Глава 16 ВЫСШАЯ НЕРВНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ

Содержание материала

Глава 16 ВЫСШАЯ НЕРВНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ

16.1. Основные положения

Высшая нервная деятельность. Это деятельность коры больших полушарий головного мозга и подкорковых структур, обеспечива­ющая наилучшее приспособление организма человека к окружающей среде; ее можно определить также как совокупность безусловных и условных рефлексов.

Известно, что основную регуляторную роль в организме выпол­няет центральная нервная система (ЦНС). Деятельность ЦНС носит рефлекторный характер. Рефлекс — это ответная реакция организ­ма на раздражение. Предположение о рефлекторном принципе ра­боты центральной нервной системы высказал еще выдающийся французский ученый Рене Декарт. В 1863 г. русский физиолог И. М. Сеченов опубликовал работу «Рефлексы головного мозга». В ней он обосновал связь сознания и мышления с рефлекторной де­ятельностью. Этому же ученому принадлежит открытие явлений тор­можения в ЦНС.

Основные положения, которые сформулировал И. М. Сеченов, были подтверждены в работах академика И. П. Павлова. Большую часть своих научных трудов он создал в стенах Военно-медицинской академии. Открытие И. П. Павловым условных рефлексов, разработ­ка представлений о типах, физиологии и патологии высшей нервной деятельности заложили основу для дальнейших исследований в этой области. Он разделил все рефлекторные реакции организма на безус­ловные и условные.

Безусловные рефлексы. Эти рефлексы являются врожденными, т.е. передающимися по наследству, сохраняющимися на протяжении всей жизни. Они сложились в процессе эволюции как приспособи­тельные реакции.

Для каждого безусловного рефлекса существуют свои рефлектор­ные дуги. Центральные их звенья имеют свою строго определенную локализацию в ЦНС.

Различают следующие безусловные рефлексы:

1) жизненно необходимые (пищевые, защитные);

2) социальные, возникающие при взаимодействии с другими осо­бями (ориентировочные, половые);

3) рефлексы саморазвития (исследовательские рефлексы), направ­ленные на получение новых знаний об окружающем мире, освоение новых навыков, например рефлекс «что такое?».

Приведем некоторые примеры безусловных рефлексов. Выделение слюны и увеличение секреции желудочного сока при поступлении пищи в ротовую полость называют соответственно безусловными слюно- и сокоотделительными рефлексами (см. гл. 7 «Анатомия и физиология пищеварительной системы»). К пищевым рефлексам относится и рефлекс сосания: при тактильном раздражении кожи в области губ младенца он начинает имитировать сосательные движе­ния. Отдергивание руки при контакте с горячим предметом, мигание при раздражении роговицы глаза относятся к защитным (оборони­тельным) рефлексам. При предъявлении какого-либо нового раздра­жителя возникает рефлекс, носящий название «что такое?». Он ха­рактеризуется переключением внимания на новый раздражитель, его изучение.

Сложнейшим видом безусловных рефлексов являются инстинк­ты — видовые стереотипные формы поведения, которые представля­ют собой, по сути, цепь безусловных рефлексов. При этом выполне­ние какого-либо действия приводит к началу следующего и т. д. К ин­стинктам можно отнести, например, постройку гнезда птицами и др.

Условные рефлексы. Это рефлексы, приобретенные организмом на основе жизненного опыта. Они не передаются по наследству и яв­ляются строго индивидуальными, т.е. специфичными для каждого отдельного субъекта. Условные рефлексы необходимы для приспо­собления организма к изменяющимся условиям внешней среды. Они непостоянны: при изменении условий существования возникают новые и угасают старые, ненужные в данный момент.

Формирование условных рефлексов происходит с обязательным участием коры больших полушарий головного мозга. Образование их возможно только на базе безусловных рефлексов. Как уже упомина­лось, выделение слюны и усиление секреции желудочного сока в ответ на контакт пищи (безусловный, адекватный раздражитель) с рецепторами полости рта — безусловный рефлекс. Если же испыту­емому животному предъявлять какой-либо индифферентный сигнал, например свет или определенный набор звуков, то усиления слюно- и сокоотделения, естественно, не происходит. Эти раздражители никак не связаны с приемом пищи, т. е. индифферентны. Если же перед каждым кормлением многократно предъявлять какой-либо из этих сигналов, то через определенное время слюно- и сокоотделение возникают сразу же после них, еще до принятия пищи. Данные сиг­налы будут условными раздражителями. При образовании условных рефлексов возникает временная связь между центрами анализаторов и центрами безусловных рефлексов. Следовательно, после возбужде­ния определенным раздражителем коркового центра анализатора происходит и активация центра безусловного рефлекса.

Таким образом, для выработки условного рефлекса необходимо выполнение следующих условий:

  • безусловный раздражитель должен быть сильнее условного, био­логически более значимым;
  • действие условного раздражителя должно предшествовать дей­ствию безусловного;
  • многократная повторяемость действия условного и безусловного раздражителей;
  • необходимо создание соответствующей обстановки, отсутствие отвлекающих посторонних раздражителей.

Следовательно, условный рефлекс — это приспособительная де­ятельность организма, которая происходит в высших отделах цент­ральной нервной системы путем образования временных связей между корковыми центрами анализаторов и центрами безусловных рефлексов. Условные рефлексы служат основой приобретенного индивидуального опыта организма. Они различаются между собой по сложности, значимости для организма. Условные рефлексы — это основа для формирования поведения человека и высших животных. Сравнительная характеристика безусловных и условных рефлексов приведена в табл. 16.1.

По сложности условные рефлексы подразделяют на рефлексы первого, второго и более высоких порядков. Примерами рефлексов первого порядка являются уже рассмотренные нами слюно- и соко­отделительные. Если же к первоначальному условному раздражите­лю (свет) добавлять другой раздражитель (звук), то через некоторое время выделение слюны и желудочного сока будет наблюдаться уже после предъявления звука. Это уже является рефлексом второго по­рядка и т.д.

После образования и закрепления условный рефлекс может пре­образоваться в навык — автоматическое действие. Например, обу­чение письму, игре на музыкальных инструментах, вождению авто­мобиля первоначально требует от обучающегося большой концент­рации внимания, занимает огромное количество времени. Когда же навык приобретен, человек уже не задумывается над тем, как напи­сать ту или иную букву, какую педаль необходимо нажать, чтобы автомобиль остановился. Все эти действия он осуществляет уже ав­томатически.

 
Структурная основа высшей нервной деятельности. Это сово­купность анатомически и функционально взаимосвязанных структур центральной нервной системы. Наличие большого количества пред- существующих морфологических рефлекторных дуг определяет су­ществование уже с момента рождения множества безусловных реф­лексов. Безусловные рефлексы замыкаются на уровне спинного мозга и ствола головного мозга. Важную роль играют также черепные и спинномозговые нервы. Следует отметить, что координируют безус­ловнорефлекторную деятельность подкорковые и корковые образо­вания.

Структурная основа психической деятельности человека — голов­ной мозг. Гипоталамус и лимбическая система — одни из самых глав­ных структур, отвечающих за эмоции и мотивации. Таламус выпол­няет функцию «фильтрации» всей чувствительной информации. Ре­тикулярная формация отвечает за активацию коры полушарий боль­шого мозга, смену состояний «бодрствования —сна».

Безусловно, главенствующая роль в психической деятельности принадлежит коре больших полушарий. Проекционные и ассоциа­тивные центры, расположенные здесь, служат структурной основой различных психических функций, регулируют работу нижележащих отделов ЦНС. Базальные ядра, входящие в состав конечного мозга, отвечают за мышечный тонус и координацию автоматических дви­жений.

Торможение в нервной системе. Условные рефлексы могут осла­бевать или даже исчезать вообще. В основе этих процессов лежит торможение. Его можно определить как совокупность процессов в центральной нервной системе, вызывающих угасание условных реф­лексов. Торможение делят на два вида: внешнее и внутреннее. Для примера рассмотрим условные слюно- и сокоотделительные рефлек­сы.

Внешнее торможение является безусловным, врожденным. Если после предъявления условного раздражителя возникает интенсивный сигнал (свет, звук, резкий запах), у испытуемого животного вызыва­ется безусловный ориентировочный рефлекс («что такое?»). Слюно- и сокоотделение при этом не возникают. При неоднократном повто­рении таких ситуаций выработанный условный рефлекс может осла­бевать или даже полностью исчезнуть. Этот факт согласуется с прин­ципом доминанты, сформулированным академиком А. А. Ухтом­ским, согласно которому главенствующий в данный момент очаг воз­буждения подавляет все остальные и определяет характер ответной реакции организма.

Различают несколько видов внутреннего торможения: угасатель- ное, дифференцировочное, запаздывательное и условный тормоз. Если животному с выработанным рефлексом на свет долгое время предъявлять условный раздражитель, не подкрепляя его безусловным (пищей), — через какое-то время слюно- и сокоотделения на свет происходить уже не будет. Это так называемое угасательное внут­реннее торможение условного рефлекса. Временные связи при этом между центрами анализаторов и безусловных рефлексов ослабляют­ся или даже исчезают совсем. Дифференцировочное торможение развивается при неподкреплении раздражителей, близких по пара­метрам к условному раздражителю. Например, у животного вырабо­тался слюноотделительный рефлекс на определенный звуковой сиг­нал. Предъявление же другого звукового сигнала, не сильно отлича­ющегося от первого, без подкрепления пищей приведет к тому, что животное перестанет реагировать на изначальный условный раздра­житель. Запаздывательное торможение возникает при постепен­ном увеличении интервала между условным раздражителем и под­креплением пищей. Условный тормоз вырабатывается при попере­менном предъявлении подкрепляемого и неподкрепляемого условно­го раздражителя. При этом последнему предшествует добавочное раз­дражение. Через некоторое время добавочное раздражение вызыва­ет прекращение слюно- и сокоотделения на условный раздражитель.