Высшая нервная деятельность

Высшая нервная деятельность - это деятельность высших отделов центральной нервной системы, обеспечивающая наиболее совершенное приспособление животных и человека к окружающей среде. К высшей нервной деятеьности относят гнозис (познание), праксис (действие), речь, память и мышление, сознание и др. Поведение организма является венцом результата высшей нервной деятельности.

Структурную основу высшей нервной  деятельности у человека составляет кора больших полушарий вместе с  подкорковыми образованиями переднего  и промежуточного мозга.

Термин "высшая нервная  деятельность" ввел в науку И  П. Павлов, который творчески развил и расширил теоретические положения  о рефлекторном принципе деятельности головного мозга и создал учение о физиологии высшей нервной деятельности животных и человека.

Высшая нервная деятельность обеспечивает индивидуальное поведенческое  приспособление человека и млекопитающих  к изменяющимся условиям окружающей среды, носит рефлекторный характер, осуществляемый безусловными и условными рефлексами.

При безусловном рефлексе поведенческая реакция организма  врожденная, формируется в процессе эволюции вида, генетически закрепляется и осуществляется с помощью нервной  системы. В этом случае возбуждение  от рецептора передается по рефлекторной дуге в центральную нервную систему (спинной мозг, ствол головного  мозга и др.) и обратно к рабочему органу (рис. А).

Сложные формы поведения  животных обеспечиваются совокупностью  безусловных рефлексов и называются инстинктом. Однако только одних безусловных  рефлексов организму недостаточно, чтобы приспособиться к изменяющимся условиям окружающей среды. Для этого  необходима выработка условных рефлексов.

Условные рефлексы - это  индивидуальные приобретенные системные  приспособительные реакции организма, формирующиеся на основе образования  временной связи между условным раздражителем и безусловным  рефлекторным актом. Термин "условные рефлексы" был впервые предложен  И.П. Павловым в 1903 г. при изучении работы головного мозга. Условный рефлекс образуется на основе безусловного (рис. Б). Для образования условного рефлекса необходимо наличие двух раздражителей - безусловного (например, мясо) и безразличного (свет или звук), причем вначале должен действовать безразличный раздражитель, а затем безусловный. Между безразличным и безусловным раздражителями необходим определенный временный интервал. Сила обоих раздражителей должна быть оптимальной, условный раздражитель должен быть слабее безусловного по своей активности.

Для выработки условного  рефлекса необходимо многократное сочетание  воздействия обоих раздражителей. И. П. Павлов назвал условный рефлекс  временной связью, так как он проявляется  только в условиях, при которых  образовался. Биологическая роль его  заключается в расширении диапазона  приспособительных возможностей организма  к самым разнообразным условиям.

Условные рефлексы составляют основу обучения, воспитания, развития речи и мышления у ребенка, навыков  трудовой, общественной и творческой деятельности человека. Только для  человека характерны высокоразвитая психическая  деятельность, сознание, способность  к абстрактно-логическому мышлению, которые развились в ходе его  трудовой деятельности и необходимости  общения.

Образование условных рефлексов  возможно благодаря особому свойству мозга - памяти.

Основываясь на развитии речевой  функции у людей, И.П. Павлов создал учение о первой и второй сигнальных системах.

Первая сигнальная система существует и у человека, и у животных. Любые внешние раздражители, в том числе и условные, которые являются сигналами безусловных раздражителей, образуют первую сигнальную систему. Центры этой системы находятся в коре головного мозга и через рецепторы воспринимают непосредственные, конкретные раздражители (сигналы) внешнего мира, - предметы или явления. У человека они создают материальную основу для ощущений, представлений, восприятий, впечатлений об окружающей природе и общественной среде, и это соcтавляет базу конкретного мышления.

У младенца с первых дней жизни вырабатываются разнообразные  условные рефлексы на положение тела, на вид матери, на время и т. п. Постепенно их становится все больше. Ребенок слышит слова матери, и  они у него сочетаются с определенными  процедурами - кормлением, купанием и  др. На эти слова также вырабатываются условные рефлексы. Эти условные рефлексы ничем не отличаются от условных рефлексов  животных и являются компонентами первой сигнальной системы.

Постепенно у ребенка  увеличивается запас слов, из них  он строит предложения. Слова начинают терять свое узкое конкретное значение, в них закладывается более  широкий обобщающий смысл, возникают  понятия. Сначала слово "каша" для ребенка означало только определенную, например манную, кашу. Постепенно с  приобретением опыта и по мере обобщения это слово начало означать понятия разных каш, и для уточнения  необходимо было употреблять дополнительные слова (гречневая, манная). Обобщению  подлежали не только слова, которые  означали предметы, явления природы, но и наши ощущения, переживания, действия. Так возникали абстрактные понятия, а с ними и абстрактное мышление.

Когда человек начинает понимать смысл слов, когда они начинают означать определенные понятия, обобщения, тогда слова создают вторую сигнальную систему.

Вторая сигнальная система существует только у человека. Она возникла в результате совместной трудовой деятельности людей и связана с функцией речи: со словом слышимым (речь) и видимым (письмо). Посредством слова передаются сигналы о конкретных раздражителях, и в этом случае слово служит принципиально новым раздражителем - сигналом сигналов.

Например, у человека защитный условный рефлекс, который проявляется  в отдергивании руки от электродов с электрическим током при  звучании звонка, возникает не только на действие самого звонка, но и тогда, когда экспериментатор произносит слово "звонок".

У животных так же, как  и у человека, можно выработать условные рефлексы на слова (например, собака выполняет приказы хозяина). Но эти рефлексы являются реакциями  на звуковой раздражитель, на сочетание  звуков, а не на смысл слова, которого животное не понимает.

Речь является средством  общения между людьми. Человек  мыслит словами, поэтому мышление неразрывно связано со второй сигнальной системой и является результатом функции  всей коры головного мозга.

В зависимости от преобладания первой или второй сигнальной систем людей разделяют на типы:

• художественный - доминирует первая сигнальная система, образное мышление
• мыслительный - преобладание второй сигнальной системы, словесное мышление, выраженная способность к абстрагированию
• средний тип - характерна взаимная уравновешенность двух сигнальных систем и к которому относится большинство людей

Эти различия человеческих типов  высшей нервной деятельности связаны  с явлением функциональной асимметрии головного мозга, которое проявляется  в том, что правое и левое полушария  мозга выполняют различные функции. Левое полушарие в большей  степени отвечает за логическое, абстрактное  мышление, словесное восприятие, а  правое - за образное восприятие и мышление, эмоциональность психических процессов.

Для неврологической диагностики  важное значение имеет изучение особенностей высшей нервной деятельности, т.к. способность  человека к ее реализации обеспечивается в первую очередь нервной системой: корой головного мозга и, активностью  структур ствола мозга и подкорковых  образований. Локальное поражение  любой части этой сложной системы  сопровождается появлением тех или  иных клинических симптомов, которые и отражают нарушения этой системы.

Необходимо подчеркнуть, что локализация симптома поражения  и локализация функции далеко не одно и тоже. Такие функции, как  например, речевая, связаны с работой  не только коры, но и многих отделов  мозга (подкорковых, стволовых), поэтому  их нельзя локализовать в узких корковых "центрах".

Например, с функцией речи теснейшим образом связаны функции  чтения и письма.

Расстройство чтения (алексия) обнаруживается при очаге в области  угловой извилины (gyrus angularis) левого полушария (поле 39).

В процессе письма участвуют:

1. рече-слуховой анализатор Вернике;
2. зона общей чувствительности (в частности, мышечного чувства) в левой теменной доле, позволяющая кинестетически дифференцировать артикуляции, необходимые для произношения подлежащего написанию слова;
3. теменно-затылочная область коры, с помощью которой акустические образы звуков перешифровываются на оптические образы букв и сохраняется необходимое пространственное расположение их элементов;
4. рече-двигательный анализатор Брока;
5. лобные доли коры, контролирующие выполнение акта письма.

Поражение каждой из указанных  пяти зон может вызвать расстройство письма, но это расстройства каждый раз имеет своеобразный характер.

В нижнем отделе нижней теменной дольки, которая относится к так  называемым специфическим человеческим образованиям головного мозга, не имеет  по своей архитектонике гомолога у животных и связана со сложной  функцией целесообразного планомерного действования, в области надкраевой извилины (Gyrus supramarginalis) левого полушария располагается поле 40, связанное с функцией праксии. Очаг в Gyrus supramarginalis дает апраксию, т. е. потерю, несмотря на отсутствие паралича, способности планомерно выполнять привычные двигательные акты, которым субъект обучился в течение жизни. Очаги в левом Gyrus supramarginalis ведут к двусторонней апраксии.

Академик П.К. Анохин в фундаментальных трудах по нейрофизиологии – механизмам условного рефлекса, онтогенезу нервной системы ввел понятие системообразующего фактора (результата системы). Под результатом системы П.К. Анохин понимал полезный приспособительный эффект во взаимодействии «организм – среда», достигаемый при реализации системы.

Поведение индивида можно  описать как результат определенного  взаимодействия организма с внешней  средой. Причем по достижении определенного  результата, исходное воздействие прекращается, что делает возможным реализацию следующего поведенческого акта [Швырков, 1978]. Поэтому в системной психофизиологии  поведение рассматривается с позиции будущего – результата.

На основании обобщения  экспериментов П. К. Анохин пришел к  выводу, что для понимания взаимодействия организма со средой следует изучать  не «функции» отдельных органов  или структур мозга, а их взаимодействие, то есть координацию их активности для получения конкретного результата.

В системной психофизиологии  активность нейронов связывается не с какими – либо специфическими «психическими» или «телесными»  функциями, а с обеспечением систем, в которые вовлекаются клетки самой разной анатомической локализации  и которые, различаясь по уровню сложности  и качеству достигаемого результата, подчиняются общим принципам  организации функциональных систем [Анохин, 1975,1978].

Именно поэтому системные  закономерности, выявленные при изучении нейронной активности у животных, могут быть применены для разработки представлений о системных механизмах формирования и использования индивидуального  опыта в разнообразной деятельности человека [Александров, 2001].

В теории функциональных систем в качестве детерминанты поведения  рассматривается не прошлое по отношению  к поведению событие — стимул, а будущее – результат [3]. Функциональная система есть динамически складывающаяся широкая распределенная система из разнородных физиологических образований, все части которой содействуют получению определенного полезного результата [4]. Именно опережающее значение результата и модель будущего, создаваемая мозгом, позволяет говорить не о реакции на стимулы из внешней среды, а о полноценном целеполагании. 
Вначале происходит афферентный синтез, который аккумулирует сигналы из внешней среды, память и мотивацию субъекта. На основе афферентного синтеза принимается решение, на основе которого формируется программа действий и акцептор результата действия – прогноз результативности совершаемого действия. После чего непосредственно совершается действие и снимаются физические параметры результата. Одной из самых важных частей данной архитектуры является обратная афферентация – обратная связь, которая позволяет судить об успешности того или много действия. Это непосредственно позволяет субъекту обучаться, так как сравнивая физические параметры полученного результата и предсказанного результата, можно оценивать результативность целенаправленного поведения. Причем небходимо отметить, что на выбор того или иного действия влияет очень много факторов, совокупность которых обрабатывается в процессе афферентного синтеза. 
Такие функциональные системы вырабатываются в процессе эволюции и обучения в течение жизни. Если обобщать, то вся цель эволюции – это выработка функциональных систем, которые будут давать наилучший приспособительный эффект. Функциональные системы, вырабатываемые эволюцией, развиваются еще до рождения, когда нету прямого соприкосновения со средой, и обеспечивают первичный репертуар. Именно этот факт указывает на эволюционную природу этих явлений. Такие процессы получили общее название – первичный системогенез [5].