Значение высшей нервной деятельности в жизнедеятельности человека

Значение высшей нервной  деятельности в жизнедеятельности  человека"

В течение многих веков  люди задумывались над удивительной приспособленностью поведения животных и условиям обитания. В 1863 году вышла  книга И.М. Сеченова "Рефлексы головного  мозга", объяснявшая эти явления. В этой работе впервые в истории  естествознания поведение и "душевная" - психическая деятельность человека была объяснена рефлекторным принципом  работы нервной системы. "Все без  исключения психические акты… развиваются  путем рефлекса", - писал И.М. Сеченов. Он утверждал, что рефлексы головного мозга включают три звена: первое - возбуждение в органах чувств, вызываемое внешними воздействиями; второе - процессы возбуждения и торможения, протекающие в мозге, на их основе возникают психические явления (ощущения, представления, чувства и т.д.); третье - движения и действия человека, т.е. его поведение. Все эти звенья взаимосвязаны и обусловливают друг друга.

Продолжателем передовых  идей И.М. Сеченова, был - И.П. Павлов. Главной  целью его работ, были - выяснение  нервной регуляции работы органов, логическим завершением чего было, - изучение функций коры больших  полушарий головного мозга. И.П. Павлов - основоположенник общей теории высшей нервной деятельности. Под высшей нервной деятельностью И.П. Павлов (понимал)"деятельность, обеспечивающую нормальные сложные отношения целого организма к внешнему миру." Им были выделены и изучены составные части, или (компоненты) высшей нервной деятельности, на основе которых строится любое, даже самое сложное поведение человека. Такими компонентами И.П. Павлов считал наследственные - безусловные рефлексы, и приобретенные в процессе жизни - условные рефлексы. И.П. Павлов показал, что мозг работает по принципу временных связей. Он раскрыл постоянную смену процессов возбуждения и торможения в коре. Эти процессы создают слаженность, внутренний ритм жизни мозга. Жизнь мозга - это яркая мозаика сигналов.

 
ΙΙ. "Анатомия, физиология и гигиена высшей нервной деятельности"  

1)" Безусловные рефлексы"

Безусловные рефлексы наследуются  потомством от родителей, и сохраняются  в течении всей жизни организма. В ответ на действие жизненно - важных раздражителей (например, пищи или повреждения), возникают рефлексы. Такие рефлексы и вызывающие их раздражители были названы "безусловными". Известны пищевые, оборонительные, половые и ориентировочные рефлексы. Многое в поведении животных обусловлено инстинктом. Например, утенок, увидев воду, бежит к ней, плавает и ныряет; цыпленок с первого дня жизни склевывает зерна. (Примерами сложнейших врожденных рефлексов является: сооружение гнезд, выкармливание птенцов…). Дуги безусловных рефлексов проходят через ствол головного мозга или через спинной мозг; для их осуществления необязательно участие коры больших полушарий. Таким образом, в крайне - редких случаях рождаются дети, лишенные больших полушарий мозга. Такие дети не могут долго жить, но у них можно наблюдать простые безусловные рефлексы. Благодаря безусловным рефлексам сохраняется целостность организма, поддерживается постоянство внутренней среды и происходит размножение.

2) "Условные рефлексы"

И.П. Павлов доказал, что наряду с наследственными существует множество рефлексов, которые приобретаются организмом в течение жизни. Попов назвал у4словными рефлексами те рефлексы, которые приобретаются организмом в течение жизни и образующиеся в результате сочетания безразличных раздражителей с безусловными. Быстро образуются временные связи на биологически - значимые сигналы, например, воды, исходящей от купающихся уток, треск сучьев, исходящий от бобров, - легко вызывают образование условных рефлексов.

Чем больше подвижность нервных  процессов возбуждения и торможения, чем быстрее идет угасание старых условных рефлексов и закрепление  новых, тем лучше организм приспосабливается  к изменяющимся условиям.

Человек может сознательно  управлять поведением животных. Приручение животных - это выработка условных рефлексов. Но условные рефлексы вырабатываются не только у животных, но и у человека, в жизни они называются привычками: вовремя, без будильника, вставать; не глядя зажигать свет в своей  комнате, и т.д. У млекопитающих  и у человека дуги условных рефлексов  проходят через кору больших полушарий  головного мозга. Условный рефлекс  будит прочным, если условный раздражитель постоянно подкрепляется безусловным. Если несколько раз не подкреплять условный раздражитель ответная реакция ослабевает и затем затормаживается. Условный рефлекс при этом не исчезает. При повторении опыта после перерыва он восстанавливается. Новые условные рефлексы связаны со старыми. Вот интересный пример: "в лаборатории И.П. Павлов у собаки не могли выработать условный рефлекс на бульканье. Позже выяснилось, что она длительное время на кухне, где готовили пищу. Этот звук сочетался с видом и запахом пищи, а пищу собаке не давали. Звук бульканья тормозил у нее отделение слюны. Рефлексы как условные, так и безусловные, затормаживаются при действии любого незнакомого раздражителя". Таким образом, с помощью образования условных рефлексов и их торможения осуществляется более гибкое приспособление организма к конкретным условиям существования.

 
Торможение условных рефлексов

Для обеспечения приспособления и адекватного поведения необходимы не только способность к выработке  новых условных рефлексов и их длительное сохранение, но и возможность к устранению тех условно-рефлекторных реакций, необходимость в которых отсутствует. Исчезновение условных рефлексов обеспечивается процессами торможения. По И.П.Павлову, различают следующие формы коркового торможения: безусловное, условное и запредельное торможение.

Безусловное торможение

Этот вид торможения условных рефлексов возникает сразу в  ответ на действие постороннего раздражителя, т.е. является врожденной, безусловной  формой торможения. Безусловное торможение может быть внешним и запредельным. Внешнее торможение возникает под  влиянием нового раздражителя, создающего доминантный очаг возбуждения, формирующего ориентировочный рефлекс. Биологическое  значение внешнего торможения состоит  в том, что, затормаживая текущую  условно-рефлекторную деятельность, оно  позволяет переключить организм на определение значимости и степени  опасности нового воздействия. Посторонний  раздражитель, оказывающий тормозящее влияние на течение условных рефлексов, называется внешним тормозом. При  многократном повторении постороннего раздражителя вызываемый ориентировочный  рефлекс постепенно уменьшается, а  затем исчезает и уже не вызывает торможения условных рефлексов. Такой  внешний тормозящий раздражитель называется гаснущим тормозом. Если же посторонний  раздражитель содержит биологически важную информацию, то он всякий раз вызывает торможение условных рефлексов. Такой  постоянный раздражитель называется постоянным тормозом.

Биологическое значение внешнего торможения - обеспечение условий для более важного в данный момент ориентировочного рефлекса, вызванного экстренным раздражителем, и создание условий для его срочной оценки.

Условное торможение (внутреннее)

Оно возникает, если условный раздражитель перестает подкрепляться  безусловным. Его называют внутренним, потому что оно формируется в структурных компонентах условного рефлекса. Условное торможение требует для выработки определенного времени. К этому виду торможения относятся: угасательное, дифференцировочное, условный тормоз и запаздывающее.

Угасательное  торможение развивается в тех случаях, когда условный раздражитель перестает подкрепляться безусловным, при этом условная реакция постепенно исчезает. При первом предъявлении условного раздражителя без последующего подкрепления условная реакция проявляется как обычно. Последующие предъявления условного раздражителя без подкрепления начинают вызывать ориентировочную реакцию, которая затем угасает. Постепенно исчезает и условно-рефлекторная реакция.

Дифференцировочное торможение вырабатывается на раздражители, близкие по характеристике к условному раздражителю. Этот вид торможения лежит в основе различения раздражителей. С помощью этого торможения из сходных раздражителей выделяется тот, который будет подкрепляться безусловным раздражителем, т.е. биологически важный для организма. Например, на звук метронома с частотой 120 ударов в 1 мин у собаки выделяется слюна. Если теперь этому животному в качестве раздражителя предъявить звук метронома с частотой 60 ударов, но не подкреплять его, то в первых опытах этот раздражитель тоже вызывает отделение слюны. Но через некоторое время возникает диф-ференцировка этих двух раздражителей и на звук с частотой 60 ударов слюна выделяться перестает.

Условный тормоз - это разновидность дифференцировочно-го торможения. 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. Первоначально эта комбинация вызывает такой же условный ответ, но в дальнейшем она утрачивает свое сигнальное значение и на нее условная реакция возникать не будет, в то время как на изолированный условный раздражитель (свет) она сохраняется. Звонок же приобретает значение тормозного сигнала. Его подключение к любому другому условному раздражителю затормаживает проявление условного рефлекса.

Запаздывающее торможение характеризуется тем, что условная реакция на условный раздражитель возникает до действия безусловного раздражителя. При увеличении интервала между началом действия условного раздражителя и моментом подкрепления (до 2-3 мин) условная реакция все более и более запаздывает и начинает возникать непосредственно перед предъявлением подкрепления. Отставание условной реакции от начала действие условного раздражителя свидетельствует о выработке запаздывающего торможения, так как период торможения соответствует периоду запаздывания подкрепления.

Условное торможение дает возможность организму избавиться от большого количества лишних биологически нецелесо образных реакций. Внутреннее торможение (по П.К.Анохину) является результатом борьбы двух потоков возбуждений при их выходе на эффекторы. При угасательном торможении, например, пищевого слюноотделительного условного рефлекса - это поток возбуждений соответствующей пищевой реакции и поток возбуждений, характерный для биологически отрицательной реакции, возникающий при отсутствии подкрепления. Более сильное, доминирующее возбуждение реакции неудовлетворения тормозит менее сильное, пищевое возбуждение.

Запредельное торможение

Этот вид торможения отличается от внешнего и внутреннего по механизму  возникновения и физиологическому значению. Оно возникает при чрезмерном увеличении силы или продолжительности действия условного раздражителя, вследствие того, что сила раздражителя превышает работоспособность корковых клеток. Это торможение имеет охранительное значение, так как препятствует истощению нервных клеток. По своему механизму оно напоминает явление "пессимума", которое было описано Н.Е.Введенским. Запредельное торможение может вызываться действием не только очень сильного раздражителя, но и действием небольшого по силе, но длительного и однообразного по характеру раздражения. Это раздражение, постоянно действуя на одни и те же корковые элементы, приводит их к истощению, а следовательно, сопровождается возникновением охранительного торможения. Запредельное торможение легче развивается при снижении работоспособности, например, после тяжелого инфекционного заболевания, стресса, чаще развивается у пожилых людей.

Иррадиация, концентрация и индукция возбуждения и торможения

В начале образования положительного условного рефлекса происходит распространение  возбуждения из непосредственного  пункта раздражения в коре мозга  на другие отделы. Такое распространение  И.П.Павлов назвал иррадиацией возбудительного процесса. При иррадиации в процесс возбуждения вовлекаются соседние нервные клетки по отношению к группе клеток, непосредственно возбужденных пришедшими сигналами. Распространение происходит по ассоциативным нервным волокнам коры, которые соединяют рядом расположенные клетки. В иррадиации возбуждения могут участвовать также подкорковые образования и ретикулярная формация.

По мере замедления условного  рефлекса возбуждение сосредоточивается  все в более ограниченной зоне коры, к которой адресовано раздражение. Это явление носит название концентрации возбудительного процесса. В случае выработки дифференцировоч-ного торможения, оно и ограничивает иррадиацию возбуждения.

И.П.Павлов считал, что торможение также способно к иррадиации и концентрации. Торможение, возникшее в анализаторе при использовании отрицательного условного раздражителя, иррадиирует по коре головного мозга, но в 4-5 раз медленнее (от 20 сек до 5 мин), чем возбуждение. Еще медленнее происходит концентрация торможения. По мере повторения и закрепления отрицательного условного рефлекса время концентрации торможения укорачивается и торможение сосредоточивается в ограниченной зоне коры.

При исследовании взаимоотношений  возбуждения и торможения в коре мозга было установлено, что в  течение нескольких секунд после  воздействия тормозного раздражителя эффект положительных условных раздражителей  усиливается. И наоборот, после применения положительных условных раздражителей  усиливается действие тормозящих раздражении. Первое явление названо И.П.Павловым отрицательной индукцией, второе - положительной индукцией. При положительной индукции в клетках, смежных с теми, где только что вызывалось торможение, после прекращения действия тормозного сигнала возникает состояние повышенной возбудимости. Вследствие этого импульсы, поступающие к нейронам при действии положительного раздражителя, вызывают повышенный эффект. При отрицательной индукции в клетках коры, окружающих возбужденные нейроны, возникает процесс торможения. Отрицательная индукция ограничивает иррадиацию процесса возбуждения в коре мозга. Отрицательной индукцией можно объяснить торможение условных рефлексов более сильными посторонними раздражениями (внешнее безусловное торможение). Такое сильное раздражение вызывает в коре мозга интенсивное возбуждение нейронов, вокруг которых появляется широкая зона торможения нейронов, захватывающая клетки, возбужденные условным раздражителем.