Сигнальные системы как физиологический механизм познания реальной действительности

Свои взгляды на локализацию функций в коре больших полушарий И.П.

Павлов позже пополнил новой концепцией о двух сигнальных системах как особых физиологических механизмах, при помощи которых как животное, так и человек познает реальную действительность. Он считал деятельность больших полушарий не только рефлекторной, но и сигнальной (признавая их тождество).

Процесс уравновешивания с внешней средой, без которого невозможно существование живого организма, осуществляется в результате поступления сигналов различной сложности как из внешней, так и из внутренней среды. В результате действия сигналов, как животное, так и человек изменяют формы адаптации к постоянно меняющимся условиям реальной действительности. Представим жизнь животного в природе. Два постоянных фактора обусловливают его существование – это добывание пищи и избавление от опасности быть уничтоженным более сильным хищником. Как пища, так и ожидаемый враг могут давать о себе знать, они "подают" сигналы. Так, пища обладает определенным запахом, цветом, наконец, она может издавать звуки и шумы (шелест травы, шуршание листьев, писк и т.п.). Аналогичными признаками может обладать и враг, который оставляет следы, издает звуки, запахи и т.п. Все эти свойства и являются своеобразными сигналами, которые будут руководить поведением животного. В погоне за пищей животное будет ориентироваться на определенные признаки, сигнализирующие местонахождение "пищи", и будет на них реагировать. Наоборот, другие признаки, сигнализирующие приближение врага, заставят животное изменить маршрут и скрыться в противоположную сторону. Таким образом, животное познает внешний мир в результате непосредственного воз действия на его анализаторы раздражителей, сигнализирующих реальную действительность. Такая форма восприятия, осуществляемая на основе непосредственных сигналов, падающих на анализаторы, получила название первой сигнальной системы действительности.

Человек имеет первую сигнальную систему, общую с животными, хотя, конечно, отличающуюся по своей сложности. Он также воспринимает внешний мир через систему анализа торов, т.е. органов чувств. Однако первых сигналов действительности для человека, находящегося в сложной взаимосвязи с внешней средой, не только биологической, но и социальной, недостаточно.

"В развивающемся животном мире на фазе человека про изошла чрезвычайная прибавка к механизмам нервной деятельности. Для животного действительность сигнализируется почти исключительно только раздражениями и следами их в больших полушариях, непосредственно приходящими в специальные клетки зрительных, слуховых и других рецепторов организма. Это то, что и мы имеем в себе, как впечатления, ощущения и представления от окружающей внешней среды, как общеприродной, так и от нашей социальной, исключая слово, слышимое и видимое. Это – первая сигнальная система действительности, общая у нас с животными. Но слово составило вторую, специально нашу, сигнальную систему действительности, будучи сигналом первых сигналов. Многочисленные раздражения словом, с одной стороны, удалили нас от действительности и поэтому мы постоянно должны помнить это, чтобы не исказить наши отношения к действительности. С другой стороны, именно слово сделало нас людьми..."

Таким образом, слово является сигналом "первых сигналов". Если первые сигналы непосредственно действуют на органы чувств через слух, зрение, обоняние и т.п., то вторые сигналы обозначают словом характер и качество первых сигналов.

В известных опытах Н.И. Красногорского и А.Г. Иванова - Смоленского у детей вырабатывался двигательный условный рефлекс на звонок или свет с речевым подкреплением. После многократного сочетания рефлекс вызывался только на одно словесное обозначение раздражителя. Физиологическими механизмами первой и второй сигнальных систем являются нервные связи –условные рефлексы. Причем следует подчеркнуть, что образование условных связей во второй сигнальной системе характеризуется большой быстротой. Иногда связи образуются мгновенно, прочно закрепляются в коре больших полушарий, долгое время не требуя соответствующего речевого подкрепления.

Особенность человека состоит в том, что он познает внешний мир, как первой, так и второй сигнальными системами, которые находятся между собой в тесном взаимодействии. По мнению И.П. Павлова, человек прежде всего воспринимает действительность через первую сигнальную систему, затем становится хозяином действительности через вторую сигнальную систему (слово, речь, научное мышление). Первая сигнальная система связана с развитием конкретного, образного мышления, зачатки которого имеются и у высших животных. Вторая сигнальная система, т.е. слово, речь, связана с отвлеченным, абстрактным мышлением, что свойственно только человеку. Вторая сигнальная система регулирует первую. Однако отрыв второй системы от первой приводит в свою очередь к отрыву от реальной действительности. Нарушение взаимодействия сигнальных систем может обусловить неправильное отражение внешнего мира и служить причиной развития некоторых психических заболеваний.

Учение о сигнальных системах имеет большое значение для педагогики. Необходимо изучать действующие здесь закономерности, так как это имеет прямое отношение к решению ряда вопросов, связанных с обучением. Так, например, далеко не решенным является вопрос, в какой степени должны сочетаться слово и наглядность при обучении ребенка, чтобы полноценно развить его познавательные способности. Излишнее теоретизирование предмета приводит к так называемому вербализму, когда ученики приучаются многословно рассуждать о предмете, плохо владея элементарными практическими навыками, связанными с изучением предмета. Например, будучи неплохо знакомы с теорией физики или химии, такие ученики затрудняются провести элементарные химические опыты, починить испортившийся хозяйственный электроприбор и т.п. В то же время голый практицизм, не подкрепленный основами теории, также может ограничить познавательные способности ученика. Разумное сочетание при обучении теории и практики, т.е. правильное формирование взаимодействия сигнальных систем, – залог успеха.

Типы высшей нервной деятельности

Нервная деятельность хотя и подчинена определенным общим закономерностям, однако имеет ряд индивидуальных особенностей, свойственных отдельным животным. Сказанное еще в большей степени относится к человеку.

И.П. Павлов имел возможность наблюдать, что множество прошедших через лабораторию животных различно относилось к эксперименту. Одни терпеливо и спокойно выдерживали исследования, другие бурно реагировали, давая резко оборонительную реакцию, третьи проявляли большую трусливость и т.д. По-разному проходила и выработка условных рефлексов: у одних животных рефлексы вырабатывались легко и удерживались прочно, у других эта выработка проходила с большими трудностями. Различно проходил и период последствий эксперимента. Некоторые животные легко отделывались от перенесенных "испытаний", другие заболевали и делались негодными для дальнейшего исследования. Таким образом, несмотря на одинаковое внешнее воз действие, животные по-разному на него реагировали. Отсюда был сделан вывод о разнообразии типов нервных реакций у животных.

Нервная деятельность осуществляется через взаимодействие основных нервных процессов – возбуждения и торможения. И.П. Павлов выделял следующие свойства этих процессов, в итоге создающих тот или иной характер нервных реакций. Это, во-первых, сила нервных процессов, во-вторых, их подвижность и, в-третьих, уравновешенность между собой.

В зависимости от силы нервных процессов животные разделялись на представителей сильного и слабого типа нервной системы. По характеру уравновешенности между возбудительным и тормозным процессом они разделялись на уравновешенных и неуравновешенных. Наконец, имело значение и свойство подвижности, т.е. с какой скоростью возбуждение сменялось торможением, и наоборот (подвижные или инертные типы). "Таким образом, в окончательном своем виде понятие типа высшей нервной деятельности становилось для И.П. Павлова, равнозначным понятию характера, в котором, конечно, получают известное отражение и особенности темперамента. Каждому типу присущ определенный комплекс основных свойств нервной деятельности".

Как известно, И.П. Павлов был склонен проводить параллель между установленными им типами нервной системы и когда-то описанной древним греческим врачом Гиппократом классификацией темпераментов.

Так, выделялись следующие типы нервной системы:

а) сильный, уравновешенный, подвижный (сангвиник);

б) сильный, уравновешенный, но несколько инертный – спокойный,
медлительный тип (флегматик);

в) сильный, но неуравновешенный, с преобладанием раздражительного
процесса над тормозным; возбудимый, безудержный тип (холерик);

г) слабый, неуравновешенный, характеризующийся быстро наступающей
тормозимостью (меланхолик).

Изучением типов нервной деятельности у детей занимался проф. Н.И. Красногорский. Так, по Красногорскому, для детей сангвиников типичны оптимальная возбудимость и высокая подвижность корковых процессов. Дети этого типа обладают живым темпераментов, у них преобладает бодрое настроение, их отличает хорошая трудоспособность в школе. Речь обычно громкая, быстрая, отчетливая, сопровождается живыми жестами, выразительной мимикой. Они склонны к эмоциональному возбуждению. Эти дети образуют многочисленные речевые связи. У некоторых наблюдается излишне ускоренная речь. По нашим наблюдениям, в стационаре не которые подростки сангвинического типа, обладавшие в прошлом излишне быстрой речью, при известных отрицательных ситуациях могут давать заикливую речь. Однако как раз эта группа детей и подростков чаще дает положительные результаты при лечении. Дети флегматического типа характеризуются повышенными тормозными реакциями. Они сдержанны, удовлетворяют требованиям внешней среды, хорошо учатся. Речь несколько медлительная, спокойная, иногда с остановками. Эмоциональность, жесты, мимика выражены слабо. Повышение подкорковой деятельности, недостаточно регулируемой корой больших полушарий, характеризует поведение детей-холериков (холерический тип). Временное преобладание подкорковых влияний особенно резко выступает при возбуждениях, связанных с той или иной трудностью. Обычно дети этого типа удовлетворительно учатся, но имеют затруднения в приспособлении своих поведенческих и эмоциональных реакций к дисциплине школы, вступают в конфликты с педагогами и товарищами. Воспитание их затруднено. Для детей, относимых к меланхолическому (слабому) типу, характерны обобщенность процессов иррадиации (в связи с особенностями торможения) и понижение концентрации и индукции. Высшая нервная деятельность характеризуется корковой и подкорковой гиперрефлексией, склонностью к внешнему торможению. Н.И. Красногорский указывает, что эти дети обычно не переносят сильных и продолжительных раздражений, быстро утомляются и впадают в застойное тормозное состояние. Речь их слабая, тихая, замедленная, отмечается бедный словарный запас. На почве слабого типа нервной деятельности легко возникают различные функциональные расстройства коры, а также нарушение взаимодействия между сигнальными системами.

По И.П. Павлову, тип нервной системы человека и животного представляет своеобразный сплав из черт прирожденных, обусловленных также и наследственностью, и свойств, приобретенных в результате влияния внешней среды (условия жизни, особенности воспитания и обучения в самом широком смысле, трудовая деятельность).

Влияние внешней среды имеет огромное значение и может до какой-то степени видоизменить прирожденные свойства нервной системы.

В этом смысле очень типичным представляется известный опыт, проведенный в лаборатории И.П. Павлова. Были взяты щенки одного и того же помета и помещены в различные условия существования. Одни содержались в клетках в "оранжерейной" обстановке, другие жили на дворе и подвергались всем трудностям и опасностям. После определенного периода щенки первой группы были выпущены на волю, и у них обнаружились резко своеобразные черты в поведении по сравнению со щенками, жившими на воле. Эти особенности поведения у щенков первой группы характеризовались явной не приспособленностью к условиям внешней среды, особой настороженностью, ожиданием опасности, трусливостью в результате действия особого рефлекса осторожности. В то же время вторая группа щенков чувствовала себя свободно и уверенно. Подводя итоги этому сравнению, И.П. Павлов указы вал на важное педагогическое значение приведенного эксперимента.

Известны также первоначальные попытки И.П. Павлова установить собственно человеческие типы высшей нервной деятельности. Основываясь на взаимодействии сигнальных систем, а также степени участия подкорки в процессе мышления, он выделял среди людей три типа: художественный, мыслительный и средний. К художественному типу относились люди, у которых в процессе мышления преобладала первая сигнальная система и отмечалась большая степень вовлечения подкорки. Отсюда мышление таких людей носило образный, конкретный характер и сопровождалось большой эмоциональностью. Противоположным являлся мыслительный, или философский, тип, при котором процесс мышления характеризовался большим преобладанием второй сигнальной системы. Таким людям больше свойственно абстрактное, отвлеченное мышление, а отсюда и своеобразные особенности в поведении: неприспособленность к практической жизни, у крайних представителей этого типа отмечается недоучет реальной действительности, стремление жить в мире идей и т.п. У людей среднего типа, к которому, по Павлову, относится большинство людей, какого-либо преобладания того или иного характера мышления не отмечается.

Н.И. Красногорский указывает, что каждый тип высшей нервной деятельности у детей может иметь мыслительную или художественную тенденцию в зависимости от силы и развития анализаторов. Так, например, у одних детей (относящихся к определенному типу) может доминировать деятельность речеслухового и рече-двигательного анализаторов, т.е. выступает направленность в сторону и речевого анализа и синтеза, что характерно для мыслительного типа; у других, наоборот, преобладают аналитико-синтетические рефлексы внешних анализа торов, что создает художественную направленность в связи с преобладанием чувственной деятельности оптического, акустического и двигательного анализаторов. Несомненно, имеют место смешанные типы.

Учение о типах нервной^хсистемы не закончено и требует дальнейшей разработки в применении к людям. Однако значение этого открытия очень большое. Знание типа нервной системы облегчает и углубляет изучение психологии людей, выбор профессий и т.п. Особое значение приобретает это в педагогике, в связи с тем, что тип нервной системы, особенно у детей, не является окончательно сформированным. Отсюда в результате правильного воспитания и обучения педагог может многого добиться в переделке индивидуальных особенностей некоторых учеников в полезную для них сторону.

Вопросы для самоподготовки.

1. Этапы развития нейрофизиологии.

2. Взаимосвязь среды и организма.

3. Развитие естественных наук и связь с нейрофизиологией.

4. Значение работ И.М.Сеченова и И.П.Павлова в создании современной физиологии головного мозга.

5. Принцип доминанты А.А.Ухтомского.

6. Значение компенсации нарушенных функций.

7. Основные принципы в деятельности нервной системы. Принцип детерминизма, принцип структурности, принцип анализа и синтеза.

8. Значение безусловных и условных рефлексов в деятельности животных и человека. Первая и вторая сигнальные системы.

9. Строение и значение анализаторов

10. Основные нервные процессы в коре головного мозга (возбуждение, торможение, иррадиация, концентрация), их значение.

11. Системность в коре больших полушарий (динамический стереотип).

12. Значение сигнальных систем как физиологического механизма познания реальной действительности.

13. Типы высшей нервной деятельности. Значение работ И.П.Павлова.

14. Значение работ Н.И. Красногорского по изучению становления типов высшей нервной деятельности у детей.

15. Значение глубинных структур мозга в регуляции жизненных функций.