономерностях функционирования и регуляции биологических систем разного уровня организации, о пределах нормы жизненных процессов (см. нормальная физиология) и болезненных… … Википедия

- (от греч. phýsis – природа и...Логия) животных и человека, наука о жизнедеятельности организмов, их отдельных систем, органов и тканей и регуляции физиологических функций. Ф. изучает также закономерности взаимодействия живых организмов с … Большая советская энциклопедия

ФИЗИОЛОГИЯ - ФИЗИОЛОГИЯ, одна из основных ветвей биологии (см.), задачами к рой являются: изучение закономерностей функций живого, возникновения и развития функций и переходов от одного типа функционирования к другому. Самостоятельными разделами этой науки… … Большая медицинская энциклопедия

- (от греч. physis природа и...логия), наука, изучающая процессы жизнедеятельности (функции) животных и растит, организмов, их отд. систем, органов, тканей и клеток. Физиологию человека и животных разделяют на неск. тесно связанных между собой… … Биологический энциклопедический словарь

- – это наука, изучающая функционирование человеческого организма во время трудовой деятельности. Её задача – выработка принципов и норм, способствующих улучшению и оздоровлению условий труда, а также нормирование труда. Физиология – это наука о… … Википедия

физиология - ФИЗИОЛОГИЯ раздел биологии, посвященный рассмотрению многообразных процессов жизнедеятельности организмов. Ф. как раздел биологии тесно связана с морфологическими дисциплинами анатомией, гистологией, цитологией, молекулярной биологией,… … Энциклопедия эпистемологии и философии науки

Книги

• Физиология высшей нервной деятельности Учебник 3-е издание переработанное , Шульговский В.. Учебник создан в соответствии с Федеральным государственным образовательным стандартом по направлению подготовки «Биология» (квалификация «бакалавр»)... Приведены классические и современные…

Под высшей нервной деятельностью понимают деятельность коры больших полушарий и ближайших к ней подкорковых структур, осуществляющих сложные поведенческие реакции, обеспечивающие индивидуальное приспособление к изменяющимся условиям среды. Представление о рефлекторном характере деятельности высших отделов мозга было высказано И.М. Сеченовым. И.П. Павлов разработал метод объективной оценки функций высших отделов мозга - метод условных рефлексов.

Условный рефлекс – это сложная индивидуальная ответная реакция организма,которая вырабатывается на базе безусловного рефлекса в ответ на исходно индифферентный раздражитель, который приобретает сигнальный характер. Он сигнализирует о предстоящем воздействии безусловного раздражителя.

Отличия условных рефлексов от безусловных. Безусловные рефлексы: врожденные, видовые, сохраняются в течение всей жизни, осуществляются за счет низших отделов ЦНС, имеют готовые анатомически сформированные рефлекторные дуги. Условные рефлексы: приобретенные, индивидуальные, непостоянные, являются преимущественно функцией высших отделов ЦНС, не имеют готовых рефлекторных дуг, формируются в результате образования временных связей в высших отделах ЦНС, вырабатываются на базе безусловных рефлексов.

Правила выработки условных рефлексов: наличие двух раздражителей (безусловного и условного), многократное сочетание условного и безусловного раздражителей, условный раздражитель должен предшествовать действию безусловного, безусловный раздражитель должен быть сильнее условного, необходимость устранения посторонних раздражителей, животное, у которого вырабатывается условный рефлекс, должно быть не заторможено и не возбуждено.

Физиологической основой для возникновения условных рефлексов служит образование функциональных временных связей в коре больших полушарий. Временная связь – это совокупность нейрофизиологических, биохимических и ультраструктурных изменений в мозге, возникающих в процессе повторяющихся действий условного и безусловного раздражителей.

Классификация условных рефлексов: интеро-, экстеро- и проприоцептивные (по рецептивному полю условного раздражителя); соматические и вегетативные (по эфферентному звену); пищевые, оборонительные, половые (по биологическому значению); совпадающие, запаздывающие, следовые (по совпадению во времени условного сигнала и подкрепления); условные рефлексы I, II, III и более высоких порядков (по числу условных раздражителей).

Динамический стереотип - выработанная и зафиксированная в коре больших полушарий устойчивая последовательность условных рефлексов.

Торможение условных рефлексов. Виды торможения: внешнее, или безусловное; запредельное; условное, или внутреннее. Виды условного торможения: угасательное, дифференцировочное, условный тормоз и запаздывающее.

Биологическое значение торможения состоит в упорядочении и совершенствовании условных рефлексов. Благодаря торможению достигается сосредоточенность на наиболее важной в данный момент для организма деятельности и задерживается все второстепенное (безусловное торможение). Условные рефлексы непрерывно совершенствуются и уточняются применительно к изменяющимся условиям среды (условное торможение). Благодаря торможению организм предохраняется от перенапряжения (охранительное торможение).

Виды торможения: внешнее, или безусловное (возникает в ответ на воздействие нового постороннего раздражителя, который вызывает ориентировочную реакцию); запредельное (возникает при чрезмерном увеличении силы или продолжительности действия условного раздражителя и препятствует истощению нервных клеток); условное, или внутреннее (формируется в структурных компонентах условного рефлекса). Виды условного торможения: угасательное (условный раздражитель перестает подкрепляться безуловным); дифференцировочное (вырабатывается на раздражители близкие по характеристике к условному); Условный тормоз (возникает если положительный условный раздражитель подкрепляется безусловным, а комбинация из условного и индифферентного раздражителей не подкрепляется); запаздывающее (при увеличении интервала между началом действия условного раздражителя и моментом подкрепления).

Физиология сна. Сон - физиологическое состояние, характеризующееся потерей активных психических связей субъекта с окружающим его миром. Фазы перехода от состояния бодрствования ко сну: уравнительная, парадоксальная, наркотическая. Стадии сна: медленный (ортодоксальный) и быстрый (парадоксальный) сон. Теории сна: корковая теория по И.П. Павлову (разлитое, распространяющееся торможение); теория центра сна (дно 3-го желудочка мозга); гуморальная теория; корково-подкорковая теория (снижение восходящих активирующих влияний ретикулярной формации на кору мозга).

Свойства нервных процессов: сила нервных процессов, уравновешенность нервных процессов, подвижность нервных процессов.

Типы ВНД по И.П. Павлову (на основании свойств нервных процессов): сильный, неуравновешенный (соответствует холерическому темпераменту); сильный, уравновешенный, подвижный (сангвинический темперамент); сильный, уравновешенный, инертный (флегматический темперамент); слабый (меланхолический темперамент). Эти типы характерны и для человека и для животных.

Типы ВНД по И.П. Павлову, характерные только для человека, выделены на основании преобладания I или II сигнальных систем.. 1-ая сигнальная система – это чувственные сигналы (зрительные, слуховые и т.д.), из которых строятся образы внешнего мира. II -ая сигнальная система – это вербальные (словесные) сигналы, которые являются знаками (символами) предметов и явлений окружающего мира. На их основе мир воспринимается через рассуждения, создание абстрактных понятий. Художественный тип - преобладание I-ой сигнальной системы, образное мышление (художники, поэты, музыканты); мыслительный тип – преобладание II-ой сигнальной системы, логический тип мышления (ученые, философы); смешанный тип – равномерно выражены свойства и I-ой и II-ой сигнальных систем; гениальный тип – сильное развитие и I-ой и II-ой сигнальных систем (люди способные и к научному и художественному творчеству).

Высшие психические функции. Психика - это специфическое свойство высокоорганизованной материи - головного мозга, заключающееся в отражении предметов и явлений существующего вне нас и независимо от нас материального мира. Мышление - процесс опосредованного, обобщенного отражения действительности с ее связями, отношениями и закономерностями. Это высшая форма отражения мира. Язык - средство выражения мысли и форма существования мысли. Речь - восприятие слов - слышимых, произносимых (вслух или про себя) и видимых (при чтении и письме). Функции речи: коммуникативная, понятийная, регуляторная. Внимание - сосредоточенность и направленность психической деятельности на каком-то определенном объекте. С помощью внимания обеспечивается отбор необходимой информации. Память – способность сохранять информацию о событиях внешнего мира и реакциях организма. Этапы памяти: запоминание, хранение опыта, воспроизведение опыта. Виды памяти: генетическая и индивидуальная; образная, эмоциональная, словесно-логическая; сенсорная, кратковременная, долговременная. Физиологические механизмы кратковременной памяти: теория реверберации, электротоническая теория. Физиологические механизмы долговременной памяти: анатомическая теория, глиальная теория, биохимическая теория (перестройка структур молекул ДНК и РНК в нейронах головного мозга). Эмоции - реакции организма, имеющие ярко выраженную субъективную окраску, на воздействие внешних и внутренних раздражителей. С их помощью определяется личностное отношение человека к окружающему миру и к самому себе. Эмоции реализуются в определенных поведенческих реакциях. Различают положительные и отрицательные эмоции, низшие (связаны с органическими потребностями) и высшие (связаны с удовлетворением социальных и идеальных потребностей: интеллектуальных, моральных, эстетических и др.), стенические и астенические, эмоции настроения, страсти, аффекта. Сознание - субъективные переживания действительности, протекающие на фоне существующего у индивида опыта, и сознаваемые им как определенная субъективная реальность. Это высшая форма отражения действительности. Регулирует форму контакта человека с окружающим миром.

Схема функциональной системы поведенческого акта по П.К. Анохину. Основные этапы функциональной системы: афферентный синтез, принятие решения, формирование программы действия, формирование акцептора результатов действия, действие и его результат, сличение параметров результат с их моделью в акцепторе результатов действия, осуществляемое с помощью обратной афферентации.

Все формы психической деятельности человека обусловлены множеством самых разнообразных биологических и социальных потребностей. Чем совершеннее нервная система в эволюционном ряду, тем более разнообразны возможности контакта с внешним миром, тем совершеннее форма адаптации организма к среде. Человек обладает чрезвычайно высокой приспособляемостью и изменчивостью поведения, что обусловлено максимальным развитием головного мозга, возникновением высшей формы отражения действительности, включающей все проявления психической деятельности: ощущение и восприятие, представление и мышление, внимание и память, чувства и воля. Врач должен помнить, что особенности ВНД и психических свойств личности больного формируют у него определенное отношение к своему состоянию.

Занятие 1. Условный рефлекс и его нейрофизиологические

механизмы. Динамический стереотип.

Задача 1. Определение времени психической реакции. (Демонстрация).

Занятие 2. Виды торможения в коре больших полушарий. Сон.

Методы исследования ВНД.

Электроэнцефалография. (Видеофильм).

Занятие 3. Типы высшей нервной деятельности (ВНД).

Задача 1. Определение типа ВНД у человека на IBM PC.

Занятие 4. Высшие психические функции. Механизмы памяти.

Задача 1. Исследование распределения внимания (Пр. стр. 422).

Задача 2. Исследование переключения внимания (Пр. стр. 423).

Задача3 . Зависимость объема памяти от степени осмысленности

материала (Пр. стр. 427).

Задача 4. Тесты по исследованию зрительной и слуховой памяти.

(Пр. стр. 427).

АНАЛИЗАТОРЫ (СЕНСОРНЫЕ СИСТЕМЫ).

Анализаторы - совокупность образований, обеспечивающих восприятие энергии раздражителя, трасформацию ее в специфические процессы возбуждения, проведение этого возбуждения в ЦНС, анализ и синтез этого возбуждения специфическими зонами коры с последующим формированием ощущения. Каждый анализатор (по И.П. Павлову) состоит из трех отделов: периферического (рецепторы), проводникового (путей проведения возбуждения), центрального (кора мозга).

Рецептор - специализированные образования, которые предназначены для восприятия энергии раздражителя и трасформации ее в специфическую активность нервной клетки. Классификация рецепторов: холодовые, тепловые, болевые и др.; механо-, термо-, хемо-,баро-, осморецепторы и др.; экстеро-, интерорецепторы; моно- и полимодальные; контактные и дистантные.

Важнейшим из всех анализаторов является зрительный анализатор, так как он дает 90% информации, которая идет к мозгу от всех рецепторов. Оптическая система глаза: роговица, хрусталик, стекловидное тело, передняя и задняя камеры глаза. Аккомодация - приспособление глаза к ясному видению объектов, удаленных на разное расстояние. Покой аккомодации. Напряжение аккомодации. Аномалии рефракции глаза. Близорукость (миопия) обусловлена слишком длинной продольной осью глаза, в результате чего главный фокус находится перед сетчаткой (коррекция с помощью двояковыпуклых линз). Дальнозоркость (гиперметропия) бывает при короткой продольной оси глаза, фокус расположен за сетчаткой (коррекция с помощью двояковогнутых линз). Старческая дальнозоркость (пресбиопия) – потеря эластичности хрусталика с возрастом. Астигматизм - неодинаковое преломление лучей в разных направлениях, обусловлен не строго сферической поверхностью роговой оболочки. Зрачковый рефлекс - рефлекторные изменения диаметра зрачка в зависимости от освещенности (в темноте – расширение, на свету – сужение), носит адаптивный характер. Расширение зрачка - важный симптом болевого шока, гипоксии. Рецепторный аппарат зрительного анализатора представлен палочками и колбочками. Палочки отвечают за сумеречное зрение. Родопсиновый цикл. Колбочки обеспечивают дневное и цветовое зрение. Теории цветоощущения: трехкомпонентная (Г.Д. Гельмгольца) и контрастная (Э. Геринга). Нарушения цветового зрения. Дальтонизм.Острота зрения -способность глаза различать две светящиеся точки раздельно при минимальном расстоянии между ними. Поле зрения - пространство, видимое глазом при фиксации взгляда в одной точке. Бинокулярное зрение. Нервные пути: зрительные нервы, их частичный перекрест (хиазма), зрительные тракты, передние бугры четверохолмия, латеральные, или наружные коленчатые тела, зрительная зона коры (затылочная доля, 17 поле по Бродману).

Вторым по значению анализатором является слуховой . Функции наружного, среднего и внутреннего уха. Рецепторный аппарат слухового анализатора - рецепторные волосковые клетки в кортиевом органе. Нервные пути: слуховой нерв, задние бугры четверохолмия и медиальные коленчатые тела. Центр: корковый отдел в верхней части височной доли. Теории восприятия звуков: резонаторная (Г.Д. Гельмгольца) и места. Человек воспринимает звуки с частотой от 16 до 20 тыс.Гц. Максимальная чувствительность – в зоне от 1000 до 4000 Гц.

Вестибулярный анализатор отвечает за ориентацию в пространстве. Он анализирует и передает информацию об ускорениях или замедлениях прямолинейного и вращательного движений, а также при изменении положения головы в пространстве. Периферический отдел – костный лабиринт пирамиды височной кости. Рецепторы (волосковые клетки) находятся в полукружных каналах и преддверии. От рецепторов сигналы идут по вестибулярным нервам в продолговатый мозг в бульбарный вестибулярный комплекс, отсюда во многие отделы ЦНС. Понятие о вестибулярной устойчивости.

Обонятельный анализатор отвечает за восприятие и анализ пахучих веществ, химических раздражителей внешней среды и принимаемой пищи. Рецепторные клетки расположены в задней части верхнего носового хода. Проводящие пути: обонятельная луковица, обонятельный тракт, обонятельный треугольник. Центральный отдел: передняя часть грушевидной доли в области извилины морского коня (гиппокампа). Стереохимическая теория восприятия пахучих веществ.

Вкусовой анализатор. Вкусовые ощущения являются сложной суммой возбуждения, идущих в кору от вкусовых, обонятельных, тактильных, температурных и болевых рецепторов. Рецепторы вкуса расположены во вкусовых почках. Проводящие пути: волокна лицевого, языкоглоточного, верхне-гортанного черепно-мозговых нервов, продолговатый мозг, вентральные ядра таламуса. Центральный отдел: латеральная часть постцентральной извилины и гиппокамп. 4 вида вкусовых ощущений: сладкое, кислое, соленое, горькое. Порог вкусовой чувствительности - наименьшая концентрация раствора вкусового вещества, которое при нанесении на язык вызывает соответствующее вкусовое ощущение.

Кожный анализатор. Виды кожной чувствительности: тактильная (чувство давления и прикосновения) температурная (тепловая и холодовая) и болевая (ноцицептивная).

Тактильные рецепторы: тельца Мейснера (отвечают за чувство прикосновения), диски Меркеля (чувство давления), тельца Фатер-Паччини (за вибрацию). Проводящие пути: нервные волокна типа А и С, задние корешки спинного мозга, нейроны спинного мозга, ядра Голля и Бурдаха продолговатого мозга, вентробазальные ядра таламуса. Центральный отдел: 1-ая и 2-ая соматосенсорные зоны коры противоположного полушария. Пространственный порог кожной чувствительности (определяется методом эстезиометрии)– минимальное расстояние между двумя точками, на котором два одновременно приложенных раздражителя воспринимаются как раздельные.

Холодовые рецепторы – колбы Краузе, тепловые –тельца Руффини. Количество тепловых и холодовых рецепторов определяется методом термоэстезиометрии.

Рецепторы боли (ноцицепции) – свободные нервные окончания. Проводящие пути: спиноталамический, спиноретикулярный, спиномезенцефалический и спиноцервикальный тракты. Центральный отдел: зоны С1 и С2 коры больших полушарий. Типы боли: висцеральная и соматическая (глубокая и поверхностная: эпикритическая, ранняя и протопатическая, поздняя). Отраженная боль. Фантомная боль. Причины боли – повреждения, гипоксия тканей. Алгогены – вещества, вызывающие боль (гистамин, брадикинин, субстанция Р, каллидин, медиаторы ацетилхолин и норадреналин, серотонин. Антиноцицептивная система. Опиаты: энкефалины, эндорфины и др.

Занятие 1. Зрительный анализатор.

Задача 1 . Определение остроты зрения (Пр. стр. 377).

Задача 2. Определение поля зрения (Пр. стр. 378).

Задача 3. Исследование цветного зрения (Пр. стр. 383).

Занятие 2. Физиология слуха и вестибулярного аппарата.

Задача 1. Определение порогов слышимости. Аудиометрия

(Пр. стр. 387).

Задача 2. Исследование функциональной устойчивости вестибулярного

Занятие 3. Кожный, вкусовой, обонятельный анализаторы.

Задача 1. Исследование тактильной чувствительности (Эстезиометрия)

(Пр. стр. 394).

Задача 2. Определение порогов вкусовой чувствительности

Введение

Учение о физиологии высшей нервной деятельности, созданное трудами великого русского ученого И.П. Павлова, является естественнонаучной основой философии диалектического материализма, оно утверждает первичность материи и вторичность сознания, наличие объективного и субъективного. Материального и идеального.

Приспособление животных и человека к изменяющимся условиям существования во внешней среде обеспечивается деятельностью нервной системы и реализуется через рефлекторную деятельность. В процессе революции возникли наследственно закре6пленные реакции (безусловные рефлексы), которые объединяют и согласовывают функции различных органов, осуществляют адаптацию организма. У человека и высших животных в процессе индивидуальной жизни возникают качественно новые рефлекторные реакции, которые Павлов назвал условными рефлексами, считая их самой совершенной формой приспособления. В то время как относительно простые формы нервной деятельности определяют рефлекторную регуляцию гомеостаза и вегетативных функций организма, высшая нервная деятельность обеспечивает сложные индивидуальные формы поведения в изменяющихся условиях жизни. ВНД реализуется за счет доминирующего влияния коры на все структуры нервной системы.

Роль И.М. Сеченова и И.П. Павлова в создании учения о ВНД

Успехи естественных наук уже давно создали предпосылки для раскрытия природы психических явлений. Однако в науке еще долго господствовали религиозно-мистические представления о бесплотной «душе», командующей телом. Поэтому великий французский ученый Рене Декарт (1596–1650), провозгласив принцип рефлекса (дуги Декарта) – отраженного действия как способа деятельности мозга, остановился на половине пути, не смея распространить его на проявление психической сферы. Такой смелый шаг сделал спустя 200 лет «отец русской физиологии» Иван Михайлович Сеченов (1829–1905).

В 1863 г. И.М. Сеченов опубликовал работу под названием «Рефлексы головного мозга». В ней он привел убедительные доказательства рефлекторной природы психической деятельности, указав, что ни одно впечатление, ни одна мысль не возникают сами по себе, что поводом является действие какойлибо причины – физиологического раздражителя. Он писал, что самые разнообразные переживания, чувства, мысли в конечном итоге ведут, как правило, к каким-то ответным действиям.

По мнению И.М. Сеченова, рефлексы головного мозга включают три звена. Первое, начальное, звено – это возбуждение в органах чувств, вызываемое внешними воздействиями. Второе, центральное, звено – процессы возбуждения и торможения, протекающие в мозге. На их основе возникают психические явления (ощущения, представления, чувства и т.д.). Третье, конечное, звено – движения и действия человека, т.е. его поведение. Все эти звенья взаимосвязаны и обусловлены.

«Рефлексы головного мозга» намного опередили развитие науки во времена Сеченова. Поэтому в некотором отношении его учение оставалось блестящей гипотезой и не было завершено.

Продолжателем идей И.М. Сеченова стал другой гений отечественной науки – Иван Петрович Павлов (1849–1936). Он разработал научный метод, с помощью которого удалось проникнуть в тайны мозга животных и человека. Он создал учение о безусловных и условных рефлексах. Исследования И.П. Павлова в области кровообращения и пищеварения подготовили почву для перехода к физиологическому изучению самой сложной функции организма – психической деятельности.

Изучая слюноотделение у собак, И.П. Павлов пришел к гениальному по своей простоте выводу о том, что высшая нервная (психическая) деятельность мозга заключается в установлении новых связей между раздражителями и реакциями, т.е. в образовании новых рефлексов. В этих нервных связях мозга отражаются реальные отношения между событиями окружающей действительности. В отличие от стереотипных и постоянных врожденных рефлексов, безусловно имеющихся с момента рождения у каждого животного, эти бесконечно разнообразные и изменчивые рефлексы, создаваемые и разрушаемые меняющимися условиями жизни, И.П. Павлов назвал условными рефлексами .

Открытие элементарного физиологического явления психической работы мозга – условного рефлекса положило начало научному исследованию сложного поведения животных, а также мышления и поступков человека, являющихся предметом изучения физиологии высшей нервной деятельности.

Предмет физиологии высшей нервной деятельности

Физиология высшей нервной деятельности располагается на стыке биологии, психологии, медицины, педагогики, ветеринарии и зоологии. Она изучает нервные механизмы сложного поведения животных и мыслительной активности человека, относящиеся к психической деятельности.

Если основные законы работы органов и систем практически одинаковы у всех людей, то психика – это то, что отличает одного человека от другого. Психика – это внутренний, субъективный мир человека. Это принадлежащая конкретному человеку картина мира, существующая именно в его мозгу. Психика человека зависит не только от его индивидуальных наследственных задатков, но и от жизненного опыта, который он накопил. Именно благодаря психическому компоненту поведение человека так разнообразно и неповторимо.

Чем отличается по своим проявлениям психическая деятельность от других, более простых, функций нервной системы?

Психика грудного младенца очень проста. Однако способность ребенка узнавать свою мать или выражать криком протест при виде ложечки, из которой ему давали как-то горькое лекарство, мы, не задумываясь, отнесем к психическим функциям, а автоматический акт сосания – нет.

Своеобразен и психический мир животных. Собака научается тонко различать интонации голоса хозяина. Но пережевывание ею оказавшейся во рту пищи не является психической деятельностью.

Приведенные примеры наглядно показывают отличие психической деятельности от других, более простых, функций нервной системы. В ее основе лежат усложняющиеся в ходе эволюции условные рефлексы, из которых и складывается высшая нервная деятельность, а простые ее функции выполняются безусловными рефлексами.

Итак, предмет физиологии ВНД – это объективное изучение материального субстрата психической деятельности мозга и использование этих знаний для решения практических задач сохранения здоровья и высокой работоспособности человека, управления поведением.

Методы физиологии ВНД

Психическая работа мозга долго оставалась недоступной для естествознания главным образом потому, что о ней судили по ощущениям и впечатлениям, т.е. с помощью субъективного метода. Естественнонаучное исследование психической жизни человека и животных началось тогда, когда о ней стали судить с помощью объективного метода условных рефлексов разной сложности.

Объективное изучение условных рефлексов позволило развить дополнительные методы для изучения и локализации процессов высшей нервной деятельности. Из них наиболее часто используют следующие методы.

Возможность формирования условных рефлексов на разные формы раздражителей. У собаки можно сформировать условный рефлекс на не воспринимаемый ухом человека сверхвысокий тон с частотой 25 кГц, что свидетельствует о более широких границах первичного восприятия звуковых сигналов собакой по сравнению с человеком.

Онтогенетическое изучение условных рефлексов. Изучая сложное поведение животных разных возрастов, можно установить, что в этом поведении является приобретенным, а что – врожденным. Например, у щенков, никогда не видевших мяса, слюна при его виде не выделяется. Значит, выделение слюны при виде мяса – не врожденный, а приобретенный в процессе жизни рефлекс.

Филогенетическое изучение условных рефлексов. Сравнивая условные рефлексы у животных разного уровня развития, можно установить, в каких направлениях идет эволюция высшей нервной деятельности. Оказалось, что скорость образования условных рефлексов нарастает от беспозвоночных к позвоночным животным, сравнительно мало изменяется на протяжении всей истории последних и скачком достигает способности человека сразу связывать однажды совпавшие события. В этих переходах отразились переломные моменты эволюции, связанные с возникновением и развитием новых механизмов условно-рефлекторной деятельности мозга.

Экологическое изучение условных рефлексов. Изучение условий жизни животного может быть хорошим приемом, раскрывающим происхождение особенностей его высшей нервной деятельности. Например, голубь, ориентирующийся в воздушном пространстве преимущественно с помощью зрения, вырабатывает зрительные условные рефлексы гораздо легче, чем слуховые, а у обитающей в темных подпольях крысы хорошо вырабатываются слуховые рефлексы и гораздо хуже зрительные.

Использование электрических показателей условно-рефлекторной реактивности. Деятельность нервных клеток головного мозга сопровождается возникновением в них электрических потенциалов, по которым до известной степени можно судить о путях распространения и свойствах нервных процессов – звеньев условно-рефлекторных актов. Особенно важно, что биоэлектрические показатели дают возможность наблюдать формирование условного рефлекса в структурах мозга еще до того, как он проявится в двигательных или иных реакциях организма.

Прямое раздражение нервных структур мозга . Этот метод позволяет вмешиваться в естественный порядок осуществления условного рефлекса, изучать работу его отдельных звеньев. Можно также ставить модельные опыты по образованию нервных связей между искусственными очагами возбуждения. Можно, наконец, прямо определять, как изменяется при условном рефлексе возбудимость участвующих в нем нервных клеток мозга.

Фармакологические воздействия на условные рефлексы. Различные вещества по-разному влияют на активность нервных клеток. Это позволяет изучать зависимость условных рефлексов от изменений их активности. Например, введение кофеина – вещества, усиливающего процессы возбуждения, позволяет оценить работоспособность нервных клеток коры. При высокой работоспособности даже большие дозы кофеина лишь облегчают образование условных рефлексов, а при низкой работоспособности даже небольшая доза кофеина делает возбуждение непосильным для нервных клеток.