Рефлекторная природа деятельности нервной системы человека. Рефлекторная деятельность нервной системы
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Введение
1. Рефлекторная деятельность
2. Анатомо-физиологический механизм рефлекторной деятельности
3. Безусловные рефлексы
4. Особенности безусловных рефлексов
Заключение
Список использованной литературы
Введение
Под деятельностью понимается активность субъекта, направленная на изменение мира, на производство или порождение определенного объективированного продукта материальной или духовной культуры. Деятельность человека выступает сначала как практическая, материальная деятельность. Затем из нее выделяется деятельность теоретическая. Всякая деятельность состоит обычно из ряда актов - действий или поступков, основанных на тех или иных побуждениях или мотивах и направленных на определенную цель. Поскольку в различных условиях эта цель может быть достигнута различными способами (операциями) или путями (методами), действие выступает как решение задачи.
Деятельность субъекта всегда связана с некоторой потребностью. Являясь выражением нужды субъекта в чем-либо, потребность вызывает его поисковую активность, в которой проявляется пластичность деятельности - ее уподобление свойствам независимо существующих от нее объектов. В этой подчиненности объекту, уподоблении ему заключается детерминированность деятельности человека внешним миром. В процессе этого уподобления происходит «нащупывание» потребностью своего предмета, ее опредмечивание, превращение в конкретный мотив деятельности. В дальнейшем деятельность субъекта направляется уже не самим объектом, а его образом, возникающим в поисковой ситуации в процессе уподобления деятельности человека свойствам объекта.
Понятие деятельности необходимо связано с понятием мотива. Деятельности без мотива не бывает: немотивированная деятельность - это деятельность, не лишенная мотива, а деятельность с субъективно и объективно скрытым мотивом. Деятельность обычно осуществляется некоторой совокупностью действий, подчиняющихся частным целям, которые могут выделяться из общей цели. Роль общей цели выполняет осознанный мотив.
Деятельность - основной путь, единственный эффективный способ быть личностью; человек своей деятельностью продолжает себя в других людях. Произведенный предмет - это, с одной стороны, предмет деятельности, а с другой - средство, с помощью которого человек утверждает себя в мире, потому что этот предмет произведен для других людей.
Деятельность порождается встречей потребности с сопротивлением, препятствием. Предметность деятельности и заключается, в предметном характере сопротивления, оказываемого субъекту средой, миром предметов, в котором ему приходится действовать. Но человек живет и действует не только в мире предметов, но и в социальной среде. К предметному сопротивлению удовлетворению потребностей добавляется социальное сопротивление в виде норм, правил, запретов и т.д. Следовательно, человеческая деятельность столь же социальна, сколь и предметна.
Всякая ли активность человека есть деятельность? Критерий деятельности (поведения) выдвинул П.Я. Гальперин. Он полагает, что действия, которые управляются субъектом на основе ориентировки в плане образа, являются актами поведения, а там, где нет ориентировки действий на основе образа, нет и поведения, там есть только реакция организма (автоматизм). Если сопротивления удовлетворению потребности нет вообще, не нужна ни ориентировка, ни деятельность. Когда же невозможно автоматически удовлетворить потребность в силу социального и предметного сопротивления, возникает необходимость в активной ориентировке, в деятельности.
Деятельность осуществляется ради удовлетворения предметом потребности. В зависимости от того, какие потребности и как удовлетворяются данным предметом, он приобретает для субъекта тот или иной смысл. Источником смысла выступает удовлетворение потребности, представленное субъекту в виде предвосхищаемого эмоционального состояния, связанного с процессом удовлетворения потребности.
1. Рефлекторная деятельность
Человек по своей природе активен. Он является творцом и созидателем независимо от того, каким видом труда занимается. Без активности, выражающейся в деятельности, невозможно раскрытие богатства духовной жизни человека: глубины ума и чувств, силы воображения и воли, способностей и черт характера.
Деятельность - категория социальная. Животным доступна лишь жизнедеятельность, проявляющаяся как биологическое приспособление организма к требованиям окружающей среды. Для человека характерно сознательное выделение себя из природы, познание ее закономерностей и осознанное воздействие на нее. Человек как личность ставит перед собой цели, сознает мотивы, побуждающие его к активности.
Принцип единства сознания и деятельности, сформулированный советскими психологами, обобщает ряд теоретических положений. Содержанием сознания становятся прежде всего те объекты или стороны познаваемой деятельности, которые включены в деятельность. Таким образом, содержание и структура сознания оказываются связанными с деятельностью. Активность, как важнейшая характеристика психического отражения личности, закладывается и реализуется в предметной деятельности и затем становится психическим качеством человека. Формируясь в деятельности, сознание в ней и проявляется. По ответу и выполнению задания учитель судит об уровне знаний школьника. Анализируя учебную деятельность школьника, учитель делает вывод о его способностях, об особенностях мышления и памяти. По делам и поступкам определяют характер отношения, чувства, волевые и другие качества личности. Предметом психологического изучения является личность в деятельности. рефлекторный физиологический безусловный человек
Любой вид деятельности связан с движениями, независимо от того, будет ли это мускульно-мышечное движение руки при письме, при выполнении трудовой операции станочником или движение речевого аппарата при произнесении слов. Движение есть физиологическая функция живого организма. Двигательная, или моторная, функция у человека появляется очень рано. Первые движения наблюдаются во внутриутробный период развития, у зародыша. Новорожденный кричит и производит руками и ногами хаотические движения, у него проявляются и врожденные комплексы сложных движений; например, сосательный, хватательный рефлексы.
Врожденные движения младенца предметно не направлены и стереотипны. Как показывают исследования по психологии детства, случайный контакт раздражителя с поверхностью ладони новорожденного вызывает стереотипное хватательное движение. Это исходная безусловно рефлекторная связь между ощущением и движением без отражения специфики воздействующего предмета. Значительные изменения в характере хватательного рефлекса происходят в возрасте от 2,5 до 4 месяцев. Они вызваны развитием органов чувств, прежде всего зрения и осязания, а также совершенствованием моторики и двигательных ощущений. Длительный контакт с предметом, осуществляемый в хватательном рефлексе, происходит под контролем зрения. Благодаря этому формируется система зрительно-моторных связей на основе тактильного подкрепления. Хватательный рефлекс распадается, уступая место условно-рефлекторным движениям, соответствующим особенностям предмета.
По физиологической основе все движения человека могут быть разделены на две группы: врожденные (безусловно-рефлекторные) и приобретенные (условно-рефлекторные). Подавляющее количество движений, включая даже такой элементарный, общий с животными акт, как передвижение в пространстве, человек приобретает в жизненном опыте, т, е. большинство его движений являются условно-рефлекторными. Лишь очень незначительное количество движений (крик, моргание) являются врожденными. Двигательное развитие ребенка связано с преобразованием безусловно рефлекторной регуляции движений в систему условно-рефлекторных связей.
2. Анатомо-физиологический механизм рефлекторной деятельности
Основным механизмом нервной деятельности, как у низших, так и у самых сложных организмов, является рефлекс. Рефлексом называется ответная реакция организма на раздражения внешней или внутренней среды. Рефлексы отличаются следующими особенностями: всегда начинаются с нервного возбуждения, вызванного каким-либо раздражителем в том или другом рецепторе, и заканчиваются определенной реакцией организма (например, движением или секрецией).
Рефлекторная деятельность - это сложная анализирующая и синтезирующая работа коры головного мозга, суть которой состоит в дифференциации многочисленных раздражителей и установлении между ними самых различных связей.
Анализ раздражителей выполняется сложными нервными органами-анализаторами. Каждый анализатор состоит из трех частей:
1) периферического воспринимающего органа (рецептора);
2) проводящего афферентного, т.е. центростремительного пути, по которому нервное возбуждение передается от периферии к центру;
3) корковой части анализатора (центрального звена).
Передача нервного возбуждения от рецепторов сначала к центральным отделам нервной системы, а затем от них поэфферентным, т.е. центробежным, путям обратно к рецепторам для ответной реакции, имеющая место в ходе рефлекса, осуществляется по рефлекторной дуге. Рефлекторная дуга (рефлекторное кольцо) состоит из рецептора, афферентного нерва, центрального звена, эфферентного нерва и эффектора (мышцы или железы).
Первоначальный анализ раздражителей совершается в рецепторах и в низших отделах мозга. Он имеет элементарный характер и обусловлен степенью совершенства того или другого рецептора. Высший и наиболее тонкий анализ раздражителей осуществляется корой больших полушарий головного мозга, представляющей собой совокупность мозговых окончаний всех анализаторов.
В ходе рефлекторной деятельности осуществляется также процесс дифференцировочного торможения, в ходе которого возбуждения, вызываемые неподкрепляемыми условными раздражителями, постепенно угасают, остаются же возбуждения, строго соответствующие основному, подкрепляемому условному раздражителю. Благодаря дифференцировочному торможению достигается очень тонкая дифференцировка раздражителей. В силу этого оказывается возможным образование условных рефлексов на комплексные раздражители.
При этом условный рефлекс вызывается воздействием только комплекса раздражителей в целом и не вызывается действием какого-нибудь одного из входящих в комплекс раздражителей.
3. Безусловные рефлексы
Безусловные рефлексы были выделены в специальную категорию для обозначения видовых реакций организма на внутренние и внешние раздражители, осуществляющихся на основе врожденных нервных связей, т.е. отражающих филогенетический опыт приспособления к условиям существования. Безусловные рефлексы относительно постоянны, стереотипно проявляются в ответ на адекватное раздражение определенного рецептивного поля и служат основой для формирования многочисленных условных рефлексов, связанных с индивидуальным опытом. Безусловные рефлексы обеспечивают координированную деятельность, направленную на поддержание постоянства многих параметров внутренней среды, взаимодействие организма с внешней средой, согласованную деятельность соматических, висцеральных и вегетативных реакций.
Однако оптимальное приспособление к меняющимся состояниям внешней и внутренней сред организма достигается с помощью условных рефлексов, благодаря которым индифферентные для определенной деятельности раздражители приобретают качество биологически значимых сигналов.
4. Особенности безусловных рефлексов
Предложено несколько классификаций безусловных рефлексов в соответствии с характером вызывающих их раздражителей, их биологической ролью, уровнями управления (связь с определенными отделами ЦНС), порядком следования в конкретном приспособительном акте. Авторы этих классификаций отразили в них свои научные интересы и методологические установки. И.П. Павлов описал пищевые, оборонительные, ориентировочные, родительские и детские реакции, подразделяемые на более дробные рефлексы. Так, пищевые рефлексы, связанные с деятельностью пищевого центра, включают поиск, добычу, захват, вкусовое опробование пищи, секрецию слюны и пищеварительных соков в желудочно-кишечном тракте, его моторную деятельность.
В трудах И.П. Павлова встречаются также указания на следующие безусловные рефлексы: пищевые (положительный и отрицательный), ориентировочный, коллекционирования, цели, осторожности, свободы, исследовательский, самосохранительные (положительный и отрицательный), агрессивный, сторожевой, подчинения, половые (мужской и женский), игровой, родительский, норогнездный, миграционный, социальный, питьевой.
Н.А. Рожанский выделил 24 рефлекса, входящие в следующие шесть групп: общей активности, обменные, междуживотных отношений, продолжения вида и размножения, экологические и неповеденческие рефлексы подкорково-стволовых частей головного мозга. Эта классификация почти не затрагивает вегетативную сферу регуляции, играющую большую роль в реализации поведенческих актов.
Более широкой является классификация, основанная на исследовании адаптивных сторон безусловно-рефлекторной деятельности. Представитель эколого-физиологического направления А.Д. Слоним предложил разделить безусловные рефлексы на три группы реакций, связанных с поддержанием постоянства внутренней среды, изменениями во внешней среде и сохранением вида.
Приведенные классификации предусматривают не только описание поведения, но и выяснение лежащих в его основе физиологических механизмов. Последнее в меньшей степени интересует этологов, также исследующих поведение в адекватной для животного окружающей среде.
Вот пример классификации типов поведения, предложенной немецким этологом Г. Темброком: поведение, определяемое обменом веществ и состоящее из пищедобывания и приема пищи, мочеотделения и дефекации, запасания пищи, покоя и сна, потягивания; комфортное поведение; оборонительное поведение; поведение, связанное с размножением, состоящее из охраны территории, спаривания, заботы о потомстве; социальное (групповое) поведение; постройка гнезд, нор и убежищ.
Хотя во многом такое разделение и близко к приведенным выше классификациям физиологов Н.А. Рожанского и А.Д. Слонима, оно в большей степени тяготеет к внешнему описанию врожденно закрепленных стереотипов поведения.
Для П.В. Симонова классифицирующим принципом группировки сложнейших безусловных рефлексов явились идеи В.И. Вернадского и А.А. Ухтомского об освоении живыми существами разных уровней организации в гео-, био-, а для человека также в социо- и ноосфере (интеллектуальное освоение мира). П.В. Симонов выделил следующие безусловные рефлексы: витальные, ролевые (зоосоциальные) и саморазвития. К витальным безусловным рефлексам относятся пищевой, питьевой, регуляции сна, оборонительные (включая рефлекс «биологической осторожности»), рефлекс экономии сил и многие другие. Они не требуют участия другой особи, а невозможность их реализации ведет к физической гибели. Ролевые (зоосоциальные) безусловные рефлексы, напротив, проявляются в процессе взаимодействия с другими особями данного вида. Безусловные рефлексы саморазвития отражают исследовательское поведение, рефлексы свободы, имитационный и игровой.
Польский нейрофизиолог Ю. Конорски разделил безусловные рефлексы в соответствии с их биологической ролью на сохранительные, связанные с поступлением в организм и выведением из него всего необходимого; восстановительные (сон), направленные на сохранение вида (копуляция, беременность, забота о потомстве), и защитные обеспечивающие удаление всего тела или его отдельных частей из сферы действия вредящего или опасного для организма раздражителя (рефлексы отдергивания и отступления) или связанные с устранением вредящих агентов, которые попали на поверхность тела или внутрь организма, уничтожением или нейтрализацией вредящих агентов (наступательные рефлексы).
Сохранительные рефлексы привлечения направлены непосредственно на объект (пища, половой партнер), защитные направлены в сторону, противоположную вредящему раздражителю. По порядку последовательности фаз эта классификация дополняется указанием на подготовительные (драйвовые, мотивационные) и исполнительные (консуматорные), связанные с завершающими действиями, безусловные рефлексы.
Так, исходя из этой классификации можно выделить подготовительные пищевые безусловные рефлексы, лежащие в основе формирования состояний голода и сытости. К ним относятся реакции, возникающие при изменении химического состава крови, сдвигах в обмене веществ, усилении или ослаблении интероцептивной сигнализации (преимущественно от рецепторов желудка, кишечника и печени).
Инициация и прекращение пищевого возбуждения определяются нервными и гуморальными сигналами, воспринимаемыми специализированными рецепторами гипоталамической области. В формирование состояний голода и сытости вовлекаются также многие другие структуры головного мозга. Пищевое побуждение зависит от внутренних раздражителей и от стимулов, исходящих из внешней среды. На фоне доминирующей мотивации голода возникает двигательное беспокойство и происходит активация некоторых сенсорных систем (в частности, вкуса и обоняния). После поступления пищи в ротовую полость подготовительные рефлексы тормозятся и начинают реализоваться исполнительные пищевые рефлексы: пережевывание пищи, слюноотделение, проглатывание сформировавшегося пищевого комка, координированные сокращения пищевода и желудка, выделение желудочного и панкреатического соков, изменение метаболических реакций и т.д.
Столь же сложны подготовительные и исполнительные безусловные рефлексы, связанные с половым или оборонительным поведением. Следует вместе с тем иметь в виду, что в процессе онтогенеза подготовительные и исполнительные безусловные рефлексы видоизменяются под влиянием внешних и внутренних раздражителей, поэтому в координированной приспособительной деятельности первостепенную роль начинают играть условные рефлексы.
Как можно было видеть, рефлекторное управление функциями организма осуществляется механизмами разной сложности. Это позволило И.П. Павлову разделить безусловные рефлексы по анатомическому принципу: простые (спинно-мозговые), усложненные (продолговатый мозг), сложные (средний мозг) и сложнейшие (ближайшая подкорка и кора больших полушарий). При этом И.П. Павлов указывал на системный характер регуляции физиологических процессов, рассмотренный им на примере организации «пищевого центра» - функциональной совокупности структур, расположенных на разных уровнях головного мозга.
Положение о системности как основном принципе работы мозга было сформулировано А.А. Ухтомским в его учении о доминанте - функциональном объединении различных нервных центров на основе повышенной возбудимости. Эти идеи были развиты П.К. Анохиным, согласно представлениям которого функциональные системы динамически объединяют нервные элементы различных уровней ЦНС, обеспечивая определенные приспособительные эффекты.
Таким образом, существует возможность классифицировать безусловно-рефлекторную и условно-рефлекторную деятельность на основании анатомического и функционального подходов, между которыми нет принципиальных противоречий. В последние десятилетия с помощью стереотаксической техники удалось определить участие в специализированной безусловно-рефлекторной деятельности многих отделов мозга (гипоталамуса, миндалевидного тела, гиппокампа, стриопаллидарной системы и др.). Полученные данные расширили представления об организации различных форм поведения.
Развитие теории автоматического регулирования привело к необходимости рассмотреть организацию врожденного и приобретенного поведения в аспекте представлений об информационно-управляющей деятельности мозга. Было выделено шесть уровней его организации (А.Б. Коган и др.): элементарные, координационные, интегративные, сложнейшие безусловные рефлексы, элементарные условные рефлексы и сложные формы высшей нервной (психической) деятельности.
Элементарные безусловные рефлексы - простые ответные реакции местного значения, реализуемые в соответствии с жестко детерминированной программой своих сегментарных центров. Они осуществляются по одному главному каналу (центростремительные, центральные и центробежные звенья). Роль обратных связей (преимущественно отрицательных) в коррекции элементарных безусловных рефлексов невелика. Примеры такого рефлекса - отдергивание обожженной ноги от огня или мигание при попадании в глаз соринки.
Координационные безусловные рефлексы также осуществляются на сегментарном уровне, но в отличие от элементарных рефлексов включают ряд циклов, хотя и стереотипных, но допускающих коррекцию на основе отрицательных и положительных обратных связей. Пример простого координационного рефлекса - антагонистический рефлекс, согласующий сокращения сгибательных и разгибательных мышц.
Интегративные безусловные рефлексы - синтез координированных двигательных актов с их вегетативным обеспечением в комплексные реакции определенного биологического значения. Они обеспечивают поддержание гомеостаза и осуществляют коррекцию элементарных и координационных рефлексов. Реализация интегративных рефлексов определяется надсегментарными механизмами (в основном нижними отделами ствола, структурами продолговатого, среднего и промежуточного мозга, мозжечка). Если для осуществления элементарных и координационных рефлексов имеют значение главным образом физические свойства и локальное приложение раздражителя, то интегративные рефлексы обеспечивают целостные ответы организма (простейшие поведенческие акты с их вегетативными компонентами).
Механизмы нервной регуляции разных уровней тесно переплетаются, поэтому их разделение носит условный характер. Даже у спинального животного в осуществлении элементарного рефлекса участвует несколько рефлекторных дуг. Еще И.М. Сеченов обнаружил, что у лягушки неэффективность удаления лапкой повреждающего раздражителя приводит к вовлечению в реакцию новых двигательных координации. Двигательный ответ определяется исходным состоянием рефлекторного аппарата. У обезглавленной лягушки раздражение кожи стопы вызывает ее сгибание, при согнутой - разгибание. Нетрафаретность реализации врожденных рефлекторных программ, проявляемая даже после удаления надсегментарных отделов центральной нервной системы, значительно сильнее выражена при отсутствии нарушения ее целостности.
Сложность организации врожденных реакций прослеживается на примере слюноотделительного безусловного рефлекса, который принято было считать относительно простым. В действительности же он связан с различными рецепторами (вкусовыми, тактильными, болевыми), волокнами нескольких нервов (тройничного, лицевого, языкоглоточного, блуждающего), многими отделами ЦНС (продолговатым мозгом, гипоталамусом, миндалевидным телом, корой больших полушарий). Слюноотделение связано с пищевым поведением, сердечно-сосудистой, дыхательной, эндокринной, терморегуляторной функциями.
Безусловно-рефлекторная секреция слюны зависит не только от вызывающего ее адекватного раздражителя, но и от многих внешних и внутренних факторов. Повышение температуры окружающей среды приводит к выделению большого количества «терморегуляторной» слюны с низким содержанием органических веществ. Количество слюны зависит от уровня пищевого возбуждения, доступности воды, содержания в пище поваренной соли, гормонального фона и многих других факторов.
Таким образом, казалось бы, относительно простые врожденные реакции в действительности входят в системную интеграцию сложных механизмов, определяющих поддержание гомеостаза и взаимоотношение организма с внешней средой. Такая интеграция чрезвычайно пластична, и в соответствии с принципом доминанты одни и те же реакции могут входить в комплексы, связанные с удовлетворением различных потребностей организма. Например, слюноотделительный рефлекс может быть связан с терморегуляцией, пищевым или оборонительным поведением.
В осуществлении интегративных безусловных рефлексов, представляющих собой комплексы координированных движений с их вегетативным обеспечением, ведущую роль играют надсегментарные механизмы. Сложная система обратных связей осуществляет коррекцию элементарных, координационных и интегративных реакций, объединяемых в единую систему. Она неотделима от центральных механизмов инстинктивных реакций, связанных с подкорково-стволовыми отделами головного мозга. Определенную роль в реализации инстинктивных реакций играет также кора больших полушарий головного мозга.
Можно заметить, что предлагаемое разными авторами разделение уровней безусловно-рефлекторной деятельности относительно. Схематичность любой ее классификации прослеживается на примере одного из фундаментальных безусловных рефлексов - ориентировочного. Он включает три группы явлений (Л.Г. Воронин). Первая его форма, обозначенная И.П. Павловым как рефлекс «что такое?», включает много элементарных и координированных реакций - расширение зрачка, снижение порогов чувствительности к раду сенсорных раздражителей, сокращение и расслабление мышц глаза, уха, поворот головы и туловища в сторону источника раздражения, принюхивание к нему, изменение электрической активности головного мозга (угнетение, блокада альфа-ритма и возникновение более частых колебаний), появление кожно-гальванической реакции, углубление дыхания, расширение кровеносных сосудов головы и сужение сосудов конечностей, начальное замедление и последующее учащение сердцебиений и целый ряд других изменений в вегетативной сфере организма.
Вторая форма ориентировочного рефлекса связана со специализированными поисковыми движениями и зависит от мотивационно-потребностных характеристик, т.е. превалирующей доминанты, и от внешних раздражителей.
Третья форма ориентировочного рефлекса проявляется в виде исследовательской реакции, не обязательно связанной с удовлетворением текущих потребностей организма, т.е. основанной на «любопытстве».
В зарубежной литературе для описания ориентировочного рефлекса используют психологические понятия - внимание, установка в условиях ожидания раздражителя, реакция удивления, настораживания, испуга, тревоги, бдительности. С точки зрения нейрофизиолога, ориентировочный рефлекс - многокомпонентная неспецифическая реакция организма на «новизну», направленная на повышение способности анализаторов дифференцировать новое явление. Он характеризуется эффектом угасания и независимостью от модальности и направления изменений стимула О.А. Костандов).
Ориентировочно-исследовательский рефлекс является составной частью ориентировочно-исследовательского поведения, которое, будучи врожденным, тем не менее практически неотделимо от условно-рефлекторной деятельности. Это касается и многих других форм поведения. Поэтому одним из наиболее сложных вопросов физиологии поведения является разделение врожденных и приобретенных реакций.
У взрослой особи врожденная деятельность обычно не проявляется в чистом виде, она видоизменена формирующимися в процессе онтогенеза условными рефлексами. Таким образом, безусловные рефлексы модифицируются в соответствии с индивидуальным приспособлением к особенностям существования. Даже на самых ранних этапах постнатальной жизни, а для некоторых сторон жизнедеятельности еще в пренатальном периоде, врожденные реакции «обрастают» условно-рефлекторными элементами. При этом генетически детерминированные положительные реакции могут трансформироваться в отрицательные. Так, на самых ранних этапах жизни предпочитаемый сладкий вкус может становиться отвергаемым, если он хотя бы однократно сочетался с болезненным состоянием организма (дискомфортом).
Другая сложность в дифференцировании врожденных и приобретенных реакций связана с совершенствованием безусловно-рефлекторной деятельности в процессе индивидуального развития. Кроме того, при взаимодействии с условными рефлексами безусловные в процессе постнатальной жизни «дозревают» (Л.А. Орбели).
Видоизменение врожденных форм поведения в процессе индивидуального развития может зависеть не только от обучения, но и от многих косвенных влияний, в конечном счете сказывающихся на безусловно-рефлекторной деятельности. Она в ряде случаев определяется температурой окружающей среды, при которой происходит развитие организма, условиями питания, стрессорными воздействиями.
Поведение принято рассматривать как врожденное, если в онтогенезе нельзя обнаружить влияний на него обучения или других факторов. Эти влияния пытаются выявить при помощи экспериментов с использованием определенных видов депривации (например, изоляции от сверстников, выращивания в темноте и т.д.). Подобный метод не всегда эффективен, поскольку депривация, во-первых, не может исключить всех средовых воздействий, а во-вторых, вызывает ряд общих изменений в состоянии организма. В частности, в зависимости от раздражителей, воздействующих на развивающийся организм (обогащенная и обедненная среда), регулируются синтез ДНК в нейронах, нейромедиаторный баланс и многие другие составляющие, от которых зависит реализация поведенческих актов.
Ответы организма не являются следствием прямолинейных процессов развития, ведущих от гена прямо к поведению взрослого животного и лишь в некоторых случаях изменяемых внешними воздействиями. В действительности существует сложное переплетение причинных связей, когда каждая часть организма может взаимодействовать с другими его частями и внешней средой (Р. Хайнд).
Диапазон изменчивости сложнейших безусловных рефлексов в зависимости от условий существования в раннем возрасте неодинаков для разных видов деятельности. Некоторые врожденные комплексы движений чрезвычайно устойчивы и не могут быть изменены воздействиями среды, другие отличаются большей пластичностью. Описаны фиксированные последовательности движений, не зависящие от обучения. Они хорошо прослеживаются у насекомых и птиц. Так, роющие осы одного вида строят гнезда при помощи стереотипных движений, шаблонны движения домашних петухов при ухаживании за курами.
Фиксированные комплексы движений характерны и для высокоразвитых животных, в том числе и для человека. Характерны сканирующие движения головой младенцев, облегчающие поиск соска. Стереотипно проявляются другие комплексы движений, связанных с сосанием. Эти рефлексы созревают еще в пренатальном периоде развития, что установлено в наблюдениях над недоношенными детьми. Не зависят от обучения хватательный рефлекс, мимика ребенка и многие другие проявления врожденной деятельности. Наблюдения над представителями многих видов животных показывают, что адекватный выбор пищи может осуществляться без помощи родителей, т.е. не всегда требует предварительного обучения. Отрицательная реакция на высоту проявляется у обезьянок, никогда с ней не встречавшихся.
Вместе с тем многие сложнейшие безусловные рефлексы видоизменяются в процессе развития или же требуют для своего проявления периода обучения. У птенцов формирование пения определяется не только врожденными характеристиками, но и условиями вскармливания птицами своего или другого вида (А.Н. Промптов). Изоляция от сверстников крысят или щенков приводит к необратимым изменениям последующего «социального» общения. Изоляция обезьянок резко нарушает их последующее половое и материнское поведение.
Трудности, возникающие при разделении детерминированных генетически и выработанных в процессе жизни поведенческих актов, усугубляются и тем обстоятельством, что некоторые врожденные формы поведения проявляются на относительно поздних этапах развития, когда животное обладает некоторым опытом и уже сформированы условно-рефлекторные стереотипы.
Так происходит, в частности, с половым поведением, готовность к проявлению которого возникает в определенном возрасте на фоне гормональных перестроек. Однако эффективность спаривания у многих видов определяется также индивидуальным опытом, приобретаемым до достижения половой зрелости в результате общения со сверстниками. Например, у взрослых самцов цихлидовых рыб, выращенных в изоляции, поведение ухаживания адресуется не только самкам, но и самцам. Близкие изменения прослежены у птиц, грызунов, обезьян. Общение с сородичами влияет на половое поведение разными путями, изменяя готовность к спариванию, реактивность к соответствующим раздражителям, точность движений и различные реакции, прямо или косвенно связанные с размножением. При этом следует иметь в виду, что специфическое (в данном примере половое) поведение может видоизменяться у взрослых особей на основе неспецифического по отношению к нему поведения, проявляющегося на более ранних стадиях онтогенеза.
Гормональные перестройки при половом созревании могут также изменить характер реагирования на различные биологически существенные раздражители, что, в свою очередь, отражается на реализации ранее выработанных условных рефлексов. Эта закономерность прослежена на примере условно-рефлекторных вкусовых аверсий - отрицательного отношения к врожденно индифферентным или предпочитаемым вкусовым стимулам, сочетавшимся с болезненным состоянием. Аверсия к сладкому вкусу, однократно сочетавшемуся с отравлением, одинаково выражена у неполовозрелых крысят обоего пола. По мере полового созревания у самок увеличивается связанная с повышением уровня эстрогенов мотивация к потреблению веществ сладкого вкуса и соответственно снижается выработанная к ним аверсия. У самцов же их отвергание продолжает оставаться значительным, так как андрогены не изменяют указанную мотивацию.
Созревание центральной нервной системы в процессе онтогенеза и сопутствующие изменения в балансе биологически активных веществ во внутренней среде организма чрезвычайно важны для проявления различных врожденных форм поведения и вырабатываемой на их основе условно-рефлекторной деятельности. Определенным стадиям постнатальной жизни присущи свои особенности взаимодействия безусловно- и условно-рефлекторной деятельности.
Например, у щенков на протяжении первых трех лет жизни вырабатывается пищедобывательный условный рефлекс на естественные или экологически неадекватные запаховые раздражители при однократном их сочетании с кормлением. С 4-го по 10-й день жизни способность к выработке этого рефлекса исчезает и вновь появляется на 11?12-й день, причем начиная с этого периода обучение требует уже многократного сочетания условного и безусловного стимулов.
Многие реакции образуются в первые часы или дни жизни у птиц и млекопитающих при однократном сочетании раздражения различных органов чувств с врожденными элементами поведения - следованием за удаляющимся предметом и другими целенаправленными двигательными актами. Эта форма обучения, называемаязапечатлением (импринтингом), формируется на протяжении чувствительного периода, длящегося от 6?8 ч до 4?5 дней. Близки к запечатлению натуральные условные рефлексы, которые также формируются очень быстро на определенной стадии онтогенетического развития и чрезвычайно медленно угасают.
Сложные формы поведения наблюдаются сразу же после перехода к постнатальной жизни, что позволяет отнести их к врожденным реакциям. Процесс их дозревания не может быть прослежен «в чистом виде», так как они модифицируются благодаря внешним воздействиям. Существование феноменов запечатления и натуральных условных рефлексов затрудняет дифференцирование врожденных и приобретенных в постнатальном онтогенезе поведенческих актов.
Есть основания предполагать, что реализация некоторых врожденных реакций связана с раздражителями, которым подвергается организм в пренатальной жизни. Так, у щенков предпочтение запаха матери формируется в конце антенатального периода.
Некоторые врожденные реакции проявляются не сразу после рождения, а на одном из последующих этапов развития. Если в это время животное не сталкивается со специфическим раздражителем, в дальнейшем способность реагировать на него без специального обучения не проявляется. При этом возможны ошибки в отнесении некоторых реакций к врожденным или выработанным. Например, долгое время считали, что собаки, воспитывавшиеся с периода перехода к дефинитивному питанию на хлебно-молочной диете, не отвечают врожденной положительной реакцией на запах мяса. Первые опыты на этих животных были проведены лишь в 7-месячном возрасте. Оказалось, однако, что на 16 - 21-й день жизни щенка такая способность у него проявляется. Если же адекватный раздражитель отсутствует, она постепенно затормаживается и отсутствует у щенков старшего возраста, впервые сталкивающихся с запахом мяса.
Проявление некоторых сложных форм поведения, хотя и определяется генетической программой, в некоторых пределах может модулироваться внешними факторами. Так, понижение температуры внешней среды значительно снижает уровень игровой деятельности детенышей некоторых млекопитающих, хотя вызывает ее специфический раздражитель - контакт со сверстниками.
Можно привести много примеров, подтверждающих роль средовых факторов в модификации врожденных форм поведения. Однако было бы ошибкой противопоставлять значение генетических и средовых факторов в развитии поведения. Все формы взаимодействия организма со средой, в том числе и поведенческие, обусловлены генетической программой и в той или иной степени подвержены внешним влияниям. Генетическая программа определяет и диапазон этих влияний, т.е. так называемую норму реакции. Для одних признаков она строго фиксирована, что хорошо иллюстрирует отсутствие пластичности в осуществлении некоторых функций у насекомых (полет, выход из личинки или кокона, половое поведение).
Существуют строго запрограммированные инстинктивные действия. Например, самка паука при строительстве кокона производит комплексы стереотипных движений, даже если паутинная нить не вырабатывается. Затем в несуществующее отверстие она откладывает яйца, которые падают на землю, и продолжает деятельность, имитирующую строительство кокона, которого на самом деле нет. В этом случае норма реакции крайне узка, и инстинктивные действия не зависят от сигналов об их эффективности. Для ряда других признаков она значительно шире, причем адаптивная вариабельность инстинктивных действий обнаружена и у насекомых, что проявляется, в частности, при восстановлении разрушенных жилищ в условиях, отличных от естественных.
Генетическая обусловленность поведения проявляется при постепенном формировании некоторых поведенческих актов в процессе раннего онтогенеза. Подробно исследовано соотношение врожденных и приобретенных компонентов в реакции нападения на жертву у котят. Вначале проявляются только инстинктивные двигательные стереотипы, постепенно в процессе тренировки, происходящей в условиях контакта с матерью и сверстниками, они уточняются и обогащаются движениями, сформировавшимися в процессе обучения.
Исходное использование врожденных комплексов движений, связанных с пищевой активностью, описано у щенков первых дней жизни при выработке внутримозгового самораздражения «зон награды» (положительной эмоциогенной системы). Постепенно репертуар движений обогащается менее шаблонными, выработанными комплексами, причем они соседствуют с врожденными стереотипами двигательной активности. Очевидно, инстинктивные повеленческие акты, на основе которых строится новая система целенаправленной активности, не обязательно устраняются при ее формировании.
Сложным является вопрос о непременной рефлекторной основе каждого поведенческого акта.
Представление о ее обязательности привело И.П. Павлова к отождествлению понятий сложные безусловные реакции иинстинкты. Во многих случаях удалось обнаружить внешние и внутренние стимулы, являющиеся толчком к развертыванию цепи шаблонных реакций, однако не всегда можно их идентифицировать, что позволяет предполагать, что ряд форм инстинктивной деятельности проявляется самопроизвольно. Эндогенные процессы в ЦНС обусловливают выполнение ряда инстинктивных актов без видимых колебаний в состоянии внешней и внутренней среды. Большую роль при этом играют циркадные и другие ритмы, которые не определяются физиологическим состоянием организма и различными стимулами, хотя и могут сдвигаться под их влиянием.
Описаны автономные колебательные процессы в различных структурах мозга, которые определяют периодические изменения поведения животных, изолированных от сородичей и лишенных зрения и слуха. Многие генетически закодированные реакции определяются изменениями во внутренней среде организма. Так, у глухих от рождения сиамских кошек-мутантов возбуждение, связанное с циклом половой активности, проявляется как в поведенческих актах (лордоз и др.), так и в специфических звуковых сигналах. Определенные сигналы издаются этими животными в состоянии голода и при оборонительном поведении.
Некоторые нормы реакций при отсутствии обратной связи подавляются. Так, у глухих и слепых людей отсутствуют некоторые выразительные движения (в том числе и звуковые), связанные соответственно со слуховым или зрительным восприятием. Рожденные слепыми с годами улыбаются меньше, чем зрячие или ослепшие в более позднем возрасте. Однако ряд выразительных движений проявляется независимо от полноценности сенсорных систем. Анализ зафиксированных на кинопленку выразительных движений детей, родившихся слепыми и глухими, показал, что моторика смеха у них точно такая же, как и у здоровых (И. Айбл-Айбесфельдт).
Комплексы инстинктивных движений обычно тесно связаны с сигналами из внешней и внутренней сред организма, хотя они и могут определяться автономными процессами в ЦНС. Однако далеко не всегда удается их выявить.
Отрицание рефлекторной природы инстинктивных актов привело некоторых исследователей к определению их как врожденных, внутренне организованных и проявляющихся спонтанно (У. Торп). У. Крейг предположил, что инстинкт связан с накоплением «специфической энергии действия», которую освобождает разрешающая ситуация. При этом инстинктивные действия, отражающие внутренние потребности, включают поисковую (подготовительную) и завершающую фазы.
Примером может служить активность хищника при выслеживании и поедании жертвы. На первом этапе имеется ненаправленный поиск, далее в соответствии с раздражителями, исходящими от жертвы, поиск становится направленным, после чего следует ряд поведенческих актов (подкрадывание или преследование, прыжок, умерщвление жертвы, расчленение ее на куски). Второй этап (поедание жертвы) является завершающим (консуматорным) и протекает более стереотипно, чем первый. У. Крейг придавал большое значение влечениям и побуждениям, полагая, что завершающий этап инстинктивного действия подавляет их.
Заключение
Низшая нервная деятельность получила название безусловно рефлекторной, а ее отдельные реакции называют безусловными рефлексами. Безусловные рефлексы, сформировавшиеся за миллионы лет эволюции, одинаковы для всех представителей данного вида животного и мало зависят от сиюминутных условий существования конкретного организма.
Безусловные рефлексы позволяют решать важнейшие биологические задачи надежными, проверенными веками способами и решать успешно при условии, что факторы окружающей среды остаются в общем такими же, как и миллионы лет назад. При резком же изменении этих условий безусловный рефлекс становится плохим помощником. Например, для ежей характерен оборонительный безусловный рефлекс: свернуться в клубок и выставить колючки. На протяжении многих тысячелетий он их выручал, но во второй половине 20 в., по мнению зоологов, этот рефлекс поставил их на грань вымирания, т.к. ежи, выходящие ночью на долго сохраняющие тепло автодороги, чтобы погреться, при приближении автомобиля не убегают, а пытаются защищаться как встарь теми же колючками и, конечно, гибнут под колесами.
Значит, попытка приспособиться к резко изменившимся условиям с помощью безусловно рефлекторного поведения может привести организм к гибели. Более того, поскольку у всех представителей данного биологического вида безусловные рефлексы одинаковы, при резкой перемене климата или других факторов может гибнуть не один организм, а множество особей. У одноклеточных организмов, червей, моллюсков и членистоногих, например, гибель большого числа особей восполняется огромной скоростью размножения.
Совсем иначе приспосабливаются к изменившимся условиям высшие животные и человек. У этих видов на основе низшей нервной деятельности сформировались новые механизмы приспособления - высшая нервная деятельность. С ее помощью живые организмы приобрели способность реагировать не только на непосредственное действие биологически значимых агентов (пищевых, половых, оборонительных), но и на их отдаленные признаки, выявляя из хаоса окружающей среды связи во времени между биологически важным явлением и закономерно предшествующими ему событиями.
Список литературы
1. Смирнов В.М., Будылина С.М. Физиология сенсорных систем и высшая нервная деятельность - М., 2003.
2. Смиронов В.М. Нейрофизиология и ВНД детей и подростков. - М., 2000
3. Урываев Ю.В. Высшие функции мозга. - М., 1996
4. Анохин П.К. Биология и нейрофизиология условного рефлекса. - М.: Медицина, 1968
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Принцип единства сознания и деятельности. Анатомо-физиологический механизм рефлекторной деятельности. Безусловные рефлексы. Исходное использование врожденных комплексов движений, связанных с пищевой активностью. Колебательные процессы в структурах мозга.
реферат , добавлен 09.12.2011
Понятие рефлекса и рефлекторной дуги, ответная реакция организма на раздражение. Рефлексы и деятельность нервной системы. Рефлекторная дуга и путь нервного импульса от рецепторов до рабочего органа. Разработка учения об условных рефлексах живых существ.
контрольная работа , добавлен 08.11.2011
Изучение рефлекторной теории и её принципов: материалистического детерминизма, структурности, анализа и синтеза. Характеристика понятия рефлекса, его значения и роли в организме. Рефлекторный принцип построения нервной системы. Принцип обратной связи.
реферат , добавлен 19.02.2011
Нейробиологические концепции нервной системы. Составляющие нервной системы, характеристика их функций. Рефлекс - основная форма нервной деятельности. Понятие рефлекторной дуги. Особенности процессов возбуждения и торможения в центральной нервной системе.
реферат , добавлен 13.07.2013
Значение высшей нервной деятельности в жизнедеятельности человека. Анатомия, физиология и гигиена высшей нервной деятельности. Безусловные и условные нервные рефлексы. Эмоции, память, сон, прогноз и внушение. Нарушения высшей нервной деятельности.
реферат , добавлен 14.04.2011
Сущность и исторические предпосылки учения о высшей нервной деятельности, его значение для развития современной науки. Формы приспособительной деятельности животных и человека. Основные свойства безусловного рефлекса и критерии нервной деятельности.
презентация , добавлен 12.01.2014
Термин "мотивация" для обозначения внутреннего состояния организма. Особая форма целенаправленной деятельности человека по определению Сеченова - "психические рефлексы с усиленным концом". "Рефлексы цели" Павлова. Физиологические теории мотивации.
реферат , добавлен 22.10.2012
Образование условного рефлекса как основной элементарный акт высшей нервной деятельности. Классификация условных рефлексов по частным, общим признакам. Условно-рефлекторная настройка, Условные рефлексы n-го порядка. Специфика образования рефлексов.
контрольная работа , добавлен 22.09.2009
Состав нерва. Проводимость как способность живой ткани проводить биоэлектрические импульсы. Скорость проведение возбуждения по нервным волокнам. Утомление нервного волокна. Условные рефлексы, строение рефлекторной дуги. Зрительная рецепция, сетчатка.
контрольная работа , добавлен 10.04.2012
Характеристика законов высшей нервной деятельности человека. Особенности процессов возбуждения и торможения, которые лежат в основе деятельности центральной нервной системы. Принцип доминанты. Особенности условных рефлексов и их биологическое значение.
Основным механизмом нервной деятельности, как у низших, так и у самых сложных организмов, является рефлекс. Рефлексом называется ответная реакция организма на раздражения внешней или внутренней среды. Рефлексы отличаются следующими особенностями: всегда начинаются с нервного возбуждения, вызванного каким-либо раздражителем в том или другом рецепторе, и заканчиваются определенной реакцией организма (например, движением или секрецией).
Рефлекторная деятельность - это сложная анализирующая и синтезирующая работа коры головного мозга, суть которой состоит в дифференциации многочисленных раздражителей и установлении между ними самых различных связей.
Анализ раздражителей выполняется сложными нервными органами-анализаторами. Каждый анализатор состоит из трех частей: 1) периферического воспринимающего органа (рецептора); 2) проводящего афферентного, т.е. центростремительного пути, по которому нервное возбуждение передается от периферии к центру; 3) корковой части анализатора (центрального звена).
Передача нервного возбуждения от рецепторов сначала к центральным отделам нервной системы, а затем от них по эфферентным, т.е. центробежным, путям обратно к рецепторам для ответной реакции, имеющая место в ходе рефлекса, осуществляется по рефлекторной дуге. Рефлекторная дуга (рефлекторное кольцо) состоит из рецептора, афферентного нерва, центрального звена, эфферентного нерва и эффектора (мышцы или железы).
Первоначальный анализ раздражителей совершается в рецепторах и в низших отделах мозга. Он имеет элементарный характер и обусловлен степенью совершенства того или другого рецептора. Высший и наиболее тонкий анализ раздражителей осуществляется корой больших полушарий головного мозга, представляющей собой совокупность мозговых окончаний всех анализаторов.
В ходе рефлекторной деятельности осуществляется также процесс дифференцировочного торможения, в ходе которого возбуждения, вызываемые неподкрепляемыми условными раздражителями, постепенно угасают, остаются же возбуждения, строго соответствующие основному, подкрепляемому условному раздражителю. Благодаря дифференцировочному торможению достигается очень тонкая дифференцировка раздражителей. В силу этого оказывается возможным образование условных рефлексов на комплексные раздражители.
При этом условный рефлекс вызывается воздействием только комплекса раздражителей в целом и не вызывается действием какого-нибудь одного из входящих в комплекс раздражителей.
Безусловные рефлексы. Инстинкты
Безусловные рефлексы были выделены в специальную категорию для обозначения видовых реакций организма на внутренние и внешние раздражители, осуществляющихся на основе врожденных нервных связей, т.е. отражающих филогенетический опыт приспособления к условиям существования. Безусловные рефлексы относительно постоянны, стереотипно проявляются в ответ на адекватное раздражение определенного рецептивного поля и служат основой для формирования многочисленных условных рефлексов, связанных с индивидуальным опытом. Безусловные рефлексы обеспечивают координированную деятельность, направленную на поддержание постоянства многих параметров внутренней среды, взаимодействие организма с внешней средой, согласованную деятельность соматических, висцеральных и вегетативных реакций.
Однако оптимальное приспособление к меняющимся состояниям внешней и внутренней сред организма достигается с помощью условных рефлексов, благодаря которым индифферентные для определенной деятельности раздражители приобретают качество биологически значимых сигналов.
Особенности безусловных рефлексов
Предложено несколько классификаций безусловных рефлексов в соответствии с характером вызывающих их раздражителей, их биологической ролью, уровнями управления (связь с определенными отделами ЦНС), порядком следования в конкретном приспособительном акте. Авторы этих классификаций отразили в них свои научные интересы и методологические установки. И.П. Павлов описал пищевые, оборонительные, ориентировочные, родительские и детские реакции, подразделяемые на более дробные рефлексы. Так, пищевые рефлексы, связанные с деятельностью пищевого центра, включают поиск, добычу, захват, вкусовое опробование пищи, секрецию слюны и пищеварительных соков в желудочно-кишечном тракте, его моторную деятельность.
В трудах И.П. Павлова встречаются также указания на следующие безусловные рефлексы: пищевые (положительный и отрицательный), ориентировочный, коллекционирования, цели, осторожности, свободы, исследовательский, самосохранительные (положительный и отрицательный), агрессивный, сторожевой, подчинения, половые (мужской и женский), игровой, родительский, норогнездный, миграционный, социальный, питьевой.
Н.А. Рожанский выделил 24 рефлекса, входящие в следующие шесть групп: общей активности, обменные, междуживотных отношений, продолжения вида и размножения, экологические и неповеденческие рефлексы подкорково-стволовых частей головного мозга. Эта классификация почти не затрагивает вегетативную сферу регуляции, играющую большую роль в реализации поведенческих актов.
Более широкой является классификация, основанная на исследовании адаптивных сторон безусловно-рефлекторной деятельности. Представитель эколого-физиологического направления А.Д. Слоним предложил разделить безусловные рефлексы на три группы реакций, связанных с поддержанием постоянства внутренней среды, изменениями во внешней среде и сохранением вида.
Приведенные классификации предусматривают не только описание поведения, но и выяснение лежащих в его основе физиологических механизмов. Последнее в меньшей степени интересует этологов, также исследующих поведение в адекватной для животного окружающей среде. Вот пример классификации типов поведения, предложенной немецким этологом Г. Темброком.
Поведение, определяемое обменом веществ и состоящее из пищедобывания и приема пищи, мочеотделения и дефекации, запасания пищи, покоя и сна, потягивания.
Комфортное поведение.
Оборонительное поведение.
Поведение, связанное с размножением, состоящее из охраны территории, спаривания, заботы о потомстве.
Социальное (групповое) поведение.
Постройка гнезд, нор и убежищ.
Хотя во многом такое разделение и близко к приведенным выше классификациям физиологов Н.А. Рожанского и А.Д. Слонима, оно в большей степени тяготеет к внешнему описанию врожденно закрепленных стереотипов поведения.
Для П.В. Симонова классифицирующим принципом группировки сложнейших безусловных рефлексов явились идеи В.И. Вернадского и А.А. Ухтомского об освоении живыми существами разных уровней организации в гео-, био-, а для человека также в социо- и ноосфере (интеллектуальное освоение мира). П.В. Симонов выделил следующие безусловные рефлексы: витальные, ролевые (зоосоциальные) и саморазвития. К витальным безусловным рефлексам относятся пищевой, питьевой, регуляции сна, оборонительные (включая рефлекс «биологической осторожности»), рефлекс экономии сил и многие другие. Они не требуют участия другой особи, а невозможность их реализации ведет к физической гибели. Ролевые (зоосоциальные) безусловные рефлексы, напротив, проявляются в процессе взаимодействия с другими особями данного вида. Безусловные рефлексы саморазвития отражают исследовательское поведение, рефлексы свободы, имитационный и игровой.
Польский нейрофизиолог Ю. Конорски разделил безусловные рефлексы в соответствии с их биологической ролью на сохранительные , связанные с поступлением в организм и выведением из него всего необходимого; восстановительные (сон), направленные на сохранение вида (копуляция, беременность, забота о потомстве), и защитные обеспечивающие удаление всего тела или его отдельных частей из сферы действия вредящего или опасного для организма раздражителя (рефлексы отдергивания и отступления) или связанные с устранением вредящих агентов, которые попали на поверхность тела или внутрь организма, уничтожением или нейтрализацией вредящих агентов (наступательные рефлексы).
Сохранительные рефлексы привлечения направлены непосредственно на объект (пища, половой партнер), защитные направлены в сторону, противоположную вредящему раздражителю. По порядку последовательности фаз эта классификация дополняется указанием на подготовительные (драйвовые, мотивационные) и исполнительные (консуматорные), связанные с завершающими действиями, безусловные рефлексы.
Так, исходя из этой классификации можно выделить подготовительные пищевые безусловные рефлексы , лежащие в основе формирования состояний голода и сытости. К ним относятся реакции, возникающие при изменении химического состава крови, сдвигах в обмене веществ, усилении или ослаблении интероцептивной сигнализации (преимущественно от рецепторов желудка, кишечника и печени).
Инициация и прекращение пищевого возбуждения определяются нервными и гуморальными сигналами, воспринимаемыми специализированными рецепторами гипоталамической области. В формирование состояний голода и сытости вовлекаются также многие другие структуры головного мозга. Пищевое побуждение зависит от внутренних раздражителей и от стимулов, исходящих из внешней среды. На фоне доминирующей мотивации голода возникает двигательное беспокойство и происходит активация некоторых сенсорных систем (в частности, вкуса и обоняния). После поступления пищи в ротовую полость подготовительные рефлексы тормозятся и начинают реализоваться исполнительные пищевые рефлексы: пережевывание пищи, слюноотделение, проглатывание сформировавшегося пищевого комка, координированные сокращения пищевода и желудка, выделение желудочного и панкреатического соков, изменение метаболических реакций и т.д.
Столь же сложны подготовительные и исполнительные безусловные рефлексы, связанные с половым или оборонительным поведением. Следует вместе с тем иметь в виду, что в процессе онтогенеза подготовительные и исполнительные безусловные рефлексы видоизменяются под влиянием внешних и внутренних раздражителей, поэтому в координированной приспособительной деятельности первостепенную роль начинают играть условные рефлексы.
Как можно было видеть, рефлекторное управление функциями организма осуществляется механизмами разной сложности. Это позволило И.П. Павлову разделить безусловные рефлексы по анатомическому принципу: простые (спинно-мозговые), усложненные (продолговатый мозг), сложные (средний мозг) и сложнейшие (ближайшая подкорка и кора больших полушарий). При этом И.П. Павлов указывал на системный характер регуляции физиологических процессов, рассмотренный им на примере организации «пищевого центра» - функциональной совокупности структур, расположенных на разных уровнях головного мозга.
Положение о системности как основном принципе работы мозга было сформулировано А.А. Ухтомским в его учении о доминанте - функциональном объединении различных нервных центров на основе повышенной возбудимости. Эти идеи были развиты П.К. Анохиным, согласно представлениям которого функциональные системы динамически объединяют нервные элементы различных уровней ЦНС, обеспечивая определенные приспособительные эффекты.
Таким образом, существует возможность классифицировать безусловно-рефлекторную и условно-рефлекторную деятельность на основании анатомического и функционального подходов, между которыми нет принципиальных противоречий. В последние десятилетия с помощью стереотаксической техники удалось определить участие в специализированной безусловно-рефлекторной деятельности многих отделов мозга (гипоталамуса, миндалевидного тела, гиппокампа, стриопаллидарной системы и др.). Полученные данные расширили представления об организации различных форм поведения.
Развитие теории автоматического регулирования привело к необходимости рассмотреть организацию врожденного и приобретенного поведения в аспекте представлений об информационно-управляющей деятельности мозга . Было выделено шесть уровней его организации (А.Б. Коган и др.): элементарные, координационные, интегративные, сложнейшие безусловные рефлексы, элементарные условные рефлексы и сложные формы высшей нервной (психической) деятельности.
Элементарные безусловные рефлексы - простые ответные реакции местного значения, реализуемые в соответствии с жестко детерминированной программой своих сегментарных центров. Они осуществляются по одному главному каналу (центростремительные, центральные и центробежные звенья). Роль обратных связей (преимущественно отрицательных) в коррекции элементарных безусловных рефлексов невелика. Примеры такого рефлекса - отдергивание обожженной ноги от огня или мигание при попадании в глаз соринки.
Координационные безусловные рефлексы также осуществляются на сегментарном уровне, но в отличие от элементарных рефлексов включают ряд циклов, хотя и стереотипных, но допускающих коррекцию на основе отрицательных и положительных обратных связей. Пример простого координационного рефлекса - антагонистический рефлекс, согласующий сокращения сгибательных и разгибательных мышц.
Интегративные безусловные рефлексы - синтез координированных двигательных актов с их вегетативным обеспечением в комплексные реакции определенного биологического значения. Они обеспечивают поддержание гомеостаза и осуществляют коррекцию элементарных и координационных рефлексов. Реализация интегративных рефлексов определяется надсегментарными механизмами (в основном нижними отделами ствола, структурами продолговатого, среднего и промежуточного мозга, мозжечка). Если для осуществления элементарных и координационных рефлексов имеют значение главным образом физические свойства и локальное приложение раздражителя, то интегративные рефлексы обеспечивают целостные ответы организма (простейшие поведенческие акты с их вегетативными компонентами).
Механизмы нервной регуляции разных уровней тесно переплетаются, поэтому их разделение носит условный характер. Даже у спинального животного в осуществлении элементарного рефлекса участвует несколько рефлекторных дуг. Еще И.М. Сеченов обнаружил, что у лягушки неэффективность удаления лапкой повреждающего раздражителя приводит к вовлечению в реакцию новых двигательных координации. Двигательный ответ определяется исходным состоянием рефлекторного аппарата. У обезглавленной лягушки раздражение кожи стопы вызывает ее сгибание, при согнутой - разгибание. Нетрафаретность реализации врожденных рефлекторных программ, проявляемая даже после удаления надсегментарных отделов центральной нервной системы, значительно сильнее выражена при отсутствии нарушения ее целостности.
Сложность организации врожденных реакций прослеживается на примере слюноотделительного безусловного рефлекса, который принято было считать относительно простым. В действительности же он связан с различными рецепторами (вкусовыми, тактильными, болевыми), волокнами нескольких нервов (тройничного, лицевого, языкоглоточного, блуждающего), многими отделами ЦНС (продолговатым мозгом, гипоталамусом, миндалевидным телом, корой больших полушарий). Слюноотделение связано с пищевым поведением, сердечно-сосудистой, дыхательной, эндокринной, терморегуляторной функциями.
Безусловно-рефлекторная секреция слюны зависит не только от вызывающего ее адекватного раздражителя, но и от многих внешних и внутренних факторов. Повышение температуры окружающей среды приводит к выделению большого количества «терморегуляторной» слюны с низким содержанием органических веществ. Количество слюны зависит от уровня пищевого возбуждения, доступности воды, содержания в пище поваренной соли, гормонального фона и многих других факторов.
Таким образом, казалось бы, относительно простые врожденные реакции в действительности входят в системную интеграцию сложных механизмов, определяющих поддержание гомеостаза и взаимоотношение организма с внешней средой. Такая интеграция чрезвычайно пластична, и в соответствии с принципом доминанты одни и те же реакции могут входить в комплексы, связанные с удовлетворением различных потребностей организма. Например, слюноотделительный рефлекс может быть связан с терморегуляцией, пищевым или оборонительным поведением.
В осуществлении интегративных безусловных рефлексов, представляющих собой комплексы координированных движений с их вегетативным обеспечением, ведущую роль играют надсегментарные механизмы. Сложная система обратных связей осуществляет коррекцию элементарных, координационных и интегративных реакций, объединяемых в единую систему. Она неотделима от центральных механизмов инстинктивных реакций, связанных с подкорково-стволовыми отделами головного мозга. Определенную роль в реализации инстинктивных реакций играет также кора больших полушарий головного мозга.
Можно заметить, что предлагаемое разными авторами разделение уровней безусловно-рефлекторной деятельности относительно. Схематичность любой ее классификации прослеживается на примере одного из фундаментальных безусловных рефлексов - ориентировочного. Он включает три группы явлений (Л.Г. Воронин). Первая его форма, обозначенная И.П. Павловым как рефлекс «что такое?», включает много элементарных и координированных реакций - расширение зрачка, снижение порогов чувствительности к раду сенсорных раздражителей, сокращение и расслабление мышц глаза, уха, поворот головы и туловища в сторону источника раздражения, принюхивание к нему, изменение электрической активности головного мозга (угнетение, блокада альфа-ритма и возникновение более частых колебаний), появление кожно-гальванической реакции, углубление дыхания, расширение кровеносных сосудов головы и сужение сосудов конечностей, начальное замедление и последующее учащение сердцебиений и целый ряд других изменений в вегетативной сфере организма.
Вторая форма ориентировочного рефлекса связана со специализированными поисковыми движениями и зависит от мотивационно-потребностных характеристик, т.е. превалирующей доминанты, и от внешних раздражителей.
Третья форма ориентировочного рефлекса проявляется в виде исследовательской реакции, не обязательно связанной с удовлетворением текущих потребностей организма, т.е. основанной на «любопытстве».
В зарубежной литературе для описания ориентировочного рефлекса используют психологические понятия - внимание, установка в условиях ожидания раздражителя, реакция удивления, настораживания, испуга, тревоги, бдительности. С точки зрения нейрофизиолога, ориентировочный рефлекс - многокомпонентная неспецифическая реакция организма на «новизну», направленная на повышение способности анализаторов дифференцировать новое явление. Он характеризуется эффектом угасания и независимостью от модальности и направления изменений стимула О.А. Костандов).
Ориентировочно-исследовательский рефлекс является составной частью ориентировочно-исследовательского поведения , которое, будучи врожденным, тем не менее практически неотделимо от условно-рефлекторной деятельности. Это касается и многих других форм поведения. Поэтому одним из наиболее сложных вопросов физиологии поведения является разделение врожденных и приобретенных реакций.
У взрослой особи врожденная деятельность обычно не проявляется в чистом виде, она видоизменена формирующимися в процессе онтогенеза условными рефлексами. Таким образом, безусловные рефлексы модифицируются в соответствии с индивидуальным приспособлением к особенностям существования. Даже на самых ранних этапах постнатальной жизни, а для некоторых сторон жизнедеятельности еще в пренатальном периоде, врожденные реакции «обрастают» условно-рефлекторными элементами. При этом генетически детерминированные положительные реакции могут трансформироваться в отрицательные. Так, на самых ранних этапах жизни предпочитаемый сладкий вкус может становиться отвергаемым, если он хотя бы однократно сочетался с болезненным состоянием организма (дискомфортом).
Другая сложность в дифференцировании врожденных и приобретенных реакций связана с совершенствованием безусловно-рефлекторной деятельности в процессе индивидуального развития. Кроме того, при взаимодействии с условными рефлексами безусловные в процессе постнатальной жизни «дозревают» (Л.А. Орбели).
Видоизменение врожденных форм поведения в процессе индивидуального развития может зависеть не только от обучения, но и от многих косвенных влияний , в конечном счете сказывающихся на безусловно-рефлекторной деятельности. Она в ряде случаев определяется температурой окружающей среды, при которой происходит развитие организма, условиями питания, стрессорными воздействиями.
Поведение принято рассматривать как врожденное, если в онтогенезе нельзя обнаружить влияний на него обучения или других факторов. Эти влияния пытаются выявить при помощи экспериментов с использованием определенных видов депривации (например, изоляции от сверстников, выращивания в темноте и т.д.). Подобный метод не всегда эффективен, поскольку депривация, во-первых, не может исключить всех средовых воздействий, а во-вторых, вызывает ряд общих изменений в состоянии организма. В частности, в зависимости от раздражителей, воздействующих на развивающийся организм (обогащенная и обедненная среда), регулируются синтез ДНК в нейронах, нейромедиаторный баланс и многие другие составляющие, от которых зависит реализация поведенческих актов.
Ответы организма не являются следствием прямолинейных процессов развития, ведущих от гена прямо к поведению взрослого животного и лишь в некоторых случаях изменяемых внешними воздействиями. В действительности существует сложное переплетение причинных связей, когда каждая часть организма может взаимодействовать с другими его частями и внешней средой (Р. Хайнд).
Диапазон изменчивости сложнейших безусловных рефлексов в зависимости от условий существования в раннем возрасте неодинаков для разных видов деятельности. Некоторые врожденные комплексы движений чрезвычайно устойчивы и не могут быть изменены воздействиями среды, другие отличаются большей пластичностью. Описаны фиксированные последовательности движений, не зависящие от обучения. Они хорошо прослеживаются у насекомых и птиц. Так, роющие осы одного вида строят гнезда при помощи стереотипных движений, шаблонны движения домашних петухов при ухаживании за курами.
Фиксированные комплексы движений характерны и для высокоразвитых животных, в том числе и для человека. Характерны сканирующие движения головой младенцев, облегчающие поиск соска. Стереотипно проявляются другие комплексы движений, связанных с сосанием. Эти рефлексы созревают еще в пренатальном периоде развития, что установлено в наблюдениях над недоношенными детьми. Не зависят от обучения хватательный рефлекс, мимика ребенка и многие другие проявления врожденной деятельности. Наблюдения над представителями многих видов животных показывают, что адекватный выбор пищи может осуществляться без помощи родителей, т.е. не всегда требует предварительного обучения. Отрицательная реакция на высоту проявляется у обезьянок, никогда с ней не встречавшихся.
Вместе с тем многие сложнейшие безусловные рефлексы видоизменяются в процессе развития или же требуют для своего проявления периода обучения. У птенцов формирование пения определяется не только врожденными характеристиками, но и условиями вскармливания птицами своего или другого вида (А.Н. Промптов). Изоляция от сверстников крысят или щенков приводит к необратимым изменениям последующего «социального» общения. Изоляция обезьянок резко нарушает их последующее половое и материнское поведение.
Трудности, возникающие при разделении детерминированных генетически и выработанных в процессе жизни поведенческих актов, усугубляются и тем обстоятельством, что некоторые врожденные формы поведения проявляются на относительно поздних этапах развития, когда животное обладает некоторым опытом и уже сформированы условно-рефлекторные стереотипы.
Так происходит, в частности, с половым поведением , готовность к проявлению которого возникает в определенном возрасте на фоне гормональных перестроек. Однако эффективность спаривания у многих видов определяется также индивидуальным опытом, приобретаемым до достижения половой зрелости в результате общения со сверстниками. Например, у взрослых самцов цихлидовых рыб, выращенных в изоляции, поведение ухаживания адресуется не только самкам, но и самцам. Близкие изменения прослежены у птиц, грызунов, обезьян. Общение с сородичами влияет на половое поведение разными путями, изменяя готовность к спариванию, реактивность к соответствующим раздражителям, точность движений и различные реакции, прямо или косвенно связанные с размножением. При этом следует иметь в виду, что специфическое (в данном примере половое) поведение может видоизменяться у взрослых особей на основе неспецифического по отношению к нему поведения, проявляющегося на более ранних стадиях онтогенеза.
Гормональные перестройки при половом созревании могут также изменить характер реагирования на различные биологически существенные раздражители, что, в свою очередь, отражается на реализации ранее выработанных условных рефлексов. Эта закономерность прослежена на примере условно-рефлекторных вкусовых аверсий - отрицательного отношения к врожденно индифферентным или предпочитаемым вкусовым стимулам, сочетавшимся с болезненным состоянием. Аверсия к сладкому вкусу, однократно сочетавшемуся с отравлением, одинаково выражена у неполовозрелых крысят обоего пола. По мере полового созревания у самок увеличивается связанная с повышением уровня эстрогенов мотивация к потреблению веществ сладкого вкуса и соответственно снижается выработанная к ним аверсия. У самцов же их отвергание продолжает оставаться значительным, так как андрогены не изменяют указанную мотивацию.
Созревание центральной нервной системы в процессе онтогенеза и сопутствующие изменения в балансе биологически активных веществ во внутренней среде организма чрезвычайно важны для проявления различных врожденных форм поведения и вырабатываемой на их основе условно-рефлекторной деятельности. Определенным стадиям постнатальной жизни присущи свои особенности взаимодействия безусловно- и условно-рефлекторной деятельности.
Например, у щенков на протяжении первых трех лет жизни вырабатывается пищедобывательный условный рефлекс на естественные или экологически неадекватные запаховые раздражители при однократном их сочетании с кормлением. С 4-го по 10-й день жизни способность к выработке этого рефлекса исчезает и вновь появляется на 11?12-й день, причем начиная с этого периода обучение требует уже многократного сочетания условного и безусловного стимулов.
Многие реакции образуются в первые часы или дни жизни у птиц и млекопитающих при однократном сочетании раздражения различных органов чувств с врожденными элементами поведения - следованием за удаляющимся предметом и другими целенаправленными двигательными актами. Эта форма обучения, называемая запечатлением (импринтингом) , формируется на протяжении чувствительного периода, длящегося от 6?8 ч до 4?5 дней. Близки к запечатлению натуральные условные рефлексы, которые также формируются очень быстро на определенной стадии онтогенетического развития и чрезвычайно медленно угасают.
Сложные формы поведения наблюдаются сразу же после перехода к постнатальной жизни, что позволяет отнести их к врожденным реакциям. Процесс их дозревания не может быть прослежен «в чистом виде», так как они модифицируются благодаря внешним воздействиям. Существование феноменов запечатления и натуральных условных рефлексов затрудняет дифференцирование врожденных и приобретенных в постнатальном онтогенезе поведенческих актов.
Есть основания предполагать, что реализация некоторых врожденных реакций связана с раздражителями, которым подвергается организм в пренатальной жизни. Так, у щенков предпочтение запаха матери формируется в конце антенатального периода.
Некоторые врожденные реакции проявляются не сразу после рождения, а на одном из последующих этапов развития. Если в это время животное не сталкивается со специфическим раздражителем, в дальнейшем способность реагировать на него без специального обучения не проявляется. При этом возможны ошибки в отнесении некоторых реакций к врожденным или выработанным. Например, долгое время считали, что собаки, воспитывавшиеся с периода перехода к дефинитивному питанию на хлебно-молочной диете, не отвечают врожденной положительной реакцией на запах мяса. Первые опыты на этих животных были проведены лишь в 7-месячном возрасте. Оказалось, однако, что на 16?21-й день жизни щенка такая способность у него проявляется. Если же адекватный раздражитель отсутствует, она постепенно затормаживается и отсутствует у щенков старшего возраста, впервые сталкивающихся с запахом мяса.
Проявление некоторых сложных форм поведения, хотя и определяется генетической программой, в некоторых пределах может модулироваться внешними факторами. Так, понижение температуры внешней среды значительно снижает уровень игровой деятельности детенышей некоторых млекопитающих, хотя вызывает ее специфический раздражитель - контакт со сверстниками.
Можно привести много примеров, подтверждающих роль средовых факторов в модификации врожденных форм поведения. Однако было бы ошибкой противопоставлять значение генетических и средовых факторов в развитии поведения. Все формы взаимодействия организма со средой, в том числе и поведенческие, обусловлены генетической программой и в той или иной степени подвержены внешним влияниям. Генетическая программа определяет и диапазон этих влияний, т.е. так называемую норму реакции . Для одних признаков она строго фиксирована, что хорошо иллюстрирует отсутствие пластичности в осуществлении некоторых функций у насекомых (полет, выход из личинки или кокона, половое поведение).
Существуют строго запрограммированные инстинктивные действия. Например, самка паука при строительстве кокона производит комплексы стереотипных движений, даже если паутинная нить не вырабатывается. Затем в несуществующее отверстие она откладывает яйца, которые падают на землю, и продолжает деятельность, имитирующую строительство кокона, которого на самом деле нет. В этом случае норма реакции крайне узка, и инстинктивные действия не зависят от сигналов об их эффективности. Для ряда других признаков она значительно шире, причем адаптивная вариабельность инстинктивных действий обнаружена и у насекомых, что проявляется, в частности, при восстановлении разрушенных жилищ в условиях, отличных от естественных.
Генетическая обусловленность поведения проявляется при постепенном формировании некоторых поведенческих актов в процессе раннего онтогенеза. Подробно исследовано соотношение врожденных и приобретенных компонентов в реакции нападения на жертву у котят. Вначале проявляются только инстинктивные двигательные стереотипы, постепенно в процессе тренировки, происходящей в условиях контакта с матерью и сверстниками, они уточняются и обогащаются движениями, сформировавшимися в процессе обучения.
Исходное использование врожденных комплексов движений, связанных с пищевой активностью, описано у щенков первых дней жизни при выработке внутримозгового самораздражения «зон награды» (положительной эмоциогенной системы). Постепенно репертуар движений обогащается менее шаблонными, выработанными комплексами, причем они соседствуют с врожденными стереотипами двигательной активности. Очевидно, инстинктивные повеленческие акты, на основе которых строится новая система целенаправленной активности, не обязательно устраняются при ее формировании.
Сложным является вопрос о непременной рефлекторной основе каждого поведенческого акта.
Представление о ее обязательности привело И.П. Павлова к отождествлению понятий сложные безусловные реакции и инстинкты. Во многих случаях удалось обнаружить внешние и внутренние стимулы, являющиеся толчком к развертыванию цепи шаблонных реакций, однако не всегда можно их идентифицировать, что позволяет предполагать, что ряд форм инстинктивной деятельности проявляется самопроизвольно. Эндогенные процессы в ЦНС обусловливают выполнение ряда инстинктивных актов без видимых колебаний в состоянии внешней и внутренней среды. Большую роль при этом играют циркадные и другие ритмы , которые не определяются физиологическим состоянием организма и различными стимулами, хотя и могут сдвигаться под их влиянием.
Описаны автономные колебательные процессы в различных структурах мозга, которые определяют периодические изменения поведения животных, изолированных от сородичей и лишенных зрения и слуха. Многие генетически закодированные реакции определяются изменениями во внутренней среде организма. Так, у глухих от рождения сиамских кошек-мутантов возбуждение, связанное с циклом половой активности, проявляется как в поведенческих актах (лордоз и др.), так и в специфических звуковых сигналах. Определенные сигналы издаются этими животными в состоянии голода и при оборонительном поведении.
Некоторые нормы реакций при отсутствии обратной связи подавляются. Так, у глухих и слепых людей отсутствуют некоторые выразительные движения (в том числе и звуковые), связанные соответственно со слуховым или зрительным восприятием. Рожденные слепыми с годами улыбаются меньше, чем зрячие или ослепшие в более позднем возрасте. Однако ряд выразительных движений проявляется независимо от полноценности сенсорных систем. Анализ зафиксированных на кинопленку выразительных движений детей, родившихся слепыми и глухими, показал, что моторика смеха у них точно такая же, как и у здоровых (И. Айбл-Айбесфельдт).
Комплексы инстинктивных движений обычно тесно связаны с сигналами из внешней и внутренней сред организма, хотя они и могут определяться автономными процессами в ЦНС. Однако далеко не всегда удается их выявить.
Отрицание рефлекторной природы инстинктивных актов привело некоторых исследователей к определению их как врожденных, внутренне организованных и проявляющихся спонтанно (У. Торп). У. Крейг предположил, что инстинкт связан с накоплением «специфической энергии действия», которую освобождает разрешающая ситуация. При этом инстинктивные действия, отражающие внутренние потребности, включают поисковую (подготовительную) и завершающую фазы.
Примером может служить активность хищника при выслеживании и поедании жертвы. На первом этапе имеется ненаправленный поиск, далее в соответствии с раздражителями, исходящими от жертвы, поиск становится направленным, после чего следует ряд поведенческих актов (подкрадывание или преследование, прыжок, умерщвление жертвы, расчленение ее на куски). Второй этап (поедание жертвы) является завершающим (консуматорным) и протекает более стереотипно, чем первый. У. Крейг придавал большое значение влечениям и побуждениям, полагая, что завершающий этап инстинктивного действия подавляет их.
Основная форма нервной деятельности – это рефлекторный акт. Другими словами, именно рефлексы выражают целенаправленные действия организма.
Рефлекс
Рефлексом называют целостную реакцию организма на раздражение, что осуществляется центральной нервной системой. Проявление рефлекса можно заметить в непроизвольных и произвольных движениях, в функционировании внутренних органов, в изменениях поведения, эмоций и чувствительности.
Восприятие раздражение происходит при помощи рецепторов . Это нервные окончания и структуры, чувствительные к раздражителям.
Каждый из рецепторов воспринимает определенные категории раздражителей – звук, свет, холод, давление, прикосновение, тепло и пр. По таким критериям рецепторы делятся на типы.
Как же проявляется рефлекс?
При раздражении в рецепторе происходит возбуждение, и рецепторы преобразовывают энергию раздражителя в нервные сигналы – электрической природы.
Полученная информация поступает в виде электрических импульсов и следует по волокнам чувствительных нейронов до контакта с другими нервными клетками. Сигналы передаются на вставочные нейроны , а затем – к двигательным . Сигнал может поступать также и от чувствительных нейронов на двигательные.
Нейроны поступают в центральную нервную систему, в спинной и головной мозг, где они уже образуют нервный центр рефлекса. Происходит обработка переданной информации, в результате которой создается команда управления.
После команда следует к исполнительному органу, где сигнал вызывает сокращение мышц.
Рефлекторная дуга
Рефлекторная дуга – это анатомическая основа рефлекса. Она представлена цепью нервных клеток, что обеспечивают проведение нервных импульсов от рецепторов к исполнительному органу.
Цепь состоит из пяти звеньев:
1. Рецептор восприятия раздражителя – внутреннего или внешнего. Данный рецептор и вырабатывает нервные импульсы.
2. Чувствительный путь, состоящий из отростков чувствительных нейронов. Именно по ним нервные сигналы поступают в нервные центры мозга.
3. Нервный центр, в котором есть вставочные и двигательные нейроны. Вставочные нейроны направляют сигналы к двигательным, а последние формируют команды.
4. Центробежный путь из волокон двигательных нейронов. По нему нервные импульсы поступают к исполнительному органу.
5. Исполнительный или рабочий орган – железа или мышца.
Рефлекторный акт может быть осуществлен только при целостности всех компонентов рефлекторной дуги.
Рефлекторное кольцо
После рефлекторного воздействия на определенный орган, его рецепторы возбуждаются, и от них следует информация о состоянии органа или о достигнутом результате. Информация поступает по чувствительным путям в центральную нервную систему.
Получив сведения о состоянии органа, нервные центры вносят поправки в действия исполнительного органа или самой нервной системы в целом.
Обратная связь образовывает рефлекторное кольцо, по которому в действительности проходит рефлекторный акт.
Нервные сети и цепи
Чувствительные, вставочные и двигательные нейроны образуют нейронные сети и цепи. Именно они являются структурной основой рефлекторного акта: по их последовательным и параллельным соединениям распространяются сигналы и достигают различных нервных центров.
Человек по своей природе активен. Он является творцом и созидателем независимо от того, каким видом труда занимается. Без активности, выражающейся в деятельности, невозможно раскрытие богатства духовной жизни человека: глубины ума и чувств, силы воображения и воли, способностей и черт характера.
Деятельность - категория социальная. Животным доступна лишь жизнедеятельность, проявляющаяся как биологическое приспособление организма к требованиям окружающей среды. Для человека характерно сознательное выделение себя из природы, познание ее закономерностей и осознанное воздействие на нее. Человек как личность ставит перед собой цели, сознает мотивы, побуждающие его к активности.
Принцип единства сознания и деятельности, сформулированный советскими психологами, обобщает ряд теоретических положений. Содержанием сознания становятся прежде всего те объекты или стороны познаваемой деятельности, которые включены в деятельность. Таким образом, содержание и структура сознания оказываются связанными с деятельностью. Активность, как важнейшая характеристика психического отражения личности, закладывается и реализуется в предметной деятельности и затем становится психическим качеством человека. Формируясь в деятельности, сознание в ней и проявляется. По ответу и выполнению задания учитель судит об уровне знаний школьника. Анализируя учебную деятельность школьника, учитель делает вывод о его способностях, об особенностях мышления и памяти. По делам и поступкам определяют характер отношения, чувства, волевые и другие качества личности. Предметом психологического изучения является личность в деятельности. рефлекторный физиологический безусловный человек
Любой вид деятельности связан с движениями, независимо от того, будет ли это мускульно-мышечное движение руки при письме, при выполнении трудовой операции станочником или движение речевого аппарата при произнесении слов. Движение есть физиологическая функция живого организма. Двигательная, или моторная, функция у человека появляется очень рано. Первые движения наблюдаются во внутриутробный период развития, у зародыша. Новорожденный кричит и производит руками и ногами хаотические движения, у него проявляются и врожденные комплексы сложных движений; например, сосательный, хватательный рефлексы.
Врожденные движения младенца предметно не направлены и стереотипны. Как показывают исследования по психологии детства, случайный контакт раздражителя с поверхностью ладони новорожденного вызывает стереотипное хватательное движение. Это исходная безусловно рефлекторная связь между ощущением и движением без отражения специфики воздействующего предмета. Значительные изменения в характере хватательного рефлекса происходят в возрасте от 2,5 до 4 месяцев. Они вызваны развитием органов чувств, прежде всего зрения и осязания, а также совершенствованием моторики и двигательных ощущений. Длительный контакт с предметом, осуществляемый в хватательном рефлексе, происходит под контролем зрения. Благодаря этому формируется система зрительно-моторных связей на основе тактильного подкрепления. Хватательный рефлекс распадается, уступая место условно-рефлекторным движениям, соответствующим особенностям предмета.
По физиологической основе все движения человека могут быть разделены на две группы: врожденные (безусловно-рефлекторные) и приобретенные (условно-рефлекторные). Подавляющее количество движений, включая даже такой элементарный, общий с животными акт, как передвижение в пространстве, человек приобретает в жизненном опыте, т, е. большинство его движений являются условно-рефлекторными. Лишь очень незначительное количество движений (крик, моргание) являются врожденными. Двигательное развитие ребенка связано с преобразованием безусловно рефлекторной регуляции движений в систему условно-рефлекторных связей.
Наличие второй сигнальной системы у человека накладывает существенный отпечаток на образование условных рефлексов, развитие коркового торможения, процессы иррадицации и концентрации возбуждения и торможения, на процессы взаимной индукции, а также на характер аналитико-синтетической деятельности у человека.
Рассмотрим особенности образования условных рефлексов на простые раздражители. Вегетативные, сомато-двигательные и двигательные условные рефлексы на простые раздражители образуются у человека намного быстрее, чем у животных (особенно у детей и подростков) и характеризуются чрезвычайной изменчивостью. Но, с другой стороны, чем младше возраст, тем менее прочным является образовавшийся условный рефлекс и тем больше сочетаний требуется для его упрочения. В отличие от животных у человека двигательный условный рефлекс часто образуется сразу же в специализированной форме, т.е. проявляется лишь на тот раздражитель, на который был выработан, не возникая на сходные раздражители.
При образовании и осуществлении вегетативных и сомато-двигательных условных рефлексов у человека часто наблюдается такое своеобразное явление: образовавшийся (и притом очень быстро) условный рефлекс сразу же вдруг исчезает - условный раздражитель, несмотря на продолжающееся подкрепление, перестает вызывать рефлекторную реакцию. Такие случаи «не образования» встречаются тем чаще, чем старше испытуемые, а у детей одного возраста они чаще встречаются у наиболее способных и дисциплинированных. Многие исследователи полагают, что эта задержка связана с участием второй сигнальной системы.
В целом, участие второй сигнальной системы придает много специфичности выработки условных рефлексов на раздражители первой сигнальной системы у человека. Различные поощрительные слова или запреты, соответственно ускоряют или замедляют выработку условных рефлексов у человека. С помощью словесной информации о том, что определенный индифферентный раздражитель будет сопровождаться известным испытуемому безусловным подкреплением, оказалось возможным выработать условный рефлекс до сочетания этих раздражителей. Так в одном из исследований Г.А. Шичко испытуемые получали перед началом экспериментов следующую информацию: «Во время действия звонка будут давать вам клюквенный экстракт». Сразу же после применения условного раздражителя (звонка) у части испытуемых наблюдалась слюноотделительная реакция, у других эта информация ускорила процесс образования условного рефлекса при сочетании индифферентного и безусловного раздражителя. Таким же образом удалось выработать у испытуемых мигательный рефлекс после сообщения о том, что звук метронома будет сочетаться со струей воздуха в глаз.
Рассмотрим особенности выработки у человека условных рефлексов на комплексные раздражители. На одновременные комплексные раздражители рефлексы образуются тем быстрее, чем старше возраст. Быстрее происходит и синтезирование комплексного раздражителя в единое целое, когда утрачивают сигнальное значение отдельно применяемые компоненты. Например, после образования условного двигательного рефлекса на одновременное действие красного, зеленого и желтого огней уже сразу же у 66% детей 11-12 лет отсутствовала двигательная реакция на изолированное применение отдельных компонентов.
Условные рефлексы на последовательные комплексные раздражители у человека образуются медленнее, чем на простые раздражители (тем медлен-нее, чем меньше возраст). Синтезирование последовательного комплекса раздражителей в единое целое осуществляется медленнее, чем одновремен-ного комплекса, хотя и намного быстрее, чем у животных. В сравнении с животными у человека намного легче и быстрее образуется дифференцировка на последовательный комплексный раздражитель.
В целом, все эти отличия объясняются наличием второй сигнальной системы. Условные рефлексы на отношения и на время у человека образуются намного быстрее, чем у животных. Например, при кормлении новорожденного в определенные часы наблюдалось уже на 7-м дне жизни появление двигательных и сосательных движений за несколько минут до начала кормления, а также повышение газообмена к часу приема пищи. У взрослых людей при приеме пищи в определенные часы можно наблюдать пищевой лейкоцитоз в те же часы и без приема пищи. В целом, у людей легко образуются различные рефлексы на время - пищевые, сердечно-сосудистые, дыхательные. Например, при повторении через интервалы в 5 минут кратковременной мышечной работы (20 приседаний) у испытуемых происходило заметное повышение систолического давления. Оказалось, что после 4-5 опытов на пятой минуте и без работы также повышалось систолическое давление (А.С. Дмитриев, Р. Я. Шихова).
В сравнении с животными, у человека неизмеримо более развита способность к образованию условных рефлексов высшего порядка - у человека могут быть образованы условные рефлексы от 2-го до 20-го порядка, причем образуются они быстро. Например, в исследованиях на взрослых по слюноотделительной методике условный рефлекс первого порядка (при сочетании тона с дачей клюквенного экстракта) образовался и упрочился после 2-3 сочетаний. Условные рефлексы более высоких порядков (до 15-го порядка включительно) на непосредственные и словесные раздражители образовались после 2-6 и упрочились после 2-13 сочетаний (Г. А. Шичко). Воздействия через вторую сигнальную систему могут оказывать большое влияние на процесс образования условных рефлексов высшего порядка.
Итак, характерной особенностью образования условных рефлексов у человека является активное участие в этом процессе второй сигнальной системы. Благодаря этому в образовании условных рефлексов приобретает значение замыкание не только обычных временных связей (между корковым пунктом условного раздражителя и корковым представительством безусловного рефлекса), но и связей между корковыми пунктами непосредственного и словесного раздражителей, т. е. ассоциативных или сенсорных связей, замыкающихся без подкрепления. Слово, как обобщающий раздражитель, связано многочисленными ассоциативными связями с другими сенсорными областями коры, а через них связано с различными ранее выработанными системами условных рефлексов. И эти последние могут оказывать влияние на процесс образования условного рефлекса. Так, благодаря участию второй сигнальной системы, возникает возможность быстрого (иногда «с места ») образования условных рефлексов на основе обобщения предшествующего жизненного опыта человека. И чем более развита вторая сигнальная система, чем богаче жизненный опыт человека, тем резче выражены эти специфические особенности процесса образования условного рефлекса у человека.
Особенности безусловного торможения у человека. Как и у животных, внешнее торможение у человека тем сильнее, чем сильнее посторонний раздражитель и чем менее прочен условный рефлекс. Внешнее торможение охватывает и первую, и вторую сигнальную системы, что в частности выражается в снижении адекватности отражения во второй сигнальной системе первосигнальных условных связей.
Запредельное торможение встречается часто у детей, особенно у детей младшего возраста, у которых уже в ходе эксперимента при повторении условных раздражителей умеренной силы нередко развивается запредельное торможение, выражающееся в удлинении скрытого периода, в снижении величины условного рефлекса, а также в появлении чувства усталости, головной боли, сонливости. Развитию запредельного торможения способствует утомление корковых клеток. Поэтому в обыденной жизни человека этот вид торможения встречается на каждом шагу, особенно в вечернее время. К развитию запредельного торможения ведут и другие воздействия, в том числе различные заболевания - как острые, так и хронические. В целом, в повседневной жизни запредельное торможение обеспечивает отдых и восстановление работоспособности утомленных в течение дня корковых клеток, а также способствует восстановлению функциональных свойств нейронов при различных заболеваниях.
Особенности внутреннего торможения у человека (дифференцировочного, угасательного, условнотормозного и запаздывающего). Этот вид торможения проявляется в тех же четырех формах (дифференцировочное, угасательное, условный тормоз и запаздывательное), что и у животных. У человека оно вырабатывается с различной скоростью, притом тем быстрее, чем больше возраст. У взрослых скорость и прочность образования внутреннего торможения больше, чем у детей, но с наступлением старости они начинают все больше и больше снижаться.
Дифференцировочное торможение у человека в сравнении с животными развивается быстрее, особенно у взрослых. Это связано с активным участием второй сигнальной системы, начинающей с определенного возраста играть ведущую роль в процессе дифференцирования раздражителей. Воздействия через вторую сигнальную систему намного ускоряют образование дифференцировок. Так, в исследованиях слюноотделительных условных рефлексов у взрослых после информации, что на синий свет будет дан экстракт, а на звонок - нет, сразу же образовалась дифференцировка на неподкрепляемый раздражитель (Г. А. Шичко). С возрастом, по мере развития второй сигнальной системы, повышается способность к дифференцированию раздражителей. Например, по тонкости восприятия различных цветов и оттенков 14-летние дети превосходят 6-летних на 90%.
Процесс угасания у человека протекает в две фазы. В начале угашения после первых неподкреплений у многих детей наблюдается кратковременное повышение возбудимости, что выражается в укорочении скрытого периода, в увеличении силы условной реакции, в появлении межсигнальных реакций. Эта фаза повышения возбудимости встречается тем чаще и выражена тем сильнее, чем младше возраст (у детей 10-12 лет она встречается редко). Воздействия через вторую сигнальную систему оказывают влияние на процесс угасания условных рефлексов. Например, при исследовании слюноотделительных условных рефлексов испытуемому было сказано, что в дальнейшем условный раздражитель не будет подкрепляться безусловным. При последующей подаче условного раздражителя реакция на него исчезла (Г. А. Шичко).
Образование условного тормоза у человека в ряде случаев проходит через стадию вторичных условных рефлексов. Это проявляется в том, что после двух-трех применений тормозной комбинации (условный сигнал + добавочный агент) этот агент сам по себе начинает вызывать условную реакцию. Это явление свидетельствует о повышении возбудимости коры в процессе выработки условного тормоза. У некоторых детей оно бывает настолько сильно выраженным, что становится совершенно невозможным образование условного тормоза. Однако у большинства оно проявляется в виде кратковременной фазы, после которой начинается образование условного тормоза. На выработку условного тормоза существенно влияет вторая сигнальная система. Например, в исследованиях слюноотделительных условных рефлексов испытуемому было сообщено, что на звук свистка будет даваться клюквенный экстракт, а на метроном в сочетании со свистком - нет. После такой информации свисток в сочетании с метрономом не вызывал никакой реакции, тогда как на один свисток возникало обильное слюноотделение (Г. А. Шичко).
Запаздывающее торможение является наиболее трудным для человека видом внутреннего торможения - оно образуется медленно, особенно у детей и подростков. С возрастом образование запаздывающего торможения протекает легче ибыстрее, что связано с возрастающей ролью второй сигнальной системы в этом процессе.
Особенности иррадиации и взаимной индукции нервных процессов у человека (избирательная и диффузная иррадиация). И. П. Павлов, отмечая наличие у человека второй сигнальной системы, указывал что основные законы, установленные в работе первой сигнальной системы, в том числе закон иррадирования и концентрирования нервных процессов изакон их взаимной индукции, должны распространяться ина вторую сигнальную систему, а также на их взаимодействие. Многочисленные исследования этого вопроса подтвердили точку зрения И.П. Павлова.
Прежде всего было установлено явление иррадиации нервных процессов из одной сигнальной системы в другую, в том числе явление избирательной (элективной) и диффузной иррадиации.
Явление избирательной иррадиации возбуждения из первой сигнальной системы во вторую впервые было исследовано в 1927 г. в лаборатории А. Г. Иванова-Смоленского. В этих исследованиях у детей был выработан двигательный условный рефлекс на звонок при пищевом подкреплении, а затем исписывалось действие различных словесных раздражителей с целью выявления обобщения. Оказалось, что только применение слов «звонок», «звонит» (а также демонстрация таблички с надписью «звонок») сразу же вызывало у детей двигательную реакцию, в то время как другие слова (например, «окно») такой реакции не вызывали. Одновременно было показано, что процесс возбуждения может избирательно иррадировать и из второй сигнальной системы в первую. Так, после образования у детей двигательного условного рефлекса на слово «звонок» возникает такая же реакция сразу, «с места» и на звучание звонка, ранее никогда не применявшегося с подкреплением. Явления элективной иррадиации возбуждения из первой сигнальной системы во вторую и обратно были подмечены при образовании сердечных, сосудистых, дыхательных, слюноотделительных, фотохимических и других вегетативных условных рефлексов.
Явление диффузной иррадиации возбуждения из одной сигнальной системы в другую проявляется в том, что после выработки условного рефлекса на непосредственный раздражитель подобную реакцию начинают вызывать не только слова, обозначающие условный раздражитель, но и любые другие слова.
Элективная иррадиация возбуждения в соответствии с общими законами движения нервных процессов сменяется последующей концентрацией процесса возбуждения в исходном пункте. Поэтому если словесный раздражитель, вызвавший по механизму элективной иррадиации условную реакцию, не подкреплять, то через некоторое время (иногда на второе же применение) на него перестает появляться условная реакция. Реакция сохраняется только на тот непосредственный раздражитель, на который она была выработана, т. е. условный рефлекс специализируется.
Элективная иррадиация возбуждения, т.е. избирательная генерализация условного рефлекса и его последующая специализация протекают различно при разных условных рефлексах - для вегетативных рефлексов характерна фаза генерализации, а для двигательных условных рефлексов типична быстрая специализация. Чем меньше возраст, тем чаще встречается иррадиация (особенно диффузная) возбуждения из первой сигнальной системы во вторую.
Явление избирательной (элективной) иррадиации всех видов внутреннего торможения из одной сигнальной системы в другую также характерно для человека. Так, у детей 9-10 лет был выработан двигательный рефлекс при пищевом подкреплении на вспышку синего света и дифференцировка на зеленый свет. Оказалось, что такой же эффект стали вызывать и словесные обозначения как положительного, так идифференцировочного раздражителей: слова «синий свет» вызывали условную двигательную реакцию, а слова «зеленый свет» - торможение реакции. В другом исследовании после угашения условного двигательного рефлекса на звонок приобрело тормозное действие и слово «звонок». Если это слово включали в число слов-раздражителей при проведении словесного эксперимента, то обнаруживали заметное угнетение речевой реакции на это слово. В следующем исследовании у детей вырабатывался условный тормоз (на звонок), а затем было установлено, что такое же торможение условно-рефлекторной реакции вызывает и присоединение к условному раздражителю слова «звонок», в то время как другие слова (например, «шапка») такого действия не оказывали.
Оказалось, что для элективной иррадиации и последующей концентрации торможения характерна высокая скорость. Например, угасательное торможение, быстро иррадиировавшее из первой сигнальной системы во вторую, через 30-60 с полностью покидает вторую сигнальную систему и концентрируется в исходном пункте.
Индукционные отношения между первой и второй сигнальными системами у человека. Для человека характерны и явления взаимной индукции между первой и второй сигнальными системами. Явления отрицательной индукции были выявлены в исследованиях (Л. Б. Гаккель и сотр.), в которых у человека вырабатывался мигательный условный рефлекса на метроном или зуммер на фоне решения устных арифметических задач, которое начиналось за 5 с до дачи условного раздражителя. Оказалось, что у многих испытуемых на фоне решения арифметической задачи (решающейся быстро и правильно) мигательный рефлекс либо совсем не образовывался, либо образовывался, но он был нестойким. Например, у одного испытуемого рефлекс не образовался даже после 21 сочетания; при отмене решения арифметической задачи мигательный рефлекс у него выработался уже на 7-м сочетании. Таким образом, одновременное образование второсигнальных и первосигнальных условных связей осложняется взаимным их торможением по закону отрицательной индукции.
С возрастом, по мере развития второй сигнальной системы начинает преобладать отрицательно-индукционное влияние со стороны второй сигнальной системы. «Вторая сигнальная система, говорил И. П. Павлов, является преобладающей, особенно ценной в высшем отделе центральной нервной системы и, таким образом, должна оказывать постоянно отрицательную индукцию на первую сигнальную систему. Вторая сигнальная система постоянно держит под сурдинкой первую сигнальную систему».
Особенности аналитико-синтетической деятельности коры больших полушарий головного мозга человека. Аналитико-синтетическая деятельность коры больших полушарий головного мозга человека характеризуется, в сравнении с животными, неизмеримо более высоким уровнем развития. Об этом свидетельствует быстрая выработка различных условных рефлексов и дифференцировок, более легкое и быстрое образование сложных условнорефлекторных реакций, в том числе условных рефлексов на комплексные раздражители, на отношение раздражителей, на время, условных рефлексов высшего порядка и т.п., а также высокая способность к образованию стереотипов и переключений. Более высокий уровень развития аналитико-синтетической деятельности коры головного мозга человека обусловлен наличием второй сигнальной системы. Именно участие слова придает специфические черты процессу образования систем временных связей. Для иллюстрации приведем данные, полученные в лаборатории М. М. Кольцовой, которые демонстрируют высокую способность человека к выработке динамического стереотипа и переключений. Динамический стереотип вырабатывался у детей 4-5 лет с применением в определенной последовательности четырех раздражителей (гудок - звонок - М-120 - свисток); каждая последовательность сочеталось с действием струи воздуха в глаз, вызывающей безусловный мигательный рефлекс. Такой стереотип образовался после 6-12 сочетаний, когда вся цепь условных рефлексов могла быть воспроизведена применением лишь первого раздражителя. Условнореф-лекторное переключение изучали у детей 5-6 лет. Для этого один и тот же условный раздражитель в различных условиях сочетался с различными подкреплениями: в одном случае - с подачей струи воздуха в глаз, вызывающей оборонительную мигательную реакцию, а в другом случае - с подачей пищевого подкрепления (конфеты), вызывающего пищедобывательное движение руки. В качестве переключателей использовались как обстановка опыта (различные экспериментальные комнаты, различное время дня, различные экспериментаторы), так и отдельные раздражители (простые и комплексные, непосредственные и словесные). Исследования показали, что условнорефлекторное переключение вырабатывается у человека намного быстрее, чем у животных. Если у животных для этого требовалось несколько десятков сочетаний, то у детей 5-6 лет - от 4-х до 29 сочетаний (в зависимости от характера и способа действия переключателя). При этом ведущим в выработке условнорефлектор-ного переключения является образование так называемых сенсорных связей, чему способствует использование словесных раздражителей в качестве переключающих сигналов. Например, если переключателем является незнакомое для ребенка слово, то переключение вырабатывается сравнительно медленно (после 37 сочетаний), если же им является знакомое слово, то переключение вырабатывается значительно быстрее - после 16-25 сочетаний. Это объясняется тем, что слово в процессе своего становления второсигнальным раздражителем связывается многочисленными и прочными сенсорными связями с другими раздражителями (как непосредственными, так и словесными). Благодаря этому слово, с одной стороны, приобретает обобщающее значение, а с другой стороны - приобретает способность при сочетании с другими раздражителями образовывать прочные сенсорные связи. Именно по этой причине более быстрые и более прочные системы временных связей образуются при участии словесных раздражителей.
Рассмотрим образование систем временных связей между словами. Специфической особенностью аналитико-синтетической деятельности человека является участие в ней словесных раздражителей, благодаря чему становится возможным осуществление сложных поведенческих реакции без предварительной выработки, «с места», на основе обобщения ранее приобретенного жизненного опыта. В основе такой способности лежит возможность образования систем временных связей между словами.
К таким системам относятся словесные стереотипы. Именно их образование обеспечивает возможность всестороннего взаимодействия и взаимовлияния между людьми с помощью слова.
Образование словесных стереотипов начинается у детей в начале второго года жизни, когда наряду с процессом превращения отдельных слов в самостоятельные раздражители в общении с ребенком применяются отдельные фразы, организующие поведение ребенка («Идем кушать», «Открой ротик», «Дай мне ручку» и т. д.). Такие фразы в этом возрасте становятся единицами речи для ребенка. Словесные стереотипы образуются по тем же закономерностям, что и динамические стереотипы на непосредственные раздражители. Слова в этом стереотипе первоначально действуют как простые звуковые раздражители, не имеющие значения «сигнала сигналов». При первых применениях их в определенной последовательности (например, во фразе «Дай мне ручку») между словами фразы образуются сенсорные связи на базе кинестетического подкрепления при артикуляции этих слов (в других случаях к этому может присоединяться и пищевое подкрепление). В дальнейшем отдельные слова начинают приобретать сигнальное значение. Так, произношение фразы «Дай мне ручку» в сочетании с движением руки ребенка (сначала пассивным, а затем активным) приведет к тому, что слово «ручка», а позднее и слова «мне» и «дай» станут сигналами определенных реакций. С приобретением словами сигнального значения между ними закрепляются сенсорные связи.
Иные особенности приобретает процесс образования словесных стереотипов на том этапе развития ребенка (обычно, с конца 2-го года жизни), когда слова становятся интеграторами второго, а затем и более высокого порядка. По мере повышения степени интеграции слова, т.е. по мере увеличения числа сенсорных связей слова с другими раздражителями, все более и более легко образуются (и при меньшем участии безусловного подкрепления) связи этого слова с другими членами словесного стереотипа и эти связи становятся все более прочными. В свою очередь образование систем условных связей между словами поднимает на более высокий уровень обобщение в высшей нервной деятельности человека. Например, условная реакция, образованная на тот или иной непосредственный раздражитель, вызывается не только словом, обозначающим этот раздражитель, но и словами-интеграторами более высокого порядка, а также словами, объединяемыми этими словами-интеграторами. Так, в исследованиях Г.Д. Народицкой было показано, что после образования условных двигательных реакций на изображения различных птиц (синицы, аиста, ласточки и т.д.) возникла «с места» такая же реакция не только на слова «синица», «аист», «ласточка» и т. д., но и на обобщающее слово «птица». Если при этом на изображения различных зверей (тигра, зебры, антилопы и т. д.) были выработаны дифференцировки, то такой же тормозной эффект «с места» вызывали не только слова «тигр», «зебра», «антилопа» и т. д., но и обобщающее слово «зверь». Обобщение может проявляться и в более сложной форме. Так, в экспериментах В. Д. Волковой у детей 13 лет был выработан слюноотделительный условный рефлекс на слово «хорошо» и дифференцировка на слово «плохо». Оказалось, что с первого же применения стали вызывать слюноотделительную реакцию и все фразы, по смыслу говорящие о «хорошем» (например, «Ученик отлично учится»). Фразы же, говорящие о «плохом» (например, «Ученик разбил стекло»), вызывали «с места» торможение слюноотделительной реакции. В другом ее исследовании у детей был выработан слюноотделительный условный рефлекс на слово «десять» и дифференцировка на слово «восемь». Оказалось, что не только эти слова, но и самые разнообразные речевые раздражители, выражающие примеры на сложение, вычитание, умножение и деление, стали «с места» вызывать ту или другую реакцию. Так, если в результате арифметического действия получалось число 10, то появлялась слюноотделительная реакция, а если число 8, то реакция затормаживалась.
Значение условного рефлекса . В процессе эволюции у живых организмов появился особый механизм, который позволил реагировать не только на безусловные раздражители, но и на массу индифферентных (безразличных) раздражителей, совпадающих во времени с безусловными раздражителями. Благодаря этому механизму появление индифферентных раздражителей сигнализирует о приближении тех агентов, которые имеют биологическое значение; связи организма с внешним миром расширяются, становятся более совершенными, более тонкими и позволяют лучше приспосабливается к разнообразным и изменчивым условиям существования. Таким образом, приобретение живыми организмами способности к научению в процессе индивидуального развития (причем, без закрепления этого опыта по наследству) демонстрирует огромный скачок в эволюции живого.
Благодаря появлению способности формировать условные рефлексы у живых организмов возникла возможность досрочной регуляции деятельности внутренних органов, существенно расширился арсенал приобретаемых в процессе индивидуального развития двигательных актов. Благодаря формированию условных рефлексов многие индифферентные раздражители приобретают роль предупреждающего фактора, сигнализирующего о наступлении предстоящих событий, в том числе опасных для организма (как известно, оборонительные условные рефлексы помогают организму заранее подготовиться к защите и избежать грозящей ему опасности). Условные рефлексы, таким образом, обеспечивают преждевременное (упреждающее) реагирование человека и животного на неизбежность воздействия безусловного раздражителя и в этом отношении они играют сигнальную роль в поведенческой реакции. Вследствие того, что на базе условного рефлекса первого порядка могут быть выработаны рефлексы высшего порядка, система условных рефлексов позволяет организму глубоко и точно оценить условия внешней среды и на этой основе своевременно реагировать изменением поведенческих реакций в конкретной обстановке.
Условный рефлекс явился основой высшей нервной деятельности, т.е. основой поведения человека и животных. Появление в эволюции способности вырабатывать условный рефлекс создало предпосылку для возникновения сознания, мышления и речи. Условнорефлекторный механизм лежит в основе формирования любого приобретенного навыка, в основе процесса обучения, в том числе двигательных, сенсорных, интеллектуальных (чтение, письмо, мышление) умений и навыков. На основе выработки простых условных рефлексов формируется динамический стереотип, составляющий основу профессиональных навыков и многих привычек человека. Таким образом, с участием условных рефлексов происходит познание человеком окружающей среды и ее активная реконструкция.
Хотя условные рефлексы не передаются по наследству, но именно с их непосредственным участием (в том числе за счет подражательных рефлексов) у животных и человека происходит передача большого количества информации от одного поколения к другому.
Благодаря условным рефлексам у человека возможна социальная адаптация. С помощью методик, основанных на формировании условных рефлексов, возможно проведение профилактической и лечебной работы.
В тоже время следует иметь ввиду, что условные рефлексы могут лежать в основе формирования нежелательных для здоровья человека вредных потребностей и привычек, а также патологических условных рефлексов типа условнорефлекторного спазма коронарных сосудов, который наряду с болевой реакций может приводить к развитию инфаркта миокарда.
Представление И.П. Павлова о неврозах. Экспериментальные неврозы. Неврозы - это функциональные нарушения ВНД, которые могут перейти в глубокие расстройства психической деятельности, т.е. в психозы. И.П. Павлов пришел к представлению о неврозах случайно, наблюдая поведение экспериментальных животных, переживших наводнение в Ленинграде. Животные как бы «потеряли рассудок». Неврозы выражались в нарушении сна, в неспособности воспроизводить уже выработанные рефлексы или вырабатывать новые, в нарушении поведения, которое у животных с чертами холерика носило характер перевозбуждения, а у животных с чертами меланхолика - характер сонливости, апатии. Даже после восстановления условных рефлексов они не могли нормально реагировать на сильные раздражители, особенно связанные с пережитым потрясением. В целом, И.П. Павлов и его сотрудники пришли к заключению, что экспериментальный невроз - это длительные нарушения ВНД, развивающиеся у животных при эмоциональных (психогенных) воздействиях вследствие перенапряжения возбудительного или тормозного нервных процессов или их подвижности.
В дальнейшем в лабораториях И.П. Павлова были разработаны методики, позволяющие вызывать невроз у животных, т.е. моделировать невротическое состояние, а также излечивать его.
1.Перенапряжение возбудительного процесса действием «сверхсильных» раздражителей. С этой целью в эксперименте применялся особенно сильный раздражитель (подобно тому, что имело место у собак, переживших наводнение 1924 г. в Ленинграде).
2.Перенапряжение тормозного процесса. Оно достигалось путем настойчивой выработки тонких дифференцировок, т.е. различения очень близких, сходных, трудно различимых раздражителей, а также путем затягивания действия тормозящих раздражителей или за счет длительной отсрочки подкрепления.
3.Перенапряжение подвижности нервных процессов. Оно достигалось достаточно быстрыми и частыми переделками сигнального значения положительных и отрицательных условных раздражителей или экстренной ломкой стереотипов.
4. Столкновение возбуждения и торможения, или «сшибка» нервных процессов. Этот вид нарушения ВНД у экспериментальных животных возникал за счет переделки сложного динамического стереотипа, а также путем слишком быстрой смены или одновременного действия раздражителей противоположного сигнального значения. Кстати, первые экспериментальные неврозы в лаборатории И. П. Павлова были получены именно этим способом при выработке условного пищевого рефлекса на сигнал болевого раздражителя, вызывающего оборонительную реакцию. В дальнейшем в лаборатории И.П. Павлова пользовались разными способами, в том числе применением кормушки под током, который замыкается мордой собаки, подкладыванием муляжей змей в кормушки обезьян и т.п. Исследования на собаках выявили, что невротический срыв легче вызвать у слабого и безудержного типа нервной системы, причем в первом случае страдает чаще возбудительный процесс, а во втором - тормозной. Эти данные подтверждают и наблюдения за людьми, имеющими проявление невроза.
Экспериментальный невроз характеризуется нарушением адаптивного поведения, сна, хаотичностью условных рефлексов, возникновением фазовых состояний (с уравнительной и парадоксальной фазами), патологической инертностью нервных процессов, а также расстройствами вегетативных функций (это отражает функциональную связь коры полушарий головного мозга и внутренних органов). В частности, при неврозах повышается кислотность желудочного сока, наступает атония желудка, возрастает секреция желчи и сока поджелудочной железы без соответствующего изменения кровоснабжения, наблюдается стойкое повышение артериального давления, нарушается деятельность почек и других систем.
Моделируя неврозы, в лабораториях И.П. Павлова искали способы коррекции этих состояний. Эффективными способами были отказ от эксперимента с животными, изменение обстановки, продолжительный отдых, нормализация сна, применение фармакологических препаратов. При этом для восстановления торможения использовались производные брома, а для восстановления возбуждения - препараты кофеина. Микстурами, содержащими в определенных соотношениях смесь брома и кофеина, удавалось восстановить баланс возбуждения и торможения, характерный для нормального состояния ВИД. Таким образом, было показано, что эффективность фармакологических средств зависит от состояния ЦНС и характера невротического срыва.
В настоящее время экспериментальный невроз широко применяется как модель для изучения механизмов патогенеза, а также возможностей профилактики и лечения невротических состояний, а в целом, изучение экспериментальных неврозов дало толчок развитию такого направления в медицине как кортико-висцеральная патология (К. М. Быков, М. К. Петрова).
