Высшая нервная деятельность

Высшая  нервная деятельность

Приспособление  животных и человека к изменяющимся условиям существования во внешней  среде обеспечивается деятельностью  нервной системы и реализуется  через рефлекторную деятельность. В  процессе эволюции возникли наследственно  закрепленные 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 И. П. Павлов назвал условными рефлексами, считая их самой  совершенной формой приспособления. В то время как относительно простые  формы нервной деятельности определяют рефлекторную регуляцию го-меостаза и вегетативных функций организма, высшая нервная деятельность (ВНД) обеспечивает сложные индивидуальные формы поведения в изменяющихся условиях жизни. 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.

Высшая нервная  деятельность - это совокупность безусловных и условных рефлексов, а также высших психических функций, которые обеспечивают адекватное поведение в изменяющихся природных и социальных условиях. 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.

 И.П.Павлов показал, что все рефлекторные реакции можно разделить на две группы: безусловные и условные.

   Иван Петрович  Павлов (1849-1936)     Безусловные рефлексы могут быть простыми и сложными. Сложные врожденные безусловно-рефлекторные реакции называются инстинктами. Их характерной особенностью является цепной характер реакций.

Условный рефлекс - это сложная многокомпонентная реакция, которая вырабатывается на базе безусловных рефлексов с использованием предшествующего индифферентного раздражителя. Он имеет сигнальный характер, и организм встречает воздействие безусловного раздражителя подготовленным. Например, в предстартовый период происходит перераспределение крови, усиление дыхания и кровообращения, и когда мышечная нагрузка начинается, организм уже к ней подготовлен.

Правила выработки условных рефлексов 

  Для выработки условного рефлекса  необходимо:

1. наличие двух раздражителей, один из которых безусловный (пища, болевой раздражитель и др.), вызывающий безусловно-рефлекторную реакцию, а другой - условный (сигнальный), сигнализирующий о предстоящем безусловном раздражении (свет, звук, вид пищи и т.д.);
3. многократное сочетание условного и безусловного раздра жителей (хотя возможно образование условного рефлекса при их однократном сочетании);
4. условный раздражитель должен предшествовать действию безусловного;
5. в качестве условного раздражителя может быть использован любой раздражитель внешней или внутренней среды, который должен быть по возможности индифферентным, не вызывать обронительной реакции,не обладать чрезмерной силой и способен привлекать внимание;
6. безусловный раздражитель должен быть достаточно сильным, в противном случае временная связь не сформируется;
7. возбуждение от безусловного раздражителя должно быть более сильным, чем от условного;
8. необходимо устранить посторонние раздражители, так как они могут вызывать торможение условного рефлекса;
9. животное, у которого вырабатывается условный рефлекс, должно быть здоровым;
10. при выработке условного рефлекса должна быть выражена мотивация, например, при выработке пищевого слюноотделительного рефлекса животное должно быть голодным, у сытого - этот рефлекс не вырабатывается.

Аналитическая и синтетическая  деятельность коры головного мозга

Деятельность  коры головного мозга обеспечивает постоянный анализ и синтез сигналов, поступающих из окружающей и внутренней среды организма. Анализ и синтез неразрывно связаны между собой и не могут происходить изолированно. Синтетическая деятельность коры головного мозга проявляется объединением возбуждений, возникающих в различных зонах коры мозга. Важнейшим механизмом этого объединения является образование временной условно-рефлекторной связи. У человека синтетическая деятельность коры не ограничивается лишь формированием временных связей между корковыми представительствами безусловных рефлексов и центрами органов чувств. Существенное значение имеет образование временных связей между центрами, участвующими в восприятии комплексных и последовательных раздражении.

Аналитическая деятельность коры головного мозга  заключается в дифференцировании  по характеру и интенсивности  массы раздражении, доходящих в  форме сигналов до мозговой коры, что  достигается с помощью внутреннего  торможения, позволяющего точно дифференцировать раздражители по их биологической значимости. Анализ внешних и внутренних воздействий в организме начинается с момента их действия на рецепторы. По пути к корковым нейронам афферентные сигналы проходят ряд образований центральной нервной системы, где происходит их элементарный анализ. Высший же анализ осуществляется в коре головного мозга.

Первая и вторая сигнальные системы

Типы ВНД, о которых говорилось выше, являются общими для животных и человека. Можно выделить особые, присущие только человеку типологические черты. По мнению И.П.Павлова, в их основе лежит степень развития первой и второй сигнальных систем. Первая сигнальная система - это зрительные, слуховые и другие чувственные сигналы, из которых строятся образы внешнего мира. Восприятие непосредственных сигналов предметов и явлений окружающего мира и сигналов из внутренней среды организма, приходящих от зрительных, слуховых, тактильных и других рецепторов, составляет первую сигнальную систему, которая имеется у животных и человека. Отдельные элементы более сложной сигнальной системы начинают появляться у общественных видов животных (высокоорганизованных млекопитающих и птиц), которые используют звуки (сигнальные коды) для предупреждения об опасности, о том, что данная територия занята и т.д. Но лишь у человека в процессе трудовой деятельности и социальной жизни развивается вторая сигнальная система - словесная, в которой слово в качестве условного раздражителя, знака, не имеющего реального физического содержания, но являющегося символом предметов и явлений материального мира, становится сильным стимулом. Эта система сигнализации состоит в восприятии слов - слышимых, произносимых (вслух или про себя) и видимых (при чтении и письме). Одно и то же явление, предмет на разных языках обозначается словами, имеющими разное звучание и написание, из этих словесных (вербальных) сигналов создаются абстрактные понятия. Способность понимать, а потом и произносить слова возникает у ребенка в результате ассоциации определенных звуков (слов) со зрительными, тактильными и другими впечатлениями о внешних объектах. Субъективный образ возникает в мозге на основе нейронных механизмов при декодировании информации и сравнении ее с реально существующими материальными объектами. С возникновением и развитием второй сигнальной системы появляется возможность осуществления абстрактной формы отражения - образование понятий и представлений. Раздражители второй сигнальной системы отражают окружающую действительность с помощью обобщающих, абстрагирующих понятий, выражаемых словами. Человек может оперировать не только образами, но и связанными с ними мыслями, осмысленными образами, содержащими смысловую (семантическую) информацию. С помощью слова осуществляется переход от чувственного образа первой сигнальной системы к понятию, представлению второй сигнальной системы. Способность опери ровать абстрактными понятиями, выражаемыми словами служив основой мыслительной деятельности.

Язык - это средство выражения мысли и форма существования мысли. Язык закрепляет в предложениях результаты работ! мышления, делает возможным обмен мыслями. Речь дает возмож ность создавать научные понятия, формулировать законы.

 Речь может участвовать в регуляции деятельности различныx органов с помощью слова. Словесные раздражители являютс физиологически активными факторами, они изменяют функции внутренних органов, интенсивность обменных процессов, воздействуют на мышечную и сенсорные системы. Вовремя сказанное доброе слово может повышать работоспособность, способствовать хорошему настроению. Неосторожно произнесенное в присутствии больного слово может значительно ухудшить его состояние.

Физиологические основы речи. Деятельность второй сигнальной системы обеспечивается функцией двигательного, слухового и зрительного анализаторов и лобных отделов мозга. Регуляция  речи связана с пусковой и регуляторной ролью коры, которая получает афферентные  импульсы от рецепторов мышц, сухожилий  и связок голосового аппарата и дыхательных  мышц. Кортикальное ядро речедвигательного анализатора находится в области второй и третьей лобных извилин - речедвигательный центр Брока. Восприятие речи происходит с помощью речедвигательного и ре-чеслухового анализаторов (центр Вернике).

 Для декодирования речи, воспринимаемой в акустической форме, важнейшим условием является удержание в речевой памяти всех ее элементов, а в оптической форме - участие сложных поисковых движений глаз. Процессы декодирования речи осуществляются височно-теменно-затылочными отделами левого полушария (у правшей). При поражении этих отделов коры происходит нарушение понимания логико-грамматических конструкций и счетных операций.

 Вторая  сигнальная система допускает  неоднозначные отношения между  явлением, предметом и его обозначением (словом), что позволило человеку  действовать разумно в условиях  вероятностного событийного окружения  (информационной неопределенности). Это во многом способствовало  развитию способностей к интуитивному  мышлению. Возникла принципиально  новая форма мыслительной деятельности - построение умозаключений на  основе использования многозначной (вероятностной) логики. Постоянное  использование языка привело  к тому, что человеческий мозг, как правило, оперирует неточными  понятиями, качественными оценками  легче, чем количественными категориями,  числами. 

 Учитывая  соотношения первой и второй  сигнальной систем в том или  ином индивидууме, И.П.Павлов выделил специфические человеческие типы ВНД в зависимости от преобладания первой или второй сигнальной системы в восприятии действительности. Людей с преобладанием функций корковых проекций, ответственных за первосигнальные раздражители, И.П.Павлов относил к художественному типу (у представителей этого типа преобладает образный тип мышления). Это люди, для которых характерна яркость зрительных и слуховых восприятии событий окружающего мира (художники и музыканты). Если же более сильной оказывается вторая сигнальная система, то таких людей относят к мыслительному типу. У представителей этого типа преобладает логический тип мышления, способность к построению абстрактных понятий (ученые, философы). В тех случаях, когда первая и вторая сигнальные системы создают нервные процессы одинаковой силы, то такие люди относятся к среднему (смешанному типу), к которому относится большинство людей. Но есть еще один крайне редкий типологический вариант, к которому относятся очень редкие люди, имеющие особо сильное развитие и первой, и второй сигнальных систем. Эти люди способны как к художественному, так и к научному творчеству, к числу таких гениальных личностей И.П.Павлов относил Леонардо да Винчи.

Свойства  нервных процессов

Под свойствами нервных процессов понимают такие  характеристики возбуждения и торможения, как сила, уравновешенность и подвижность  этих процессов.

Сила нервных  процессов. При измерении силы процесса возбуждения обычно пользуются кривой зависимости величины условной реакции  от силы раздражителя. Условная реакция  перестает увеличиваться при  определенной интенсивности условного  сигнала. Эта граница и характеризует  силу процесса возбуждения. Показателем  силы тормозного процесса является стойкость  тормозных условных рефлексов, а  также скорость и прочность выработки  дифференцировочного и запаздывающего вида торможения.

Уравновешенность  нервных процессов. Для определения  уравновешенности нервных процессов  сравниваются силы процессов возбуждения  и торможения у данного животного. Если оба процесса взаимно компенсируют друг друга, то они уравновешены, а  если нет, то, например, при выработке  дифференцировок может наблюдаться  срыв тормозного процесса, если он оказывается  слабым. Если же доминирует тормозной  процесс в силу недостаточности  возбуждения, то в трудных условиях дифференци-ровка сохраняется, но резко уменьшается величина реакции на положительный условный сигнал.

Подвижность нервных процессов. О ней можно  судить по скорости переделки положительных  условных рефлексов в тормозные и обратно. Часто для определения подвижности нервных процессов применяется переделка динамического стереотипа. Если переход от положительной реакции к тормозной и от тормозной к положительной осуществляется быстро, то это свидетельствует о высокой подвижности нервных процессов.

Типы  высшей нервной деятельности

В лаборатории  И.П.Павлова было замечено, что поведение собак в естественной обстановке и во время выработки условных рефлексов различное. Некоторые животные очень подвижны, возбудимы и любопытны, другие медлительны и трусливы. Между этими крайними типами имеется ряд промежуточных. На основании свойств нервных процессов И.П.Павлову удалось разделить животных на определенные группы, причем эта классификация совпала с умозрительной классификацией типов людей (темпераментов), данной еще Гиппократом.

 В основу  классификации типов ВНД были  положены свойства нервных процессов:  сила, уравновешенность и подвижность.  По критерию силы нервных процессов  выделяют сильный и слабый  типы. У слабого типа процессы  возбуждения и торможения слабые, поэтому подвижность и уравновешенность  нервных процессов не могут  быть охарактеризованы достаточно  точно.