Центральная нервная система - часть нервной системы позвоночных, представленная скоплением нервных клеток, образующих головной и спинной мозг.

Центральная нервная система регулирует процессы, протекающие в организме, и служит центром управления всех систем. В основе механизмов деятельности ЦНС лежит взаимодействие возбуждения и торможения.

Высшая нервная деятельность (ВНД)

Высшая нервная деятельность - по И.П.Павлову - сложная форма жизнедеятельности, обеспечивающая индивидуальное поведенческое приспособление человека и высших животных к изменяющимся условиям внешней среды.

В основе высшей нервной деятельности лежит взаимодействие врожденных безусловных и приобретаемых в процессе онтогенеза условных рефлексов, к которым у человека добавляется вторая сигнальная система.

Структурной основой ВНД являются кора больших полушарий с подкорковыми ядрами переднего мозга и некоторыми структурами промежуточного мозга.

Высшая нервная деятельность

Высшая нервная деятельность (ВНД) - деятельность высших отделов ЦНС, обеспечивающая наиболее совершенное приспособление животных и человека к окружающей среде (поведение). Структурная основа ВНД - кора больших полушарий с подкорковыми ядрами переднего и образованиями промежуточного мозга, однако жесткой связи ВНД с мозговыми структурами не существует. Низшую нервную деятельность представляют как функцию центральной нервной системы, направленную на регуляцию физиологических процессов в самом организме. Важнейшая особенность ВНД - сигнальный характер, позволяющий заблаговременно готовиться к той или иной форме деятельности (пищевой, оборонительной, половой и пр.)

Характеристики ВНД: изменчивость, сигнальность, адаптивность - обеспечивают гибкость и адаптивность реакций. Вероятностный характер внешней среды придает относительность любой поведенческой реакции и побуждает организм к вероятностному прогнозированию. Способность к обучению в высокой степени зависит не только от процессов возбуждения, но и торможения. Условное торможение способствует быстрой смене форм поведения соответственно условиям и мотивациям.

Термин ВНД введен И.П. Павловым, считавшим его равнозначным понятию «психическая деятельность». По И.П. Павлову, это объединенная рефлекторная (условно- и безусловно-рефлекторная) функция коры полушарий и ближайшей подкорки головного мозга. Также он ввел понятие «сигнальные системы», как системы условно-рефлекторных связей, выделяя общую для животных и человека первую сигнальную систему и специфичную только для человека вторую.

Первая сигнальная система (ПСС) - непосредственные ощущения и восприятия, составляет основу ВНД и сводится к совокупности многообразных условных и безусловных рефлексов на непосредственные раздражители. ПСС человека отличается большей скоростью распространения и концентрации нервного процесса, его подвижностью, что обеспечивает быстроту переключения и образования условных рефлексов. Животные лучше различают отдельные раздражители, человек - их комбинации.

Вторая сигнальная система сформировалась у человека на основе первой как система речевых сигналов (произносимых, слышимых, видимых). В словах содержится обобщение сигналов первой сигнальной системы. Процесс обобщения словом вырабатывается в ходе формирования условных рефлексов. Обобщенное отражение и абстракции формируется только в процессе общения, т.е. определяются биологическими и социальными факторами.

Рецептор - (от лат. recipere - получать), нервные образования, преобразующие химико-физические воздействия из внешней или внутренней среды организма в нервные импульсы; периферическая специализированная часть анализатора, посредством которой только определенный вид энергии трансформируется в процесс нервного возбуждения. Рецепторы широко варьируют по степени сложности структуры и по уровню приспособленности к своей функции. В зависимости от энергии соответствующего раздражения рецепторы делятся на механорецепторы и хеморецепторы. Механорецепторы обнаружены в ухе, вестибулярном аппарате, мышцах, суставах, в коже и внутренних органах. Хеморецепторы обслуживают обонятельную и вкусовую чувствительность: многие из них находятся в мозге, реагируя на изменения химического состава жидкой среды организма. Зрительные рецепторы также, по существу, являются хеморецепторами. В зависимости от положения в организме и выполняемой функции рецепторов делятся на экстерорецепторы, интерорецепторы и проприоцепторы. К экстерорецепторам относятся дистантные рецепторы, получающие информацию на некотором расстоянии от источника раздражения (обонятельные, слуховые, зрительные, вкусовые); интерорецепторы сигнализируют о раздражителях внутренней среды, а проприорецепторы - о состоянии двигательной системы организма. Отдельные рецепторы анатомически связаны друг с другом и образуют рецептивные поля, способные перекрываться.

Кора большого мозга и ближайшие к ней подкорковые ядра образуют высшие отделы ЦНС, реализующие образование временных связей и формирование сложных целенаправленных поведенческих актов.

Впервые представление о рефлекторном принципе работы высших отделов ЦНС было выдвинуто и обосновано И.М.Сеченовым в книге «Рефлексы головного мозга» (1863). Идеи И.М.Сеченова были развиты И.П.Павловым (1849-1936), создавшим принципиально новый объективный метод физиологического исследования - метод условного рефлекса, с помощью которого были разработаны основы учения о высшей нервной деятельности (ВИД).

Согласно И.П.Павлову, все рефлексы подразделяют на две группы - врожденные (безусловные рефлексы) и приобретенные (условные рефлексы). Условный рефлекс - это приобретенная в онтогенезе реакция организма на раздражитель, ранее индифферентный для этой реакции. В соответствии с таким подходом различают низшую и высшую нервную деятельность. Низшая нервная деятельность - это совокупность нейрофизиологических процессов, обеспечивающих осуществление безусловных рефлексов и инстинктов. Термин высшая нервная деятельность И.П.Павлов предложил использовать вместо термина психическая деятельность, однако эти понятия неравнозначны. Под термином высшая нервная деятельность следует понимать совокупность нейрофизиологических процессов, обеспечивающих сознание, подсознательное усвоение информации и приспособительное поведение организма. Психическая деятельность - это идеальная, субъективно осознаваемая деятельность организма, осуществляемая с помощью нейрофизиологических процессов. Таким образом, психическая деятельность реализуется с помощью ВИД (таково соотношение этих понятий).

Физиологические основы поведения

Поведением называют все виды деятельности организма в окружающей среде. Для человека это совокупность поступков, посредством которых он овладевает окружающей средой, преобразует ее; для животных это двигательная активность, обеспечивающая выживание, приспособление к изменениям окружающей среды. Физиология человека: Учебник/Под ред. В.М. Смирнова. М.: Медицина, 2002. - С. 502

Формы научения

Существует несколько классификаций научения. Целесообразно все их объединить в четыре основные группы преимущественно по критерию активности животного или человека в ходе научения: а) пассивное (реактивное) научение, б) активное (оперантное) научение (operatio - действие), в) научение с помощью наблюдения, г) инсайт. Физиология человека: Учебник/Под ред. В.М. Смирнова. М.: Медицина, 2002. - С. 507

Аналитико-синтетическая деятельность мозга

Выживаемость организма зависит от степени его приспособления к окружающей среде. Она тем выше, чем совершеннее свойство анализа и синтеза. «Под свойством анализа и синтеза понимается способность нервной системы анализировать, т.е. выделять из внешней среды большее или меньшее количество раздражителей, действующих на организм, и синтезировать, т.е. объединять те из них, которые в данный момент совпадают с какой-либо его деятельностью» (И.П.Павлов).

Кроме внешних сигналов, это свойство относится и к возбуждениям, идущим от внутренних органов; особенно большое значение имеют сигналы от органов речи.

Типы высшей нервной деятельности

А. Критерии оценки ВНД. Тип ВНД - это совокупность врожденных и приобретенных свойств нервной системы, определяющих характер взаимодействия организма с окружающей средой и находящих свое отражение во всех функциях организма. Критериями типологических свойств нервной системы являются сила процессов возбуждения и торможения, их уравновешенность и подвижность (И.П.Павлов). Различные комбинации трех

основных свойств нервной системы позволили выделить определенные типы, различающиеся по адаптивным способностям и устойчивости к невротизирующим агентам. Учение И.П.Павлова о типах ВНД - это учение о реактивности нервной системы, особенно ее высших отделов - коры большого мозга. Одни и те же заболевания по-разному протекают у больных в зависимости от типа ВНД и требуют разного подхода при лекарственном лечении.

Понятия типа нервной системы и типа ВНД чаще всего используются как идентичные, взаимозаменяемые, хотя не все с этим согласны, полагая, что с помощью условно-рефлекторных методик в большей степени выявляются особенности коры большого мозга и в меньшей степени особенности нервной системы в целом. Исследование типов ВНД показывает, что через изучение особенностей корковой условнорефлектор- ной деятельности мы приближаемся к пониманию истинных типов нервной системы в целом.

Б. Характеристика свойств нервных процессов. Под силой нервных процессов понимают работоспособность корковых клеток, определяемую длительностью нервного напряжения, выражающегося в процессах возбуждения и торможения. Под уравновешенностью нервных процессов понимают соотношение процессов возбуждения и торможения по их силе. Под подвижностью нервных процессов понимают способность корковых клеток по требованию внешней среды быстро «уступать место», давать преимущество одному процессу перед другим: возбуждению перед торможением и обратно.

Изучение в эксперименте типологических особенностей собак позволило выделить среди них четыре основных типа ВНД: 1) животное сильное и неуравновешенное («безудержный тип»); 2) животное сильное, уравновешенное, подвижное («живой тип»); 3) животное сильное, уравновешенное, инертное («спокойный тип»); 4) животное слабое («оранжерейный тип») (см. рис. 19.8). В реальной действительности типов ВНД значительно больше. Для животных слабого («оранжерейного») типа были характерны следующие особенности: 1) трудная выработка условных рефлексов на сигналы обычной силы, при их ослаблении выработка нередко облегчается; 2) облегченное возникновение на посторонние новые раздражители пассивно-оборонительных реакций; 3) наклонность к развитию запредельного торможения в силу слабости корковых клеток (собаки постоянно замирают, как бы застывают при небольшом увеличении условных сигналов).

«Безудержный» тип животных характеризуется быстрой скоростью выработки условных рефлексов и медленной - их торможения.

Они имеют сильные раздражительные и тормозные процессы, но тормозной относительно слабее раздражительного, поэтому напряженная работа нередко завершается «срывом» ВНД (неврозом). У животных «живого» типа легко вырабатываются условные рефлексы, они быстро справляются с изменениями стереотипа условных рефлексов. «Спокойный» (инертный) тип характеризуется медленной выработкой условных рефлексов и трудной сменой стереотипа условных рефлексов, что может привести к невротическим состояниям. У этих животных оба процесса сильны, но подвижность нервных процессов низка.

В. Типы ВНД и темпераменты. Древнегреческий врач, основатель медицины Гиппократ (460-377 до н.э.) объяснял неодинаковое течение одной и той же болезни у разных людей за счет разного состояния «соков тела» в организме человека: крови, слизи, желчи,ь черной желчи. Так возникло эмпирическое учение о темпераментах (от лат. соразмерность, надлежащее соотношение). Это была первая попытка понять разную реактивность человеческого организма. Согласно Гиппократу, различают четыре темперамента: сангвинический (от лат. sangius - кровь), холерический (от лат. chole - желчь), флегматический (от лат. phlegma - слизь, мокрота), меланхолический (от греч. melanos + chole - черная желчь).

Сангвиник - человек решительный, энергичный, с быстрой возбудимостью, подвижен, впечатлителен, с ярким внешним выражением эмоций, легкой их сменяемостью; флегматик - спокойный, медлительный, со слабым проявлением чувств, трудно переключается с одной деятельности на другую; холерик - вспыльчивый, с высоким уровнем активности, раздражительный, энергичный, с сильными, быстро возникающими эмоциями, ярко отражающимися в речи, жестах, мимике; меланхолик - низкий уровень нервно- психической активности, унылый, тоскливый, с высокой эмоциональной ранимостью, мнительный, склонный к мрачным мыслям и с угнетенным настроением, замкнутый, пугливый. В жизни такие «чистые» темпераменты редки; обычно мы имеем дело с более разнообразной комбинацией свойств. Учение о типах ВНД является общим для животных и человека.

Высшая нервная деятельность представляет собой интегративную способность высших отделов мозга обеспечивать индивидуальное поведенческое приспособление человека к изменяющимся условиям внутренней и внешней среды. Теория высшей нервной деятельности строится на следующей базовой основе:

1. на концепциях рефлекторной теории,

2. на теории отражения,

3. на теории системной деятельности мозга.

Физиологической основой процессов высшей нервной деятельности является аналитико-синтетическая деятельность коры больших полушарий мозга.

Аналитическая деятельность коры головного мозга заключается в ее способности разделять, вычленять и различать отдельные раздражения, то есть их дифференцировать.

Синтетическая деятельность коры больших полушарий проявляется в объединении, обобщении возбуждения, возникающего в различных ее участках от действия всевозможных раздражителей.

Анализ и синтез конкретных сигналов составляют первую сигнальную систему человека и животных. Вторая сигнальная система – это нервные процессы, возникающие в полушариях большого мозга человека в результате восприятия сигналов окружающего мира в виде речевых обозначений. Вторая сигнальная система является основой человеческого мышления, она социальна обусловлена. Вне общества, без общения с другими людьми она не развивается. Первая и вторая сигнальные системы неотделимы друг от друга, они функционируют совместно и обуславливают единство высшей нервной деятельности человека.

Методы исследования ВНД

1. Метод условных рефлексов.

2. Электроэнцефалография – регистрация суммарной электрической активности мозга с поверхности головы. На ЭЭГ регистрируются 4 основных физиологических ритма: ά-, β-, θ- и δ– ритмы.

3. Метод вызванных потенциалов – регистрация колебания электрической активности на ЭЭГ при однократном раздражении периферических рецепторов.

4. Компьютерная томография – рентгенографическое изображение каждого участка мозга с различных точек.

5. Ядерный магнитный резонанс – регистрация появления и затухания электромагнитного резонансного излучения ядер атомов водорода.

6. Магнитоэнцефалография – регистрация напряжения магнитных полей.

7. Реоэнцефалография – регистрация изменений сопротивления ткани мозга переменному току высокой частоты в зависимости от кровенаполнения.

8. Кожно-гальваническая реакция – измерение изменения сопротивления кожи при действии раздражителя.

Поведенческие реакции человека

Формы поведения человеческого организма принято подразделять на врожденные и приобретенные в процессе онтогенеза. В основе врожденных форм поведения лежат безусловные рефлексы и инстинкты.

Инстинкты – это генетически сложившаяся форма поведения, осуществляемая под влиянием основных биологических потребностей. Инстинктивная деятельность человека строится на врожденных связях подкорковых центров с корой больших полушарий.

Безусловный рефлекс – это врожденная ответная реакция организма, возникающая постоянно у особей данного вида и возраста при адекватном воздействии жизненно важных раздражителей на определенные рецепторы. Благодаря безусловным рефлексам сохраняется целостность организма, поддерживается постоянство внутренней среды и происходит размножение. К безусловным рефлексам относятся

· пищевые рефлексы (жевание, глотание, сосание, отделение слюны, желудочного сока);

· оборонительные рефлексы (кашель, чихание, мигание при попадании инородного предмета в глаз, отдергивание руки от горячего предмета);

· половые рефлексы (рефлексы, связанные с осуществлением полового акта, выкармливанием и уходом за потомством);

· рефлексы терморегуляции;

· рефлексы дыхания;

· сердечные рефлексы;

· сосудистые рефлексы;

· рефлексы гомеостаза.

В основе приобретенных форм поведения лежат условно-рефлекторные реакции.

Условный рефлекс – это ответная реакция организма, приобретенная в течение жизни в результате сочетания безразличного (индифферентного) раздражителя с безусловным.

Индифферентный раздражитель (сигнал) – это тот раздражитель, который не вызывает в организме каких-либо изменений.

Безусловный раздражитель (сигнал) – это раздражитель, который представляет собой биологически значимые сигналы. При их наличии возникает безусловный рефлекс.

Условные рефлексы обеспечивают совершенное приспособление организма к меняющимся условиям жизни и делают поведение пластичным. При действии условного сигнала (сигнал, вызывающий соответствующий условный рефлекс) кора больших полушарий обеспечивает организму предварительную подготовку реагирования на те раздражители внешней среды, которые в последующее время окажут свое воздействие.

Основные отличия условных рефлексов от безусловных

Условные рефлексы (УР)	Безусловные рефлексы (БР)
Приобретенные	Врожденные
Непостоянные	Постоянные
Индивидуальные
Любой раздражитель на любое рецепторное поле	Специфический раздражитель на определенное рецепторное поле
Осуществляются на уровне коры больших полушарий	Осуществляются на уровне спинного мозга, ствола, подкорковых ядер
Образуются на основе БР или УР низшего порядка

Для формирования условного рефлекса необходимы следующие условия

1. индифферентный сигнал (раздражитель) должен предшествовать безусловному,

2. сила индифферентного раздражителя должна быть средней силы (при малой и большой силе рефлекс может не выработаться),

3. должна быть достаточная большая сила безусловного раздражителя,

4. должна быть достаточная возбудимость клеток коры большого мозга,

5. необходимо отсутствие посторонних раздражителей во время выработки рефлекса.

Механизм образования условного рефлекса связан с установлением временной связи

1. между двумя или несколькими возбужденными очагами в коре головного мозга;

2. между центром условного раздражения в подкорковых структурах мозга и центром безусловного раздражения в коре;

3. между корковым центром безусловного раздражения и подкорковым условного раздражения;

4. и на уровне подкорковых образований.

В формировании условного рефлекса различают три стадии:

1. стадия прегенерализации – характеризуется концентрацией возбуждения в проекционных зонах коры условного и безусловного раздражителей и отсутствием условных поведенческих реакций;

2. стадию генерализации – в основе этой стадии лежит процесс иррадиации возбуждения;

3. стадия специализации условного рефлекса – характеризуется угасанием межсигнальных реакций и возникновением условного ответа на сигнальные раздражители.

Необходимой предпосылкой образования условного рефлекса является возникновение ориентировочного рефлекса. Ориентировочный рефлекс – это, безусловно-рефлекторное, непроизвольное сенсорное внимание, вызванное неожиданным или новым для организма раздражителем. Ориентировочная реакция предшествует образованию условного рефлекса и состоит из трех основных фаз

· первой – фазы превентивного торможения, которая заключается в прекращении текущей деятельности с фиксацией позы;

· второй – фазы общей активации, которая проявляется в форме поликомпонентной реакции, включающей поворот головы и глаз в направлении стимула;

· третьей – фазы анализа внешних сигналов и принятия решения об ответной реакции организма.

Значение условного рефлекса:

· условно-рефлекторный механизм лежит в основе формирования любого приобретенного навыка, в основе процесса обучения;

· на основе ряда условных рефлексов формируется динамический стереотип, являющийся основой привычек человека, основой его профессиональных навыков;

· условные рефлексы резко расширяют число сигнальных, значимых для организма раздражителей, что обеспечивает более высокий уровень приспособительного поведения.

Функционирование условно-рефлекторного механизма основывается на двух нервных процессах: возбуждении и торможении.

Торможение – это активизация тормозных нейронов, которая приводит к снижению возбуждения в центрах уже выработанного условного рефлекса. Торможение условно-рефлекторной деятельности проявляется в форме внешнего , или безусловного , торможения и в форме внутреннего , или условного , торможения.

Внешнее безусловное торможение условных рефлексов – это врожденное генетически запрограммированное торможение одного условного рефлекса другими условными или безусловными. Различают два вида внешнего торможения: запредельное и индукционное.

1. Запредельное торможение УР развивается либо при большой силе стимула, либо при слабом функционировании нервной системы. Запредельное торможение имеет охранительное значение.

2. Индукционное торможение УР наблюдается в случае применения нового раздражителя после выработки УР или вместе с известным раздражителем.

Биологическое значение внешнего торможения состоит в том, что организм задерживает свою реакцию на второстепенных событиях и сосредотачивает свою деятельность на наиболее важных в данный момент.

Внутреннее, или условное, торможение – это торможение, которое возникает внутри рефлекторной дуги в случае неподкрепления условного рефлекса. Биологическое значение внутреннего торможения состоит в том, что если условно-рефлекторные реакции на выработанные сигналы не могут обеспечить приспособительное поведение, необходимое в данной обстановке, особенно когда обстановка меняется, то такие сигналы постепенно отменяются при сохранении тех, которые оказываются более ценными.

Различают три вида внутреннего торможения условного рефлекса: дифференцировочное, угасательное и запаздывающее торможение.

1. В результате дифференцировочного торможения человек начинает различать раздражители, сходные по своим параметрам, и реагирует только на биологически значимые.

2. Угасательное торможение возникает тогда, когда при выработанном условном рефлексе воздействие на организм условного раздражителя не подкрепляется воздействием раздражителя безусловного. Благодаря угасанию организм перестает реагировать на сигналы, утратившие свое значение. Угасание помогает освободиться от ненужных лишних движений.

3. Запаздывающее торможение возникает, если выработанный условный рефлекс отодвигать во времени от подкрепляющего его безусловного раздражителя. Запаздывание у детей вырабатывается с большим трудом под влиянием воспитания и тренировки. Запаздывание - основа выдержки, силы воли, умения сдерживать свои желания.

Динамический стереотип является высшим проявлением аналитико-синтетической деятельности коры полушарий большого мозга. Динамический стереотип – это система условно-рефлекторных актов, в которой каждый последующий рефлекс вызывается завершением предыдущего рефлекса. Он является основой привычек человека, основой его профессиональных навыков.

Мотивации и эмоции

Мотивация – это толчок к целенаправленному действию, вызванный потребностью. Механизм формирования мотивации состоит из пяти ступеней:

1. Изменение метаболического состояния – возникновение потребности;

2. Активизация гипоталамических центров нейрогуморальным путем;

3. Активизация других структур мозга, в том числе и коры, возбужденными гипоталамическими центрами;

4. Возбуждающее и тормозное влияние лимбической системы и коры больших полушарий на гипоталамические мотивационные центры;

5. Клеточная и молекулярная интеграция корково-подкорковых структур.

Эмоции – это субъективные реакции человека на внутренние и внешние раздражения. С физиологической точки зрения эмоции есть активное состояние специализированных мозговых структур, побуждающих изменить поведение в направлении усиления или ослабления определенного состояния. Анатомо-физиологическим субстратом эмоций является лимбическая система мозга. Эмоции обладают следующими функциями:

1. оценочная функция (отражательная) - заключается в обобщенной оценке внешних и внутренних событий;

2. побуждающая функция – состоит в вызове действия, направленного на удовлетворение потребности;

3. переключательная функция – обеспечивает выбор конкурирующих мотиваций;

4. коммуникативная функция – заключается в передаче состояния другим людям с помощью мимики и жеста;

5. подкрепляющая функция – состоит в том, что положительная эмоция, возникающая в результате выполненного действия, является наградой при обучении (выработке рефлексов), а отрицательные эмоции способствуют выработке внутреннего торможения.

Мотивации и эмоции не имеют резкого разграничения между собой и отражают разные оттенки одного и того же процесса.

Стресс

Под эмоциональным стрессом понимают общую системную реакцию организма на стресс-факторы. Причиной эмоционально-стрессовой реакции является не само по себе воздействие, а отношение к нему. В стрессовых реакциях участвуют следующие нейрогуморальные структуры: гипоталамус, гипофиз, лимбическая система, базальные ядра, кора больших полушарий и надпочечники.

Память

Биологическая память – это способность живых организмов воспринимать информацию о раздражении, закреплять и сохранять ее для последующего использования хранящейся информации в организации поведения. Различают генетическую память и приобретенную.

Под генетической (видовой) памятью понимают всю информацию, получаемую от родителей через гаметы. Эта память содержит информацию о развитии организма. Носителем генетической памяти являются молекулы ДНК.

Приобретенная (индивидуальная) память возникает в онтогенезе на основе жизненного опыта. С ней связано приспособление организма к изменяющейся окружающей среде. Индивидуальная память формируется в процессе научения и включает в себя несколько процессов:

· получение информации;

· запечатление информации в виде формирования следа памяти – энграммы;

· сохранение энграммы;

· воспроизведение ранее полученной информации.

Существует несколько видов индивидуальной памяти:

· двигательная память – запоминание и воспроизведение движений;

· образная память – основой является запоминание предметов и их свойств;

· словесно-логическая память – запоминание, узнавание и воспроизведение мыслей и понятий;

· эмоциональная память – запоминание и воспроизведение чувственных восприятий совместно с объектами, их вызывающими.

По механизму образования выделяют кратковременную и долговременную память.

В основе кратковременной памяти лежат процессы реверберации нервных импульсов по замкнутым цепям нейронов III и IV слоев коры лобной и теменной долей.

Долгосрочная память имеет в своей основе структурно-химические преобразования на клеточном, синаптическом и системном уровнях головного мозга.

С памятью связывают активность многих структур головного мозга: ретикулярной формации, гиппокампа, миндалины, гипоталамуса. Например, гиппокамп, оказывает регулирующее влияние на нейроны новой коры, создавая в них согласованные во времени колебания возбудимости. Височная кора участвует в запечатлении и хранении образной информации. Лобная кора формирует общие программы поведения и команды для ближайшей подкорки. Таламокортикальная система способствует организации кратковременной памяти. Ретикулярная формация активирует структуры, участвующие в фиксации и воспроизведении энграмм и сама участвует в процессах формирования энграмм.

Сон – это активное состояние организма, отличное по своим признакам от бодрствования. Состояние сна имеет следующие признаки:

· потеря активной связи организма с внешней средой;

· изменение мышечного тонуса;

· падение кровяного давления;

· уменьшение частоты сердечных сокращений;

· перераспределение крови в сосудах: большее наполнение кровью сосудов брюшной полости;

· минимальный уровень обмена веществ;

· снижение температуры тела;

· изменения в электроэнцефалограмме.

Сон человека может быть монофазным (ночной сон), то есть один раз в сутки, и полифазным (дневной и ночной), который характерен для детей первых семи лет жизни. Ночной сон имеет продолжительность 7-8 часов и состоит из 4-5 циклов. Каждый цикл начинается фазой «медленного» сна и завершается «быстрым» сном. Длительность цикла у взрослого человека составляет примерно 60-100 минут. В первых двух циклах преобладает «медленный» сон, а в последних – «быстрый» сон. У взрослого человека на долю «медленного» сна приходится примерно 6,5 часов, а на фазу «быстрого» сна – 1,5 часа. У новорожденного – на долю быстрого сна приходится 50-60% общей длительности сна.

Во время «медленного» сна

1. происходят восстановительные процессы в тканях, органах и системах организма;

2. происходит восстановление функций органов, физической и умственной работоспособности;

3. осуществляются ростовые процессы;

4. в коре головного мозга происходят процессы упорядочения информации;

5. перевод информации из блоков кратковременной памяти в блоки долговременной памяти;

6. часть информации, которая не имеет биологической значимости, вытесняется из ЦНС, что приводит к снижению информационных и эмоциональных перегрузок.

Во время «быстрого» сна восстанавливаются функции нейронов мозга и синапсов. Он выполняет сторожевую функцию и осуществляет подготовку организма к переходу в состояние бодрствования.

Механизмы сна

Сон возникает благодаря возбуждению тормозных (гипногенных) структур и торможению активирующих структур мозга. Предполагают, что орбитофронтальная кора и преоптические ядра гипоталамуса активируют ядра шва, которые начинают оказывать тормозное влияние на ретикулярную формацию ствола мозга. При торможении ретикулярной формации ствола ослабевает ее тормозное влияние на неспецифические ядра таламуса, благодаря чему происходит торможение коры и развивается «медленный» сон. С другой стороны, торможение ретикулярной формации ствола приводит к тому, что полностью снимается её активирующее влияние на кору больших полушарий. Этот период соответствует появлению «быстрого» сна. Смена «медленного» сна на «быстрый» осуществляется с помощью двух типов нейронов ретикулярной формации моста:

· холинэргических - нейронов фазы «быстрого» сна, которые способствуют увеличению секреции серотонина и уменьшению секреции норадреналина. В этом случае наступает сон.

· норадренэргических - нейронов фазы «медленного» сна, которые способствуют обратному процессу, после чего наступает состояние бодрствования.

Возрастные особенности высшей нервной деятельности человека

Развитие условных рефлексов. Ребенок рождается с определенным набором врожденных, безусловно-рефлекторных, реакций. Со второго дня жизни, у него начинают вырабатываться условные связи. Например, на 2-5-е сутки формируется реакция на положение для кормления, возникает ориентировочный рефлекс. С 6-го дня появляется лейкоцитарная условно-рефлекторная реакция на прием пищи. На 7-15 день жизни ребенка появляются условные рефлексы на звуковые и вестибулярные раздражители. В 2 месяца могут быть выработаны рефлексы с любого анализатора. На втором году жизни у ребенка формируется большое количество условных рефлексов на отношение величины, тяжести, удаленности предметов. В процессе формирования условного рефлекса выделяют четыре стадии:

· стадию неспецифической реакции, которая характеризуется возникновением ориентировочной реакции на раздражитель;

· стадию торможения, при которой происходит торможение деятельности ребенка при действии условного сигнала;

· стадию неустойчивого условного рефлекса, когда условные раздражители не всегда вызывают ответную реакцию;

· стадию устойчивого условного рефлекса.

С возрастом увеличивается скорость выработки условных рефлексов. Системы условных связей, выработанные в раннем и дошкольном возрасте (до 5-ти лет), особенно прочны и сохраняют свое значение в течение всей жизни.

Внешнее безусловное торможение. Внешнее безусловное торможение появляется у ребенка с первых дней жизни. В 6-7 лет значение внешнего торможения для высшей нервной деятельности снижается и возрастет роль внутреннего торможения.

Внутреннее торможение. Внутреннее торможение появляется у ребенка примерно с 20-ого дня после рождения в виде примитивной формы дифференцировочного торможения. Угасательное торможение появляется в 2-2,5 месяца, условное торможение наблюдается в 2,5-3 месяца, а запаздывающее торможение – с 5-ти месяцев.

Динамический стереотип. В раннем детском возрасте стереотипы имеют особое значение. Они облегчают приспособление детей к окружающей среде, являются основой формирования привычек и навыков. У детей до трех лет стереотипы вырабатываются легко и помогают ребенку выработать с их помощью необходимые для жизни условные рефлексы.

Развитие речи. Развитее речи – это процесс развития второй сигнальной системы. Сроки развития сенсорной и моторной речи не совпадают. Развитие сенсорной речи предшествует развитию моторной речи. Еще до того, как ребенок начинает говорить, он уже понимает смысл слов. В становлении речи выделяют следующие этапы:

1. Подготовительный этап, или этап произношения отдельных звуков и слогов (от 2-4 до 6 месяцев);

2. Этап возникновения сенсорной речи, то есть проявление первых признаков условного рефлекса на слово, на его смысл (6-8 месяцев);

3. Этап возникновения моторной речи, то есть произношение осмысленных слов (10-12 месяцев).

До 2 месяцев словарный запас ребенка составляет 10-12 слов, к 18 месяцам – 30-40 слов, к 24 месяцам – 200-300 слов, к 36 месяцам – 500-700, в отдельных случаях - до 1500 слов. К 6-7 годам появляется способность к внутренней (семантической) речи.

Развитие мышления. Наглядно-действенное мышление формируется в дошкольном и младшем школьном возрасте. Словесно-логическое мышление проявляется к 8-9 годам, достигая развития к 14-18 годам.

Развитие поведения. Поведенческий акт осуществляется по двум принципам:

· по принципу рефлекса, то есть от стимула к действию;

· по принципу саморегуляции – при отклонении того или иного физиологического показателя от уровня, обеспечивающего нормальную жизнедеятельность, активизируется поведенческая реакция, которая восстанавливает гомеостаз.

В организации поведения участвуют сенсорные, моторные, центральные и некоторые нервно-гуморальные механизмы. Сенсорные системы обеспечивают распознавание стимулов внешней и внутренней среды. Моторные системы реализуют двигательную программу в соответствии с сенсорной информацией. Центральные системы связывают сенсорные и двигательные системы для обеспечения адаптивного поведения целого организма в соответствии с меняющимися условиями окружающей среды и на основе доминирующей мотивации.

Для человека наиболее важным поведением является коммуникативное поведение. Для формирования коммуникативного поведения необходима зрительная, акустическая, обонятельная и тактильная информация.

· Зрительный контакт для ребенка очень важен для установления отношений с окружающими. Ребенок в возрасте 1-1,5 недель хорошо различает общие черты предъявляемых объектов, причем именно они, а не их форма, являются для него наиболее существенными.

· Акустический контакт осуществляется в виде речевого диалога. Считается, что ребенок реагирует на звуки речи с рождения. У младенцев 4-5 месяцев на речь взрослого наблюдается «комплекс оживления» максимальной силы и продолжительности, включающий «гуление».

· Тактильная чувствительность обеспечивает восприятие внешних стимулов в широком диапазоне, поэтому для новорожденных и детей младшего возраста она имеет важное познавательное значение. Особенно эффективны тактильные контакты в первый триместр жизни.

С возрастом повышается роль зрения и слуха в обеспечении коммуникативного поведения. Первые коммуникативные взаимодействия возникают еще до рождения ребенка в системе «мать-плод». Связь между матерью и плодом осуществляется за счет тканевых контактов. После рождения детско-материнские отношения продолжаются в системе «мать-дитя». Уже с 3-его дня после рождения новорожденный способен отличать запах молока и тела своей матери от запаха других людей. После 3-го месяца жизни ребенок переключается на взаимодействия с другими членами семьи. Начиная с 2-2,5 лет, дети могут создавать группы из 3-4 человек. Причем, мальчики вступают в общение чаще девочек. В присутствии матерей дети предпочитают взаимодействие с взрослыми.

Литература

Высшая нервная деятельность (ВНД) - это совокупность психических функций, которые обеспечивают сложные индивидуальные формы адекватного поведения в изменяющихся природных и социальных условиях. ВНД реализуется за счет влияния коры больших полушарий головного мозга на другие структуры ЦНС.

Первым сделал вывод о рефлекторном принципе деятельности всех отделов мозга И.М. Сеченов, а И.П. Павлов разделил рефлексы на безусловные и условные. Безусловные рефлексы – передаются по наследству и закономерно возникают в ответ на определенное раздражение. Условные рефлексы вырабатываются в течение индивидуальной жизни. Они на базе безусловных рефлексов обеспечивают совершенное приспособление человека к меняющимся условиям обитания. Условные рефлексы могут возникнуть на всю жизнь, а если станут не нужны – то исчезнуть.

Для выработки условных рефлексов необходимы:

1) выбор такого безусловного раздражителя (пищевого, болевого и др.), для которого у животного есть выраженная мотивация (например, при выработке слюноотделительного рефлекса животное должно быть голодным);

2) условный раздражитель (свет, звук, вид пищи и т.д.) должен привлекать внимание, но не вызывать оборонительной реакции;

3) отсутствие посторонних раздражителей;

4) использование здорового животного;

5) многократное сочетание условного и безусловного раздражителей.

Условные рефлексы делятся на натуральные и искусственные. Натуральные условные рефлексы вырабатываются на агенты, которые в естественных условиях действуют вместе с раздражителем, вызывающим безусловный рефлекс (например, вид пищи, ее запах и т.д.). Искусственные условные рефлексы вырабатываются на агенты, в норме не связанные с безусловным раздражителем (например, слюноотделительный рефлекс на звонок).

В реальных условиях, условный рефлекс не всегда вырабатывается на основе собственного опыта. Определенное значение имеют и подражательные рефлексы. Они передаются при наблюдении за действиями других (так ребенок учится у взрослых).

Физиологической основой для возникновения условных рефлексов служит образование временных связей между нейронами высших отделов ЦНС.

Если выработать условный пищевой рефлекс, например, на свет, то это рефлекс первого порядка. На его базе можно выработать условный рефлекс второго порядка, для этого дополнительно применяют новый, предшествующий сигнал, например звук, подкрепляя его условным раздражителем первого порядка. В результате нескольких сочетаний звука и света звуковой раздражитель также вызывает слюноотделение. Так возникает условный рефлекс второго порядка. У некоторых собак можно выработать условные рефлексы и третьего порядка, у обезьян - до шестого порядка, а у человека возможности почти не ограничены.

Если многократно повторять осуществление разных условных рефлексов в определенном порядке с небольшими временными интервалами, то рефлексы объединяются в динамический стереотип, на котором основаны многие наши навыки (например, способность писать). Благодаря этому возникают устойчивые формы поведения в обществе, в оценке текущих событий и реагировании на них. Динамический стереотип освобождает кору от решения стандартных задач и облегчает выполнение более сложных.

Для приспособления и адекватного поведения необходимы не только способность к выработке условных рефлексов и их сохранение, но и возможность устранения ставших не нужными условных рефлексов. Это обеспечивают процессы безусловного и условного коркового торможения.

Безусловное торможение условных рефлексов (не нуждается в выработке) может быть внешним и запредельным. Внешнее торможение вызывает новый раздражитель, формирующий ориентировочный рефлекс. Биологическое значение внешнего торможения состоит в том, что, затормаживая текущую деятельность, оно позволяет переключить организм на определение значимости нового воздействия. При повторении постороннего раздражителя ориентировочный рефлекс на него угасает и уже не вызывает торможения. Если же посторонний раздражитель содержит биологически важную информацию, то он всякий раз тормозит условные рефлексы.

Таким образом, внешнее торможение обеспечивает условия для важного в данный момент ориентировочного рефлекса и способствует срочной оценке нового раздражителя.

Запредельное (охранительное) торможение возникает при чрезмерной силе условного раздражителя. Оно препятствует истощению нейронов.

Условное торможение делят на угасательное, дифференцировочное, условный тормоз и запаздывающее. Угасательное торможение развивается, если условный раздражитель перестает подкрепляться безусловным. При первом предъявлении условного раздражителя без подкрепления условная реакция проявляется как обычно. На последующие условные раздражители без подкрепления условно-рефлекторная реакция постепенно угасает. Дифференцировочное торможение вырабатывается на раздражители, близкие по характеристике к условному раздражителю. С помощью этого торможения из сходных раздражителей выделяется тот, который подкрепляется безусловным раздражителем. Например, на звук с частотой 2 герца у собаки выделяется слюна. Если теперь этому животному в качестве раздражителя предъявить звук с частотой 1 герц, но не подкреплять его, то в первых опытах и на него будет выделяться слюна, но через некоторое время реакция исчезнет. В то же время, на звук с частотой 2 герца слюноотделение продолжает усиливаться. Условный тормоз возникает в том случае, если положительный условный раздражитель подкрепляется безусловным, а комбинация из условного и индифферентного раздражителей не подкрепляется. Например, условный раздражитель свет подкрепляется безусловным раздражителем, а комбинация свет и звонок не подкрепляется. Запаздывающее торможение характеризуется тем, что при увеличении интервала между началом действия условного раздражителя и моментом подкрепления (до 2-3 мин) условная реакция все более запаздывает и начинает возникать непосредственно перед предъявлением подкрепления.

Таким образом, условное торможение дает возможность организму избавиться от лишних и несвоевременных реакций.

Кора головного мозга обеспечивает анализ и синтез сигналов , поступающих из окружающей и внутренней среды организма. Аналитическая деятельность коры головного мозга заключается в дифференцировании по характеру, интенсивности и биологической значимости доходящих до нее сигналов. Синтетическая деятельность проявляется объединением информации обработанной различными зонами коры.

Нервные процессы у высших животных и человека оценивают по силе, уравновешенности и подвижности . Учет перечисленных свойств позволил И.П. Павлову разделить людей и высших животных на следующие четыре основных типа ВНД (необходимо учитывать, что «чистые» типы ВНД встречаются редко):

слабый;

сильный, неуравновешенный (безудержный);

сильный, уравновешенный, подвижный;

сильный, уравновешенный, инертный.

У представителей слабого типа отмечается низкая выраженность процессов торможения и возбуждения. Такие люди не могут выдерживать сильные и длительные раздражители, но обладают самой высокой чувствительностью к раздражителям, и в этом состоит известное преимущество данного типа ВНД над другими.

Для всех сильных типов характерна высокая выраженность процессов возбуждения и торможения. В то же время, у людей ссильным, неуравновешенным типом ВНД, даже при отсутствии раздражений, процессы возбуждения преобладают над процессами торможения.

У сильных уравновешенных подвижных людей процессы торможения и возбуждения хорошо выражены, но в состоянии покоя, они уравновешены. При раздражениях это равновесие быстро нарушается.

У сильного уравновешенного инертного типа нервные процессы отличаются малой подвижностью. Представители этого типа внешне всегда спокойны, ровны, трудновозбудимы.

В повседневной жизни человека, типы ВНД проявляются соответствующими темпераментами. Гиппократом (ещев 5 веке до н.э.) разделил людей на меланхоликов, холериков, сангвиников и флегматиков. Люди со слабым типом, по своему темпераменту, являются меланхоликами, с сильным неуравновешенным – холериками, с сильным уравновешенным подвижным – сангвиниками, а с сильным уравновешенным инертным - флегматиками.

Меланхолик склонен впадать в угнетенное, подавленное настроение с глубокими и длительными внутренними переживаниями. Сангвиник подвижен, возбудим и эмоционален (но глубина и сила эмоций не велика). Флегматик медлителен, слабо выражает чувства и эмоции. Холерик отличается горячностью, быстро возникающими эмоциями с выразительными движениями (жестами, мимикой), порывистостью поступков.

Знание особенностей влияния прирожденной организации нервной системы на психическую деятельность человека, необходимо во всех сферах его жизни. Например, темперамент может влиять на качество такой работы человека, которая связана с точными движениями и неравномерным темпом, а также на способность к повышенной работоспособности и длительной концентрации внимания.

Типы ВНД и темпераменты наследуются, а особенности формирующегося на их основе характера приобретаются в индивидуальной жизни.

Высочайший уровень развития мозга у людей, позволяет выделять присущие только им черты на основании оценки соотношения двух сигнальных систем.

Первая сигнальная система (непосредственное восприятие сигналов от рецепторов) есть у животных и человека. Но только у человека, в результате постоянного общения друг с другом, развивается вторая сигнальная система (наиболее важны для этого первые 6 лет жизни). Она делает слова символом явлений материального мира. Из них создаются абстрактные понятия. Одно и то же явление на разных языках обозначается не одинаково. Способность оперировать словами служит основой человеческого мышления, позволяет обмениваться мыслями и знаниями. Язык закрепляет в словах результаты человеческого мышления, создает науку и обеспечивает прогресс.

Лишь отдельные элементы более сложной (второй) сигнальной системы проявляются у млекопитающих и птиц, использующих звуковые сигналы. Однако, для животных слово - это лишь звуковой раздражитель. Для человека слово - это понятие, которое может вызвать те же реакции, что и природные раздражители.

Учитывая соотношения первой и второй сигнальной систем, И.П. Павлов выделил три человеческих типа ВНД. Люди с преобладанием первой сигнальной системы - художественный тип . Для этих людей характерно образное мышление, яркие зрительные и слуховые восприятий окружающего мира (художники и музыканты). Если преобладает вторая сигнальная система, то люди относятся к мыслительному типу . У них преобладает логическое мышление, способность к абстрактному пониманию (ученые, философы). Для большинства людей характерна одинаковая сила развития двух сигнальных систем (смешанный тип ).

Одним из основных свойств ЦНС является память. Она выражается в способности сохранять информацию о событиях внешнего мира и реакциях организма. Память складывается из запоминания, хранения и воспроизведения информации. Стимулы, имеющие большое биологическое и социальное значение, фиксируются эффективнее. Различают наследуемую (генетическую) и ненаследуемую (индивидуальную), образную (воспроизводит образ объекта), эмоциональную (когда ситуация вызывает эмоции, характерные для события) и словесно логическую память. По времени сохранения информации различают: непосредственный отпечаток сенсорной информации (сенсорная память), кратковременную и долговременную память. Непосредственный отпечаток сенсорной информации удерживает след в памяти не более 500 мс, не зависит от воли, но зависит от функционального состояния организма. Непосредственный отпечаток является начальным этапом переработки поступивших сигналов. Кратковременная память обеспечивает удержание части поступившей информации, позволяет воспроизводить ее и тем самым некоторое время использовать. Долговременная память позволяет хранить информацию неограниченное время.

Существуют несколько механизмов кратковременной памяти. Согласно теории реверберации импульсов , поступающая информация хранится в замкнутой цепи нейронов, что обеспечивает длительную циркуляцию в них возбуждения. Электротоническая теория основана на развитии в синапсах потенциалов, которые облегчают прохождение новых импульсов и настолько повышают возбудимость нейрона, что он после прекращения раздражения определенное время сохраняет активность.

Длительное хранение информации, согласно анатомической теории осуществляется за счет образования новых волокон, изменения их размеров и развития синапсов на нейронах. Глиальная теория основывается на изменениях клеток, окружающих нейроны и синтезирующих вещества, облегчающие синаптическую передачу, а также повышающих возбудимость соответствующих нейронов. Биохимическая теория объясняет запоминание накоплением определенных ДНК и РНК в нейронах.

Источником поведенческой активности являются мотивации - побуждения к деятельности, связанные с удовлетворением определенных потребностей. Основной причиной возникновения биологических мотиваций является отклонение основных констант внутренней среды организма.

Эмоции возникают на этапе оценки вероятности удовлетворения или неудовлетворения возникших потребностей, а также при их удовлетворении. Они сигнализируют о полезности или вредности ощущаемого фактора, а также об успешности или неуспешности выполняемого действия. С помощью эмоций определяется личностное отношение к событиям. Приспособительная функция эмоций заключается в том, что она мгновенно мобилизует все системы организма для реакции на внезапное раздражение.

Треть своей жизни человек проводит в состоянии сна . Это жизненно необходимое физиологическое состояние вызывает временную потерю активных психических связей человека с окружающим миром.

Для объективной регистрации состояния сна используют запись электрической активности головного мозга с поверхности головы. Данный метод назван электроэнцефалографией, а получаемая кривая - электроэнцефалограммой (ЭЭГ). Восприятие внешних раздражений и активная деятельность мозга проявляются на ЭЭГ бета-ритмом (24-30 Гц). При бодрствовании в тишине и с закрытыми глазами регистрируется альфа-ритм (частота 8-13 Гц). В это время возможно засыпание, но пробуждение происходит легко. Переход к глубокому («медленному ») сну сопровождается появлением тета-ритма (4-7 Гц), который может смениться еще более медленным дельта-ритмом (0,5-3,5 Гц). В это время, частота сердечных сокращений, артериальное давление и температура тела становятся наименьшими, а пробуждение затруднено. Примерно через 60-80 мин, на ЭЭГ возникают бета-волны (регистрируются около 30 мин). В начале и конце этого периода («быстрая» или «парадоксальная» ) сна человек чаще меняет позу, а на всём протяжении его регистрируются быстрые движения глаз. Только разбуженный во время парадоксального сна человек хорошо помнит увиденные сны. В первую половину ночи преобладает медленный сон, а в утренние часы - парадоксальный.

Наиболее признанной является корково-подкорковая теория сна . Она исходит из того, что бодрствование обусловлено активирующими влияниями на кору мозга, «центров бодрствования», расположенных в РФ ствола мозга, в заднем гипоталамусе и базальных ядрах РФ. Благодаря им у нейронов коры настолько повышается возбудимость, что они становятся способны перерабатывать информацию и реагировать на поступающие сигналы. Нарушение деятельности любого «центра бодрствования» несовместимо с сознанием и вызывает кому.

В «центрах бодрствования» есть особые нейроны, которые снижают его восходящие активирующие влияния при отсутствии соответствующих сигналов из коры. Это приводит к развитию глубокого (медленного) сна. При нем, кора резко снижает реакции на сигналы с органов слуха и зрения, временно теряет связь с мотонейронами скелетной мускулатуры, но в значительно большем объеме (чем при бодрствовании) получает информацию от внутренних органов. Поэтому медленный сон может быть необходим как для отдыха мозговой ткани, так и для оптимизации управления внутренними органами.

Парадоксальный сон запускается из центров, которые расположены в РФ и базальных ядрах. В это время мозг активен, но информация от органов чувств не получает и не управляет мышечной системой. Видимо, при этом интенсивно перерабатывается хранящаяся в памяти информация, что может вызывать сновидения.

13. ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ АДАПТАЦИЯ

Научно-техническая революция привела к значительному увеличению числа неблагоприятных для человека факторов и создала условия, часто противоречащие приобретенным им в ходе эволюции физиологическим особенностям. Поэтому стала актуальной разработка мероприятий, способствующих оптимальному приспособлению людей к окружающим условиям с учетом сущности механизмов адаптации.

Физиологическая адаптация – это совокупность физиологических реакций, направленных на формирование и сохранение оптимального баланса между животным и окружающей его внешней средой.

Каждый действующий фактор характеризуется качеством (природой раздражителя) и количеством (биологической активностью влияния на организм).

При слабых (пороговых) раздражениях в ЦНС развивается возбуждение, быстро сменяющееся торможением, что обеспечивает снижение чувствительности к таким воздействиям и для получения новых реакций приходится постепенно повышать силу воздействия (реакции тренировки ). В этой стадии медленно растет резистентность (сопротивляемость неблагоприятному влиянию), а также несколько увеличивается активность иммунной и эндокринной систем человека.

При средней силе раздражений развивается выраженная, но не истощающая организм стимуляция защитных систем организма (стадия активации ). Если средние по силе раздражения становятся регулярными, то неспецифическая резистентность быстро возрастает и создает условия для дальнейшего роста устойчивости к различным по силе и природе воздействиям.

Таким образом, слабые и средние по силе воздействия обычно не причиняют вреда собственному организму, но повышают его резистентность.

Однако, для людей с разными типами ВНД одинаковое по силе раздражение могут быть как слабыми, так и чрезмерными (например, новая обстановка, вызывает у одного человека ощущение тревоги, а у другого - паники).

Даже слабое, отклонение от «привычного» режима у слабого типа, вызывает замедленные, быстро истощающиеся и часто неадекватные ситуации приспособительные реакции.

Сильный неуравновешенный безудержный тип реагирует быстро, часто чрезмерно.

Сильный уравновешенный подвижный тип дает быстрые и адекватные реакции даже при часто меняющихся неблагоприятных условиях.

Сильный уравновешенный инертный тип реагирует медленно, но адекватно.

Сформировавшуюся в процессе эволюции неспецифическую защитную реакцию организма, подготавливающую его к активной борьбе с неблагоприятными воздействиями различной природы, Канадский ученый Ганс Селье назвал термином стресс (напряжение), а вызывающие его факторы - стрессорами . Ни один живой организм не может постоянно находиться в состоянии «стресса», он приспосабливается или погибает. Если стрессор действует долго, а человек не заболевает и не погибает, можно утверждать, что данный раздражитель уже перестал вызывать стресс, и наступила адаптация.

Неблагоприятные, а также полезные для человека раздражения чрезмерной силы, вызывают специфические (определяются природой неблагоприятного фактора ) и неспецифические (определяются силой неблагоприятного фактора ) адаптивные реакции.

Совокупность врожденных, неспецифических механизмов адаптации Селье назвал общим адаптационным синдромом (ОАС) и разделил его на три стадии развития:

1. Тревоги или мобилизации (продолжается до двух суток) - характеризуется активацией защитных механизмов организма: усилением распада органических веществ в тканях, увеличением концентрации в крови гормонов мозгового слоя (катехоламинов) и коры (особенно глюкокортикоидов) надпочечников, мобилизацией энергетических ресурсов, повышением устойчивости организма к большинству неблагоприятных факторов и снижением массы тела. Если действие стрессора продолжается, а человек не погибает, то начинается следующая стадия.

2. Резистентности или адаптации (может длиться несколько недель) - характеризуется ростом неспецифической устойчивости организма к раздражителям. При этом начинается преобладание анаболических процессов, восстанавливающих массу тела.

3. Если стрессор ослабляет механизмы адаптации, то наступает стадия истощения или дистресс (страдание). Это приводит к развитию болезни или даже гибели человека.

Все адаптационные процессы начинаются на уровне рецепторного отдела наиболее чувствительного к стрессору анализатора (рис. 18). Информация от него поступает в ЦНС, которая активирует гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковую и симпатоадреналовую системы.

Гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковая система , является важнейшим гуморальным звеном физиологической адаптации, которое стремится перестроить организм так, что сдвиг параметров гомеостаза при действии стрессора устраняется или даже не допускается. Выделение катехоламинов (преимущественно адреналина) мозговым слоем надпочечников регулируется симпатоадреналовой системой , основными звеньями которой являются симпатическая вегетативная нервная система и мозговой слой надпочечников.

Нервная система – является ведущей физиологической системой организма. Без нее было бы невозможно соединение бесчисленного множества клеток, тканей, органов в единое гормональное работающее целое.

Функциональную нервную систему делят «условно» на два типа:

Таким образом, благодаря деятельности нервной системе мы связаны с окружающим миром, способны восхищаться его совершенством, познавать тайны его материальных явлений. Наконец, благодаря деятельности нервной системы, человек способен активно воздействовать на окружающую природу, преобразовывать ее в желаемом направлении.

Психика является продуктом деятельности коры больших полушарий головного мозга. Эта деятельность называется высшей нервной деятельностью. Открытые И.М.Сеченовым и И.П.Павловым и их последователями принципы и законы высшей нервной деятельности являются естественнонаучной основой современной психологии. Прежде чем рассмотреть закономерности высшей нервной деятельности, познакомимся со строением и функцией нервной системы.

На высшем этапе своего развития центральная нервная система приобретает еще одну функцию: она становится органом психической деятельности , в котором на основе физиологических процессов возникают ощущения, восприятия и появляется мышление . Мозг человека является органом, обеспечивающим возможность социальной жизни, общения людей друг с другом, познание законом природы и общества и их использование в общественной практике .

Основной формой деятельности нервной системы является рефлекторная. Все рефлексы принято делить на безусловные и условные.

Безусловные рефлексы - это врожденные, генетически запрограммированные реакции организма, свойственные всем животным и человеку. Рефлекторные дуги этих рефлексов формируются в процессе пренатального развития, а в некоторых случаях - и в процессе постнатального развития. Например, половые врожденные рефлексы окончательно формируются у человека только к моменту половой зрелости в подростковом возрасте. Безусловные рефлексы имеют консервативные, мало изменяющиеся рефлекторные дуги, проходящие главным образом через подкорковые отделы центральной нервной системы. Участие коры в протекании многих безусловных рефлексов необязательно.

Условные рефлексы - индивидуальные, приобретенные реакции высших животных и человека, выработавшиеся в результате научения (опыта). Условные рефлексы всегда индивидуально своеобразны. Рефлекторные дуги условных рефлексов формируются в процессе постнатального онтогенеза. Они характеризуются высокой подвижностью, способностью изменяться под действием факторов среды. Проходят рефлекторные дуги условных рефлексов через высший отдел головного мозга - кору головного мозга.

Классификация безусловных рефлексов.

Вопрос классификации безусловных рефлексов пока остается открытым, хотя основные виды этих реакций хорошо известны. Остановимся на некоторых особенно важных безусловных рефлексах человека.

1. Пищевые рефлексы. Например, слюноотделение при попадании пищи в ротовую полость или сосательный рефлекс у новорожденного ребенка.

2. Оборонительные рефлексы. Рефлексы, защищающие организм от различных неблагоприятных воздействий, примером которых может быть рефлекс отдергивания руки при болевом раздражении пальца.

3. Ориентировочные рефлексы, Всякий новый неожиданный раздражитель обращает на себя снимание человека.

4. Игровые рефлексы. Этот тип безусловных рефлексов широко встречается у различных представителей животного царства и также имеет приспособительное значение. Пример: щенята, играя, . охотятся друг за другом, подкрадываются и нападают на своего «противника». Следовательно, в процессе игры животное создает модели возможных жизненных ситуаций и осуществляет своеобразную «подготовку» к различным жизненным неожиданностям.

Сохраняя свои биологические основы, игра детей приобретает новые качественные особенности - она становится активным инструментом познания мира и, как всякая другая человеческая деятельность, приобретает социальный характер. Игра является самой первой подготовкой к будущему труду и творческой деятельности.

Игровая деятельность ребенка появляется с 3-5 месяцев постнатального развития и лежит в основе развития у него представлений о строении тела и последующего выделения себя из окружающей действительности. В 7- 8 месяцев игровая деятельность приобретает «подражательный или обучающий» характер и способствует развитию речи, совершенствованию эмоциональной сферы ребенка и обогащению его представлений об окружающей действительности. С полутора лет игра ребенка все более усложняется, в игровые ситуации вводятся мать и другие, близкие для ребенка люди, и таким образом, создаются основы для формирования межчеловеческих, общественных отношений.

Следует отметить также половые и родительские безусловные рефлексы, связанные с рождением и вскармливанием потомства, рефлексы, обеспечивающие передвижение и равновесие тела в пространстве, и рефлексы, поддерживающие гомеостаз организма.

Более сложной, безусловно-рефлекторной, деятельностью являются инстинкты , биологическая природа которых пока остается неясной в своих деталях. В упрощенном виде инстинкты можно представить как сложный взаимосвязанный ряд простых врожденных рефлексов.

Для образования условного рефлекса необходимы следующие важнейшие условия :

1. Наличие условного раздражителя

2. Наличие безусловного подкрепления;

Условный раздражитель должен всегда несколько предшествовать безусловному подкреплению, т. е. служить биологически значимым сигналом, условный раздражитель по силе своего воздействия должен быть слабее безусловного раздражителя; наконец, для формирования условного рефлекса необходимо нормальное (деятельное) функциональное состояние нервной системы, прежде всего ее ведущего отдела - головного мозга. Условным раздражителем может быть любое изменение! Мощными факторами, способствующими формированию условно-рефлекторной деятельности, являются поощрение и наказание. При этом слова «поощрение» и «наказание» мы понимаем в более широком смысле, чем просто «удовлетворение голода» или «болевое воздействие». Именно в таком смысле указанные факторы широко применяются в процессе обучения и воспитания ребенка, и каждый педагог и родитель хорошо знаком с их эффективным действием. Правда, до 3 лет для выработки полезных рефлексов у ребенка ведущее значение имеет еще «пищевое подкрепление». Однако затем ведущее значение в качестве подкрепления при выработке полезных условных рефлексов приобретает «словесное поощрение». Эксперименты показывают, что у детей старше 5 лет с по­мощью похвалы можно выработать любой полезный рефлекс в 100 % случаев.

Таким образом, учебно-воспитательная работа, по своей сути, всегда связана с выработкой у детей и подростков, различных условно-рефлекторных реакций или их сложных взаимосвязанных систем.

Классификация условных рефлексов ввиду их многочисленности затруднена. Различают экстероцептивные условные рефлексы , образующиеся при раздражении экстерорецепторов; интероцептивные рефлексы , формирующиеся при раздражении рецепторов, расположенных во внутренних органах; и проприоцептивные, возникающие при раздражении рецепторов мышц.

Выделяют натуральные и искусственные условные рефлексы . Первые образуются при действии на рецепторы естественных безусловных раздражителей, вторые - при действии индифферентных раздражителей. Например, выделение слюны у ребенка при виде любимых конфет есть натуральный условный рефлекс, а выделение слюны, возникающее у голодного ребенка при виде обеденной посуды, является искусственным рефлексом.

Взаимодействие положительных и отрицательных условных рефлексов имеет важное значение для адекватного взаимодействия организма с внешней средой. Такая важная особенность поведения ребенка, как дисциплинированность, связана именно с взаимодействием этих рефлексов. На уроках физической культуры для подавления реакций самосохранения и чувства страха, например при выполнении гимнастических упражнений на брусьях, у учащихся затормаживаются оборонительные отрицательные условные рефлексы и активируются положительные двигательные.

Особое место занимают условные рефлексы на время, образование которых связано с регулярно повторяющимися в одно и то же время раздражителями, допустим с приемом пищи. Именно поэтому ко времени приема пищи усиливается функциональная активность органов пищеварения, что имеет биологический смысл. Подобная ритмичность физиологических процессов лежит в основе рациональной организации режима дня детей дошкольного и школьного возраста и является необходимым фактором высокопроизводительной деятельности взрослого человека. Рефлексы на время, очевидно, следует отнести к группе так называемых следовых условных рефлексов. Эти рефлексы вырабатываются в том случае, если безусловное подкрепление дается через 10-20 с после окончательного действия условного раздражителя. В некоторых случаях удается вырабатывать следовые рефлексы даже после 1-2-минутной паузы.

Важное значение в жизни ребенка имеют рефлексы подражания, которые также являются разновидностью условных рефлексов. Для выработки их не обязательно принимать участие в эксперименте, достаточно быть его «зрителем».

Деятельность коры головного мозга подчинена ряду принципов и законов. Основные из них впервые были установлены И.П.Павловым. В настоящее время некоторые положения павловского учения уточнены, развиты, а отдельные из них пересмотрены. Однако для овладения основами современной нейрофизиологии необходимо ознакомиться с фундаментальными положениями павловского учения.

Аналитико-синтетический принцип высшей нервной деятельности. Как установлено И.П.Павловым, основным фундаментальным принципом работы коры больших полушарий головного мозга является аналитико-синтетический принцип. Ориентация в окружающей среде связана с вычленением отдельных ее свойств, сторон, признаков (анализ) и объединением, связью этих признаков с тем, что является полезным или вредным для организма (синтез). Синтез - это замыкание связей, а анализ - это все более тонкое отчленение одного раздражителя от другого.

Аналитико-синтетическая деятельность коры головного мозга осуществляется взаимодействием двух нервных процессов: возбуждения и торможения. Эти процессы подчинены следующим законам.

Закон иррадиации возбуждения . Очень сильные (так же, как и очень слабые) раздражители при длительном воздействии на организм вызывают иррадиацию - распространение возбуждения по значительной части коры больших полушарий.

Только оптимальные раздражители средней силы вызывают строго локализированные очаги возбуждения, что и является важнейшим условием успешной деятельности.

Закон концентрации возбуждения . Возбуждение, распространившееся из определенного пункта по другим зонам коры, с течением времени сосредоточивается в месте своего первичного возникновения.

Закон взаимной индукции нервных процессов . На периферии очага одного нервного процесса всегда возникает процесс с обратным знаком.

Если в одном участке коры сконцентрирован процесс возбуждения, то вокруг него индуктивно возникает процесс торможения. Чем интенсивнее сконцентрированное возбуждение тем интенсивнее и шире распространен процесс торможения.

Наряду с одновременной индукцией существует последовательная индукция нервных процессов - последовательная смена нервных процессов в одних и тех же участках мозга.

Только нормальное соотношение процессов возбуждения и торможения обеспечивает поведение, адекватное (соответствующее) окружающей среде. Нарушение баланса между этими процессами, преобладание одного из них вызывает значительные нарушения в психической регуляции проведения. Так, преобладание торможения, недостаточное взаимодействие его с возбуждением приводит к снижению активности организма. Преобладание возбуждения может выразиться в беспорядочной хаотической деятельности, излишней суетливости, снижающей результативность деятельности. Процесс торможения - это активный нервный процесс. Он ограничивает и направляет в определенное русло процесс возбуждения, содействует сосредоточению, концентрации возбуждения.

Торможение бывает внешним и внутренним. Так, если на животное внезапно подействует какой-либо новый сильный раздражитель, то прежняя деятельность животного в данный момент затормозится. Это внешнее (безусловное) торможение. В данном случае возникновение очага возбуждения по закону отрицательной индукции вызывает торможение других участков коры.

Одним из видов внутреннего или условного торможения является угасание условного рефлекса, если он не подкрепляется безусловным раздражителем (угасательное торможение). Этот вид торможения вызывает прекращение ранее выработанных реакций, если они в новых условиях становятся бесполезными.

Торможение возникает и при чрезмерном перевозбуждении мозга. Оно защищает нервные клетки от истощения. Этот вид торможения называется охранительным торможением.

На внутреннем виде торможения основана и аналитическая деятельность коры мозга, способность различать близкие по своим свойствам предметы и явления. Так, например, при выработке у животного условного рефлекса на эллипс оно вначале реагирует и на эллипс и на круг. Происходит генерализация, первичное обобщение сходных раздражителей. Но, если постоянно сопровождать предъявление эллипса пищевым раздражителем и не подкреплять предъявление круга, то животное постепенно начинает отчленять (дифференцировать) эллипс от круга (реакция на круг затормаживается). Этот вид торможения, лежащий в основе анализа, дифференцирования, называется дифференцировочным торможением. Оно уточняет действия животного, делает его более приспособленным к окружающей среде.

Опыты показывают, что если у собаки выработать ряд рефлексов на разные раздражители, которые повторяются в определенной последовательности, то со временем животное воспроизводит всю систему ответных реакций при воздействии лишь одного первоначального раздражителя. Это устойчивое закрепление определенной последовательности реакций называется динамическим стереотипом (от греч. «stereos» - твердый и «typos» - отпечаток).

Организм приспосабливается к стереотипно повторяющимся внешним воздействиям выработкой системы реакций. Динамический стереотип - физиологическая основа многих явлений психической деятельности человека, например навыков, привычек, приобретенных потребностей и др. Комплекс динамических стереотипов представляет собой физиологическую основу устойчивых особенностей поведения личности.

Динамический стереотип является выражением особого принципа работы мозга - системности. Этот принцип состоит в том, что на сложные комплексные воздействия среды мозг реагирует не как на ряд отдельных изолированных раздражителей, а как на целостную систему. Внешний стереотип - закрепленная последовательность воздействий отражается во внутреннем нервно-динамическом стереотипе. Внешними стереотипами являются все целостные предметы и явления (они всегда представляют определенную совокупность признаков): привычная обстановка, последовательность событий, уклада жизни и т.д.

Ломка привычного стереотипа всегда является тяжелым нервным напряжением (субъективно это выражается в тоске, унынии, нервозности, раздражительности и т.п.). Как ни сложна ломка старого стереотипа, новые условия формируют новый стереотип (поэтому он и назван динамическим). В результате многократного функционирования он все более и более закрепляется и в свою очередь становится все более трудноизменяемым.

Динамические стереотипы особенно устойчивы у пожилых людей и у лиц со слабым типом нервной деятельности, с пониженной подвижностью нервных процессов.

Привычная система действий, вызывая облегчение нервного труда, субъективно ощущается в виде положительных эмоций. «Процессы установки стереотипа, довершения установки, поддержки стереотипа и нарушений его и есть субъективно разнообразные положительные и отрицательные чувства».

В опытах с животными И.П.Павлов установил, что у некоторых животных положительные условные рефлексы образуются быстро, а тормозные медленно. У других животных, наоборот, положительные условные рефлексы вырабатываются медленно, а тормозные быстрее. У третьей группы животных и те и другие рефлексы вырабатываются легко и прочно закрепляются. Так, было установлено, что действие тех или иных раздражителей зависит не только от их качества, но и от типологических особенностей высшей нервной деятельности. Под типологическими особенностями высшей нервной деятельности имеется в виду динамика протекания нервных процессов (возбуждения и торможения) у отдельных индивидуумов. Она характеризуется следующими тремя типологическими свойствами:

¨ силой нервных процессов - работоспособностью нервных клеток при возбуждении и торможении;

¨ уравновешенностью нервных процессов - соотношением между силой процессов возбуждения и торможения, их сбалансированностью или преобладанием одного процесса над другим;

¨ подвижностью нервных процессов - скоростью смены процессов возбуждения и торможения.

В зависимости от сочетания вышеуказанных свойств выделяются четыре типа высшей нервной деятельности.

Первый тип характеризуется повышенной силой нервных процессов, их уравновешенностью и высокой подвижностью (живой тип).

Второй тип характеризуется повышенной силой нервных процессов, но они не уравновешены, возбудительный процесс преобладает над тормозным, процессы эти подвижны (безудержный тип).

Третий тип характеризуется повышенной силой нервных процессов, их уравновешенностью, но малой подвижностью (спокойный тип).

Четвертый тип характеризуется пониженной силой нервных процессов, пониженной их подвижностью (слабый тип).

Таким образом, типом высшей нервной деятельности является определенное сочетание устойчивых свойств возбуждения и торможения, характерных для высшей первой деятельности того или иного индивидуума.

Различные типы высшей нервной деятельности лежат в основе четырех темпераментов: сангвинического, холерического, флегматического, меланхолического.

Особенности высшей нервной деятельности человека Рассмотренные выше принципы и закономерности высшей нервной деятельности являются общими как для животных, так и для человека. Однако высшая нервная деятельность человека существенно отличается от высшей нервной деятельности животных. У человека в процессе его общественно- трудовой деятельности возникает и достигает высокого уровня развития принципиально новая сигнальная система.

Первая сигнальная система действительности - это система наших непосредственных ощущений, восприятий, впечатлений от конкретных предметов и явлений окружающего мира. Слово (речь) - это вторая сигнальная система (сигнал сигналов). Она возникла и развивалась на основе первой сигнальной системы и имеет значение лишь в тесной взаимосвязи с ней. Благодаря второй сигнальной системе (слову) у человека более быстро, чем у животных, образуются временные связи, ибо слово несет в себе общественно выработанное значение предмета. Временные нервные связи человека более устойчивы и сохраняются без подкрепления в течении многих лет.

Действие слова в качестве условного раздражителя может иметь такую же силу, как непосредственный первосигнальный раздражитель. Под влиянием слова находятся не только психические, но и физиологические процессы (это лежит в основе внушения и самовнушения).

Вторая сигнальная система имеет две функции - коммуникативную (она обеспечивает общение между людьми) и функцию отражения объективных закономерностей. Слово не только дает наименование предмету, но и содержит в себе обобщение.