ЛЕКЦИЯ 7. ВЫСШАЯ НЕРВНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ
План
1. И.М. Сеченов и И.П. Павлов основоположники учения о ВНД.
2. Безусловные рефлексы.
3. Условные рефлексы.
4. Механизм образования временной связи.
5. Торможение условных рефлексов.
6. Особенности ВНД человека.
7. Функциональная система поведенческого акта.
И.М. Сеченов и И.П. Павлов основоположники учения о ВНД.ВНД - это деятельность коры больших полушарий головного мозга и ближайших к ней подкорковых образований, обеспечивающих наиболее совершенное приспособление высокоорганизованных животных и человека в окружающей среде.
Вопрос о рефлекторной деятельности коры впервые был представлен основоположником отечественной физиологии И.М. Сеченовым в книге "Рефлексы головного мозга" (1863 г.). Он полагал, что вся деятельность человека, в том числе и психическая (умственная), осуществляется рефлекторным путем с участием головного мозга. Справедливость взглядов Сеченова в последующем была подтверждена экспериментальными исследованиями И. П. Павлова. Он открыл условные рефлексы - основу ВНД.
Все рефлекторные реакции организма на различные раздражители И.П. Павлов разделил на две группы: безусловные и условные.
Безусловные рефлексы- это рефлексы врожденные и передающиеся по наследству. Наиболее сложные из, них называют инстинктами (постройка сот пчелами, гнезд птицами). Безусловные рефлексы отличаются большим постоянством. К числу таких рефлексов относятся сосательный, глотательный, зрачковый и различные оборонительные рефлексы. Они образуются на различные раздражители. Так, рефлекс слюноотделения возникает при раздражении пищей вкусовых сосочков языка. Возникшее возбуждение передается по чувствительным нервам в продолговатый мозг, где находится центр слюноотделения, оттуда - по двигательным нервам проводится к слюнным железам, вызывая их секрецию. Нервные центры безусловных рефлексов лежат в разных отделах головного и спинного мозга. Для их осуществления необязательно участие коры больших полушарий. На основе безусловных рефлексов осуществляется регуляция и согласование деятельности разных органов и систем, поддерживается само существование организма.
Однако при помощи безусловных рефлексов организм не может приспособиться к изменяющимся условиям окружающей среды. Сохранение жизнедеятельности и приспособление к условиям внешней среды осуществляется благодаря образованию в коре головного мозга условных рефлексов.
Условные рефлексы.Это рефлексы, вырабатываемые в течение индивидуальной жизни, благодаря образованию временных нервных связей в высших отделах ЦНС (коре головного мозга).
Для образования условных рефлексов необходимы условия: 1) наличие двух раздражителей - индифферентного, т.е. такого, который хотят сделать условным, и безусловного, вызывающего какую-либо деятельность организма, например, отделение слюны (пища); 2) индифферентный раздражитель (свет, звук и т.д.) должен предшествовать безусловному (надо, например, вначале дать свет, а через две секунды пищу); 3) безусловный раздражитель должен быть сильнее условного (для сытой собаки с низкой возбудимостью пищевого центра звонок не станет условным пищевым раздражителем); 4) отсутствие отвлекающих, посторонних раздражителей; 5) бодрое состояние коры.
Механизм образования временной связи.Согласно представлениям И.П. Павлова при действии безусловного раздражителя (пищи) и вследствие возбуждения пищевого центра коры и центра слюноотделения продолговатого мозга возникает слюноотделительная реакция. При действии зрительного раздражителя очаг возбуждения возникает в зрительной области коры. При совпадении во времени действия условного и безусловного раздражителей между пищевым и зрительным центрами коры устанавливается временная связь.
При выработанном условном рефлексе возбуждение, возникшее в зрительном центре при действии светового раздражителя, распространяется до пищевого центра, а из пищевого центра по афферентным путям направляется в слюноотделительный центр и возникает слюноотделительная реакция.
Рефлекторная дуга условного рефлекса содержит следующие отделы: рецептор, реагирующий на условный раздражитель; чувствительный нерв и соответствующий ему восходящий путь с подкорковыми образованиями; участок коры, воспринимающий условный раздражитель (например, зрительный центр); участок коры, связанный с центром безусловного рефлекса (пищевой центр); двигательный нерв; рабочий орган.
Торможение условных рефлексов. Условные рефлексы не только вырабатываются, но и исчезают или ослабляются при изменении условий существования в результате торможения. И.П. Павлов различал два вида торможения условных рефлексов: безусловное (внешнее) и условное (внутреннее). Безусловное торможение возникает в результате действия нового раздражителя достаточной силы. В коре Головного мозга при этом возникает новый очаг возбуждения, который вызывает угнетение существующего очага возбуждения. Например, сотрудник выработал у собаки условный рефлекс на свет лампочки и хочет показать его на лекции. Опыт не удается - рефлекса нет. Шум многолюдной аудитории, новые сигналы полностью выключают условнорефлекторную деятельность/Условное торможение бывает четырех видов: 1) угасание; 2) дифференцировка; 3) запаздывание; 4) условный тормоз.
Угасательное торможение возникает тогда, когда условный раздражитель не подкрепляется безусловным несколько раз (включают свет, а не подкрепляют пищей).
Дифференцировочное торможение вырабатывается в том случае, если один сигнальный раздражитель, например нота "до", подкрепляется безусловным раздражителем, а нота "соль" не подкрепляется. После нескольких повторений нота "до" будет вызывать положительный условный рефлекс, а нота "соль" - тормозной.
Запаздывающее торможение возникает тогда, когда условный раздражитель подкрепляется безусловным спустя определенное время. Например, включают свет, а подкрепляют пищей только через 3 мин. Отделение слюны после того, как выработалось запаздывающее торможение, начинается к концу третьей минуты.
Условный тормоз возникает в тех случаях, когда к условному раздражителю, на который был выработан условный рефлекс, добавляется какой-то индифферентный раздражитель, и этот новый комплексный раздражитель не подкрепляется.
Особенности высшей нервной деятельности человека. Поведение любого животного проще, чем поведение человека. Особенностями высшей нервной деятельности человека являются высокоразвитая психическая деятельность, сознание, речь, способность к абстрактно-логическому мышлению. Высшая нервная деятельность человека сформировалась исторически в ходе трудовой деятельности и необходимости , общения . Опираясь на особенности высшей нервной деятельности человека и животных, И.П. Павлов разработал учение о первой и второй сигнальных системах. Животные и человек получают сигналы из внешнего, мира через соответствующие органы чувств. Восприятие окружающего мира, связанное с анализом и синтезом непосредственных сигналов, которые приходят от зрительных, слуховых, обонятельных и других рецепторов, составляя первую сигнальную систему. Вторая сигнальная система возникла и развилась у человека в связи с появлением речи. Она отсутствует у животных. Сигнальное значение слова связанно не с простым звукосочетанием , а с его смысловым содержанием. Первая и вторая сигнальные системы находятся у человека в тесном взаимодействии и взаимосвязи, так как возбуждение первой сигнальной системы передается во вторую сигнальную систему.
Эмоции.Эмоции представляют собой реакции животных и человека на воздействие внешних и внутренних раздражителей, имеющих ярко выраженную субъективную окраску и охватывающих все виды чувствительности. Различают положительные эмоции: радость, наслаждение, удовольствие, и отрицательные: грусть, печаль, неудовольствие. Разные виды эмоций сопровождаются различными физиологическими изменениями и психическими проявлениями в организме. Например, при печали, смущении, испуге понижается тонус скелетной мускулатуры. Печаль характеризуется спазмом сосудов, испуг - расслаблением гладкой мускулатуры. Гнев, радость сопровождаются повышением тонуса скелетной мускулатуры, при радости, кроме того, расширяются сосуды, при гневе расстраивается координация движений, увеличивается содержание сахара в крови. Эмоциональное возбуждение мобилизует все имеющиеся у организма резервы.
В процессе эволюции эмоции сформировались как механизм приспособления. Огромную роль в жизни человека играют положительные эмоции. Они важны для сохранения здоровья и работоспособности человека.
Память.Накопление, хранение и обработка информации - важнейшее свойство нервной системы. Различают два вида памяти: кратковременную идолговременную. В основе кратковременной памяти лежит циркуляциянервных импульсов по замкнутым нейронным цепям. Материальной основой долговременной памяти являются различные структурные изменения в цепях нейронов, вызванные электрохимическими процессами возбуждения. В настоящее время найдены пептиды, вырабатываемые нервными клетками и влияющие на процесс памяти. В формировании памяти участвуют нейроны коры больших полушарий, ретикулярная формация ствола мозга, гипоталамическая область. Различают зрительную, слуховую, осязательную, двигательную и смешанную память в зависимости от того, какой из анализаторов играет в этом процессе главную роль.
Сон и бодрствование. Чередование сна и бодрствования - необходимое условие жизни человека. Мозг поддерживается в бодрствующем состоянии за счет импульсов, поступающих от рецепторов. В состоянии бодрствования человек активно взаимодействует с внешней средой. При прекращении или резком ограничении поступления импульсов в мозг развивается сон. Во время сна меняется физиологическая активность организма: расслабляется мускулатура, снижается кожная чувствительность, зрение, слух, обоняние. Условные рефлексы заторможены, дыхание редкое, обмен веществ, величина кровяного давления, частота сердечных сокращений снижены.
По данным электроэнцефалографии (ЭЭГ), у человека во сне происходит чередование двух основных фаз сна: фазы медленноволнового сна - периода глубокого сна, во время которого можно зафиксировать на ЭЭГ медленную активность (дельта-волны), и фазы парадоксального, или быстроволнового, сна, во время которого на ЭЭГ фиксируются ритмы, характерные для состояния бодрствования. В этой фазе наблюдаются быстрые движения глаз, увеличивается частота пульса и дыхания; человек видит сны. Возникает эта фаза примерно через каждые 80-90 мин, ее длительность составляет в среднем 20 мин.
Сон - это защитное приспособление организма, охраняющее его от чрезмерных раздражений и дающее возможность восстановить работоспособность. Во время сна в высших отделах головного мозга идет обработка поступившей за период бодрствования информации. Согласно ретикулярной теории сна и бодрствования наступление сна связано с угнетением восходящих влияний ретикулярной формации, активирующих высшие отделы головного мозга. В регуляции цикла сон - бодрствование большую роль играют медиаторы - серотонин и норадреналин.
Функциональная система поведенческого акта.Функциональная система как интегративное образование мозга. Наиболее совершенная модель структуры поведения изложена в концепции функциональной системы П.К. Анохина. Функциональная система – это единица интегративной деятельности организма осуществляющая избирательное вовлечение и объединение структур и процессов направленных на выполнение какого-либо поведенческого акта или функции организма.
Функциональная система отличается динамичностью, способностью к перестройке, избирательному вовлечению мозговых структур для осуществления поведенческих реакций. Выделяют два типа функциональных систем организма: 1. Функциональные системы гомеостатического уровня регуляции обеспечивают постоянство констант внутренней среды организма (температуры тела, давления крови и др.) ; 2. Функциональные системы поведенческого уровня регуляции обеспечивают приспособление организма через изменение поведения.
Стадии поведенческого акта.Согласно представлениям П.К. Анохина физиологическая архитектура поведенческого акта строится из последовательно сменяющих друг друга стадий: афферентного синтеза, принятия решения, акцептора результатов действия, эфферентного синтеза (программы действия), формирования самого действия и оценки достигнутых результатов.
Афферентный синтез заключается в обработке и сопоставлении всей информации, которая используется организмом для принятия решения и формирования наиболее адекватного приспособительного поведения. Возбуждение в ЦНС, вызванное внешним стимулом действует не изолированно. Оно вступает во взаимодействие с другими афферентными возбуждениями, имеющими другой функциональный смысл. Головной мозг производит синтез всех сигналов, поступающих по различным каналам. И только в результате этого создаются условия для осуществления целенаправленного поведения. В свою очередь, афферентный синтез определяется влиянием нескольких факторов: мотивационного возбуждения, обстановочной афферентации, памяти и пусковой афферентации.
Мотивационное возбуждение возникает в ЦНС с появлением у человека и животных какой либо потребности, оно имеет доминирующий характер, т.е. подавляет остальные мотивации и направляет поведение организма на достижение полезного приспособительного результата. В основе доминирующей мотивации лежит механизм доминанты А.А. Ухтомского.
Обстановочная афферентация представляет собой интеграцию возбуждений при действии на организм окружающей обстановки. Она может способствовать либо, напротив, препятствовать реализации мотивации. Например, чувство голода возникшее дома вызывает действия направленные на его удовлетворение, а если это чувство возникает на лекции, то поведенческих реакций связанных с удовлетворением этой потребности не происходит.
Пусковая афферентация связана с действие сигнала, который является непосредственным стимулом для запуска той или иной поведенческой реакции. Адекватная реакция может осуществляться только при взаимодействии обстановочной и пусковой афферентации, что создает предпусковую интеграцию нервных процессов.
Использование аппарата памяти происходит когда поступающая информация оценивается путем сопоставления со следами памяти, имеющими отношение к данной доминирующей мотивации. Завершение стадии афферентного синтеза сопровождается переходом в стадию принятия решения.
Под принятием решения понимают избирательное вовлечение комплекса нейронов, которое обеспечивает возникновение единственной реакции, направленной на удовлетворение доминирующей потребности. Организм обладает множеством степеней свободы в выборе реакции. При принятии решения выбирается какая-то одна поведенческая реакция, все остальные степени свободы тормозятся. Стадия принятия решения реализуется через стадию формирования акцептора результатов действия.
Акцептор результатов действия – это нейронная модель предпологаемого результата. Он формируется в коре больших полушарий и подкорковых структурах за счет вовлечения в активность нейронных и синаптических образований, определяя архитектуру распределения возбуждений. Возбуждение попав в сеть вставочных нейронов с кольцевыми связями может длительное время в ней циркулировать, обеспечивание удержание цели поведения.
Затем развивается стадия программы действия(эфферентного синтеза). На этой стадии осуществляется интеграция соматических и вегетативных возбуждений в целостный поведенческий акт. Эта стадия характеризуется тем, что действие уже сформировано как центральный процесс, но внешне оно не реализуется.
Стадия формирования результата действия характеризуется выполнением программы поведения. Эфферентное возбуждение достигает исполнительных механизмов и действие осуществляется. Благодяря акцептору результатов действия, в котором запрограмирована цель и способы поведения, организм может сравнивать их с афферентной информацией о результатах и параметрах совершаемого действия.
Если сигнализация о совершенном действии полностью соответствует запрограмированной информации, содержащейся в акцепторе результатов действия, то поисковое поведение завершается, потребность удовлетворяется, человек и животное успокаивается. В случае когда результаты действия не совпадают с акцептором действия и возникает их рассогласование, то перестраивается афферентный синтез, создается новый акцептор результатов действия, строится новая программа действий. Так происходит до тех пор, пока результаты поведения не совпадут с новым акцептором действия. Тогда поведенческий акт завершается.
Дата добавления: 2015-02-05; просмотров: 3486;