Строение высшей нервной деятельности человека. Особенности высшей нервной деятельности человека, мышление и речь
При рождении все живые организмы имеют врожденные реакции, которые помогают в выживании. Безусловные рефлексы постоянны, то есть на один и тот же раздражитель можно наблюдать одну и ту же ответную реакцию. Но окружающая среда постоянно меняется, поэтому организму необходимо иметь механизмы приспособления к новым условиям, а одних врожденных рефлексов для этого недостаточно. Происходит подключение высших отделов головного мозга, обеспечивающих нормальное существование и приспособляемость к постоянно изменяющимся внешним условиям. Эта статья о том, какие типы высшей нервной деятельности бывают и чем они отличаются друг от друга.
Что это такое?
Высшая нервная деятельность обусловлена работой подкорки головного мозга и коры больших полушарий. Понятие это обширное и включает в себя несколько больших составляющих. Это психическая деятельность и поведенческие особенности. У каждого человека есть свои отличные от других особенности в поведении, взглядах и убеждениях, привычках, формирующихся в течение всей жизни. Как основа этих особенностей выступает система условных рефлексов, которые появляются при воздействии окружающего мира, а также обуславливаются наследственными особенностями нервной системы. Длительный период времени над процессами ВНД (это и означает высшую нервную деятельность) работал академик Павлов, который разработал объективную методику для изучения деятельности отделов нервной системы. Также результаты его исследований помогают изучить механизмы, которые лежат в основании этого и экспериментально доказывают наличие условных рефлексов.
Типы высшей нервной деятельности знают не все.
Свойства нервной системы
В основном передача особенностей нервной системы происходит с помощью механизма наследования. К основным свойствам высшей нервной деятельности относят наличие следующих факторов: силы нервных процессов, уравновешенности, подвижности. Самым значимым принято считать первое свойство, поскольку оно характеризует способность нервной системы выдержать длительное действие раздражителей. Например, в самолете во время перелета очень шумно, для взрослого человека это не слишком раздражающий фактор, а вот на маленького ребенка с неразвитыми нервными процессами это может оказать серьезное, тормозящее психику воздействие.
Типы высшей нервной деятельности по Павлову представлены ниже.
Сильная и слабая нервная система
Все люди подразделяются на две категории: у первых сильная нервная система, а у вторых - слабая. При сильном типе нервной системы она может иметь уравновешенную характеристику и неуравновешенную. Для уравновешенных людей характерна высокая скорость вырабатывания условных рефлексов. Подвижность нервной системы напрямую зависит то того, насколько быстро сменяется процесс торможения процессом возбуждения и наоборот. Для людей, которым легко дается переход от одной деятельности к другой, характерно наличие подвижной нервной системы.
Типы высшей нервной деятельности
Протекание психических процессов и поведенческих реакций для каждого человека индивидуально и имеет свои особенности. Типизация процессов нервной деятельности определяется сочетанием трех составляющих факторов. А именно сила, подвижность и уравновешенность в совокупности и составляют тип ВНД. В науке их различают несколько видов:
- сильный, подвижный и уравновешенный;
- сильный и неуравновешенный;
- сильный, уравновешенный, инертный;
- слабый тип.
В чем состоят особенности типов высшей нервной деятельности?
Сигнальные системы
Протекание нервных процессов немыслимо без функций, связанных с речевым аппаратом, поэтому у людей выделяются типы, характерные только для человека и связанные с функционированием сигнальных систем (их две - первая и вторая). При мыслительном типе организм пользуется услугами второй сигнальной системы гораздо чаще. У людей такого рода прекрасно развита способность к абстрактному мышлению. При художественном типе характерно доминирование первой сигнальной системы. При среднем типе работа обеих систем находится в уравновешенном состоянии. Физиологические особенности нервной системы таковы, что наследственные факторы, влияющие на протекание психических процессов в организме, могут изменяться со временем и под влиянием воспитательных процессов. Это связано прежде всего с пластичностью нервной системы.
Как классифицируются типы высшей нервной деятельности?
Разделение на типы по темпераменту
Еще Гиппократом была выдвинута типология людей в зависимости от их темперамента. Особенности нервной системы и позволяют сказать о том, к какому типу принадлежит человек.
Самый сильный тип высшей нервной деятельности у сангвиника.
Сангвиники
Все система рефлексов формируется у них очень быстро, речь отличается громкостью и четкостью. Такой человек произносит слова с выражением, используя жесты, но без излишней мимики. Процесс угасания и восстановления условных рефлексов проходит легко и без усилий. Наличие такого темперамента у ребенка позволяет говорить о хороших способностях, к тому же он легко подчиняется воспитательному процессу.
Какие еще типы высшей нервной деятельности человека существуют?
Холерики
У людей холерического темперамента процесс возбуждения преобладает над процессом торможения. Выработка условных рефлексов происходит с легкостью, а вот процесс их торможения, наоборот, дается с трудом. Для холериков характерна высокая степень подвижности и невозможность сконцентрироваться на чем-то одном. Поведение человека с подобным темпераментом в большинстве случаев требует коррекции, в особенности если речь идет о ребенке. В детстве холерики демонстрируют агрессивное и вызывающее поведение, что обуславливается высокой степенью возбудимости и замедленным торможением всех нервных процессов.
Флегматики
Для флегматического типа характерно наличие сильной и уравновешенной нервной системы, но с замедленным переходом от одного психического процесса к другому. Образование рефлексов происходит, но в гораздо более медленном темпе. Такой человек разговаривает медленно, при этом у него очень размеренный темп речи с отсутствием мимики и жестов. Ребенок с таким темпераментом усидчив и дисциплинирован. Выполнение заданий происходит очень медленно, но зато это всегда добросовестная работа. Педагогами и родителями должны учитываться особенности темперамента ребенка при занятиях и ежедневном общении. Тип высшей нервной деятельности и темперамент взаимосвязаны.
Меланхолики
Меланхолики имеют слабую нервную систему, плохо переносят сильные раздражители, в ответ на их воздействие демонстрируют предельно возможное торможение. Люди с меланхолическим темпераментом сложно адаптируются в новом коллективе, особенно дети. Образование всех рефлексов происходит медленно, только после многократного повторения воздействия раздражителя. Двигательная активность и речь медленная, размеренная. Они не суетятся и не совершают лишних движений. Со стороны такой ребенок кажется боязливым, не умеющим постоять за себя.
Отличительные черты
Физиологические особенности высшей нервной деятельности таковы, что для человека с любым темпераментом возможно развитие и воспитание тех качеств и свойств личности, которые необходимы для жизни. Представители каждого темперамента имеют свои плюсы и минусы. Здесь очень важным представляется процесс воспитания, при котором главной задачей является не дать возможности развития негативным свойствам личности.
У человека имеется в наличии вторая сигнальная система, что переводит на другой уровень развития поведенческие реакции и психические процессы. Высшая нервная деятельность представляет собой условно-рефлекторную деятельность, приобретаемую на протяжении всей жизни. В сравнении с животными нервная деятельность человека более богата и разнообразна. Это прежде всего обусловлено образованием большого количества временных связей и возникновением между ними сложных взаимоотношений. У человеческого организма высшая нервная деятельность имеет и социальные характеристики. Любое раздражение преломляется в социальном ракурсе, в связи с этим вся деятельность, которая связана с приспособлением к окружающей среде, будет иметь сложные формы.
Присутствие такого инструмента, как речь определяет для человека возможность мыслить абстрактно, что в свою очередь накладывает отпечаток на разные виды деятельности человека. Типичность нервной системы у людей имеет большое практическое значение. Например, заболевания центральной нервной системы в большинстве случаев связаны с протеканием нервных процессов. Заболеваниям невротического характера больше подвержены люди со слабым типом нервной системы. На развитие некоторых патологий оказывает воздействие протекание нервных процессов. Слабый тип высшей нервной деятельности наиболее уязвим.
При сильной нервной системе риск возникновения осложнений минимален, сама болезнь гораздо легче переносится, выздоравливает пациент быстрее. Что касается поведенческих реакций людей, то они в большинстве случаев определяются не своеобразием темперамента, а наличием определенных условий жизни и взаимоотношениями с окружающими. Протекание психических процессов может оказывать влияние на поведение, но нельзя назвать их определяющим фактором. Темперамент может являться только лишь предпосылкой для развития важнейших качеств личности.
Совокупность нервных процессов, происходящих в высших отделах ЦНС и обеспечивающих осуществление поведенческих реакций человека образуют – высшую нервную деятельность (ВНД).
Давно замечено, что психические явления тесно связаны с работой мозга человека. Впервые об этом высказывался Гиппократ (5 век до н.э.), это положение развивалось и углублялось.
В 1863 г. И.М.Сеченов издал книгу «Рефлексы головного мозга», в которой поведение человека объяснялось рефлекторным принципом работы ГМ. Общие принципы его идей следующие :
1. Внешние воздействия вызывают возбуждение в органах чувств.
2. Это приводит к возбуждению или торможению нейронов ГМ, на основе чего возникают психические эффекты (ощущения, представления, чувства и т.д.)
3. Возбуждение нейронов ГМ реализуется в движениях человека (мимика, речь, жестикуляция), что выражается его поведением.
4. Все эти явления взаимосвязаны и обуславливают друг друга.
Основные различия между условными и безусловными рефлексами.
Безусловные рефлексы |
Условные рефлексы |
1. Врождённые и наследуемые. |
Приобретённые в процессе жизни. |
2. Универсальны, характерны для всех людей. |
Индивидуальны, являются результатом собственного опыта. |
3. Замыкаются на уровне спинного мозга и ствола ГМ. |
Замыкаются на уровне КБП и подкорки. |
4. Осуществляются через анатомически выраженную рефлекторную дугу. |
Осуществляются через функциональные временные связи. |
5. Устойчивы, как правило, сохраняются в течение всей жизни. |
Изменчивы, постоянно образуются и угасают. |
И.П.Павлов развил эти идеи и создал учение об условных и безусловных рефлексах – физиологию поведения .
В дальнейшем были открыты и описаны иные пути приобретения жизненного опыта. Однако по сегодняшний день павловское учение остается общепризнанным . В развитии идей И.П.Павлова внесли свой вклад – В.М.Бехтерев, П.К.Анохин, Б. Скиннер (научение путем проб и ошибок ), В. Кёлер (инсайт – «постижение»), К. Лоренц (импринтинг – запечатление ) и др. учёные.
ВНД (по Павлову) – это деятельность, обеспечивающая нормальные сложные отношения целого организма с внешним миром, т.е. ВНД= психической деятельности человека
Группы безусловных рефлексов.
1. Пищевые рефлексы – слюноотделение, жевание, глотание и т.д.
2. Оборонительные (защитные) рефлексы – кашель, моргание, одергивание руки при болевом раздражении.
3. Жизнеобеспечивающие рефлексы – терморегуляция, дыхание и другие рефлексы поддерживающие гомеостаз.
4. Ориентировочные рефлексы – образно говоря рефлекс «Что такое?»
5. Игровые рефлексы – в процессе игры создаются модели будущих жизненных ситуаций.
6. Половые и родительские рефлексы – от осуществления полового акта до рефлексов ухода за потомством.
Безусловные рефлексы обеспечивают приспособление организма только к тем изменениям среды, с которыми часто встречались многие поколения. Их значение в том, что благодаря ним сохраняется целостность организма, поддерживается гомеостаз и продление рода.
Более сложной, безусловно-рефлекторной , деятельностью являютсяинстинкты , их биологическая природа пока остается неясной в деталях. В упрощенном виде инстинкты можно представить как сложный взаимосвязанный ряд простых врождённых рефлексов.
Условные рефлексы .
Они сравнительно легко приобретаются, также легко теряются организмом, если необходимость в них отпала.
Физиологические механизмы образования условных рефлексов :
Для понимания этих механизмов рассмотрим механизм образования простого натурального условного рефлекса – усиление слюноотделения при виде лимона. У человека, ни разу, не пробовавшего лимон, он вызывает простое любопытство (ориентировочный рефлекс ).
Возбуждение при виде лимона возникает в зрительных рецепторах и подается в зрительную зону КБП (затылочная область) – здесь возникает очаг возбуждения. Вслед за этим человек пробует лимон на вкус – возникает очаг возбуждения в центре слюноотделения (это подкорковый центр). Он, как более сильный будет «притягивать» возбуждение из зрительного центра. В итоге между двумя никогда не связанными нервными центрами возникает нервная временная связь. После нескольких повторений она закрепляется и теперь возбуждение, возникающее, в зрительном центре быстро переходит на подкорковый центр, вызывая слюноотделение при виде лимона.
Таким образом, для образования условного рефлекса необходимы следующие важнейшие условия:
Наличие условного раздражителя (в этом примере – вид лимона). Он должен предшествовать безусловному подкреплению и быть несколько слабее его.
Безусловное подкрепление (вкус и начавшийся под его воздействием процесс слюноотделения).
Нормальное функциональное состояние нервной системы и, прежде всего ГМ – необходимое условие для возникновения временной связи.
Условным раздражителем может быть любое изменение в окружающей и внутренней среде организма: звук, свет, тактильное раздражение и т.д.
В качестве подкрепления наиболее подходящие пищевые и болевые. При таком подкреплении выработка рефлекса происходит быстрее всего. Другими словами мощными стимулами являются – поощрение и наказание .
Условные рефлексы высших порядков .
При выработке новых условных рефлексов в качестве подкрепления могут быть использованы и условные рефлексы, выработанные раньше. Например, если выработан условный рефлекс слюноотделение на сервировку стола. Если теперь ввести новый условный раздражитель, допустим сигнал времени по радио и подкреплять его сервировкой стола, то этот радиосигнал будет вызывать слюноотделение. Такие рефлексы называют рефлексы второго порядка, существуют также рефлексы третьего, четвёртого, пятого и более высших порядков.
Классификация условных рефлексов.
Затруднительна ввиду их многочисленности. Но всё же различают:
1. По типу раздражаемых рецепторов – экстероцептивные, интероцептивные, проприцептивные условные рефлексы.
2.Натуральные (образуются при действии на рецепторы естественных безусловных раздражителей) и искусственные (при действии индифферентных раздражителей).
3.Положительные – связаны с двигательными и секреторными реакциями. 4.Рефлексы без внешних двигательных и секреторных эффектов – отрицательные или тормозные.
5. Условные рефлексы на время – связаны с регулярно повторяющимися раздражителями. Их ещё называют следовыми рефлексами.
6. Рефлексы подражания. У «зрителя» также формируются временные связи, в первую очередь они формируются у детей.
7. Экстраполяционные рефлексы – заключаются в способности человека правильно определять направление передвижения полезного и опасного объекта, т.е. предвидеть благоприятные и неблагоприятные для жизни ситуации.
В жизни человеку приходится встречаться с множеством раздражителей и их компонентов. Для того чтобы выбрать из этого бесконечного множества раздражителей лишь те, которые являются биологически и социально значимыми для нас. Необходимо, чтобы мозг обладал способностью к анализу различных воздействий на организм, т. е. способностью их дифференцировать.
Для последующей адекватной реакции обязательны процессы синтеза, т.е. способность мозга связывать и обобщать, объединять отдельные раздражители в единое целое.
Оба эти процесса неразрывно связаны и осуществляются нервной системой постоянно в процессе ВНД.
Примером наиболее сложных аналитико-синтетических процессов КБП является образование динамического стереотипа. Это устойчивая система осуществления отдельных условных рефлексов. Вырабатывается и закрепляется благодаря возникновению связи между следовым действием от предыдущего раздражителя и последующим возбуждением. Он автономен – осуществляется не только на раздражитель, сколько на его место в системе воздействий. Играет большую роль в формировании разнообразных (трудовых, спортивных, игровых и др.) навыков. В принципе обиходное название динамического стереотипа – «привычка».
Торможение условных рефлексов .
Если не подкреплять условный раздражитель безусловным, то наступает его торможение. Это активный нервный процесс, результатом которого является ослабление или подавление процесса возбуждения и временной связи. Различные раздражители вызывают торможение одних рефлексов и возбуждение, и образование других. Образование новых рефлексов и их торможение ведет к гибкому приспособлению организма в конкретных условиях существования.
Виды торможения условных рефлексов :
1. Внешнее (безусловное) торможение – обусловлено торможением безусловным раздражителем, который появляется одновременно с выработанным (например, ориентировочный рефлекс). В КПБ возникает новый, не связанный с данным рефлексом, очаг возбуждения. Он оттягивает на себя возбуждение.
2. Внутреннее (условное) торможение . Обусловлено торможением при не подкреплении безусловным раздражителем.
3. Охранительное торможение . Предохраняет нервные центры от чрезмерно сильного раздражения или переутомления.
4. Растормаживание . Возникает при торможении процесса торможения.
Возрастные особенности ВНД.
Ребёнок рождается с набором безусловных рефлексов, их рефлекторные дуги начинают формироваться на 3-м месяце пренатального развития. К моменту рождения у ребёнка формируются большинство врождённых рефлексов, обеспечивающих его вегетативную сферу. Несмотря на морфологическую и функциональную незрелость мозга уже на первые – вторые сутки возможны простые пищевые условные реакции.
К концу первого месяца жизни образуются (некоторые) условные рефлексы – двигательные и временные. Они медленно формируются и легко тормозятся, вероятно, из-за незрелости корковых нейронов.
Со второго месяца жизни образуются рефлексы – слуховые, зрительные и тактильные. К 5-му месяцу развития у ребёнка формируются все основные виды условного торможения. Важное место имеет место процесс обучения (т.е. выработка условных рефлексов). Чем раньше его начинают, тем быстрее идет их формирование.
К концу первого года развития ребёнок относительно хорошо различает вкус пищи, запахи, форму и цвет предметов, различает голоса и лица. Значительно совершенствуются движения (вплоть до формирования навыка ходьбы). Ребёнок пытается произносить отдельные слова, и формируются условные рефлексы на словесные раздражители, т.е. полным ходом идёт развитие полным ходом второй сигнальной системы.
На втором году развития у ребёнка совершенствуются все виды условно-рефлекторной деятельности, и продолжается формирование второй сигнальной системы, она приобретает сигнальное значение). Значительно увеличивается словарный запас (250 – 300 слов), раздражители вызывают словесные реакции. Решающее значение в этих процессах играет общение с взрослыми (т.е. окружающая социальная среда и обучение).
Второй и третий год жизни отличается живой ориентировочной и исследовательской деятельностью. Ребёнок уже не ограничивается вопросом «что это такое?», а вопросом «что с этим можно сделать?».
Период до трёх лет характеризуется также необычайной лёгкостью образования условных рефлексов на самые различные раздражители.
Возраст от трёх до пяти лет характеризуется дальнейшим развитием речи и совершенствованием нервных процессов (увеличивается их сила, подвижность и уравновешенность). Динамические стереотипы вырабатываются легко, ориентировочный рефлекс всё ещё продолжительнее и интенсивнее, чем у школьников. Условные связи и динамические стереотипы, возникшие в это время отличаются исключительной прочностью и проносятся человеком через всю жизнь. Хотя постоянно они могут и не проявляться, но в определённых условиях легко восстанавливаются.
К пяти – семи годам ещё более повышается роль второй сигнальной системы, т.к. дети уже могут свободно говорить.
Младший школьный возраст (с7 до 12 лет) - период относительно «спокойного» развития ВНД. Эмоции начинают приобретать большую связь с мышлением и утрачивают связь с рефлексами.
Подростковый период (с 11 – 12 до 15 – 17 лет). Эндокринные преобразования и формирование вторичных половых признаков сказываются и на свойствах ВНД. Нарушается уравновешенность нервных процессов, большую силу приобретает возбуждение, замедляется прирост подвижности нервных процессов и т. д. Ослабляется деятельность КБП (этот период физиологи образно называют «горным ущельем»). Эти функциональные изменения приводят к психической неуравновешенности подростков и частым конфликтам.
Старший школьный возраст (15 – 18 лет) совпадает с окончательным морфофункциональным созреванием всех систем организма. Значительно повышается роль корковых процессов в регуляции психической деятельности и физиологических функций организма, ведущая роль в ВНД у корковых процессов и второй сигнальной системы. Все свойства нервных процессов достигают уровня взрослого человека.
Типы высшей нервной деятельности.
Реально существует комплекс основных врождённых и приобретённых индивидуальных свойств нервной системы человека, определяющих различия в поведении и отношении к одним и тем же воздействиям внешней среды.
И.П.Павлов в 1929 году по тем показателям процессов возбуждения и торможения :
а) Сила этих процессов .
б) Их взаимная уравновешенность .
в) Подвижность (скорость их смены ).
Исходя, из этого выделили, четыре типа ВНД.
1. Сильный неуравновешенный («безудержный») – характеризуется сильной нервной системой и преобладанием возбуждения над торможением (неуравновешенностью этих процессов). Его называют –«холерик».
2. Сильный уравновешенный подвижный (лабильный) – отличается высокой подвижностью нервных процессов, их силой и уравновешенностью –«сангвиник».
3. Сильный уравновешенный инертный тип – имеет при значительной силе нервных процессов их низкую подвижность– «флегматик».
4. Слабый быстроистощимый тип – характеризуется низкой работоспособностью нейронов и, следовательно, слабостью нервных процессов –«меланхолик».
Следует заметить, что названия типов взяты у классификации темпераментов Гиппократа (5 век до н.э.).
Эта классификация далека от практической действительности, в жизни люди с ярко выраженными типами крайне редко встречаются. В современных исследованиях определение типов ВНД осуществляется более чем по 30 физиологическим показателям.
Кроме этого у человека И.П.Павлов выделил типы ВНД по отношению сигнальных систем.
1. Художественный тип . Незначительное преобладание первой сигнальной системы. Для людей этого типа свойственно образное восприятие окружающего мира, оперирование в процессе мышления чувственными образами (наглядно-образное мышление).
2. Мыслительный тип. Незначительное преобладание второй сигнальной системы. Этому типу свойственно абстрагирование от действительности. В процессе мышления люди этого типа оперируют абстрактными символами, обдают способностью к тонкому анализу и синтезу раздражителей окружающего мира.
3. Средний тип. Характеризуется уравновешенностью сигнальных систем. К этому типу принадлежит основная масса людей.
К сожалению, приходится констатировать факт, что эта проблема до сих пор в физиологии остаётся нерешенной. Хотя психология и педагогика в этом вопросе нуждаются в помощи физиологии.
Учение о сигнальных системах.
Поведение человека намного сложнее, чем поведение животных. Хотя закономерности образования условных рефлексов сходны. Но у человека есть высшая форма приспособления к условиям среды – рассудочная деятельность. Это способность улавливать закономерности, связывающие предметы и явления окружающей среды и использовать это знание в новых условиях. В результате организм не только приспосабливается (как животные), но и способен предвидеть изменения среды и учитывать их в своём поведении. Учитывая это, И.П.Павлов развил учение о двух сигнальных системах.
I.Первая сигнальная система – анализирует сигналы, идущие от всех анализаторов. Действует у всех животных.
II.Вторая сигнальная система – это словесная сигнализация (т.е. речь). Особенность только человека, в процессе онтогенеза постепенно увеличивается запас слов, из которых ребёнок строит предложения. слова начинают терять своё узкое конкретное значение, в них закладывается более широкий обобщающий смысл – возникают понятия (т.е. уже не надо получать информацию о предмете с помощью первой сигнальной системы). Слово начинает означать разные понятия и требует уточнений, обобщению подлежат не только слова, означающие предметы, но и наши ощущения, переживания, действия. Так возникают абстрактные понятия, а с ними и абстрактное мышление. Таким образом, благодаря второй сигнальной системе мозг получает информацию в виде символов (слов, знаков, изображений). Слово играет роль не просто условного раздражителя, а его сигнала, т.е. слово – это сигнал сигнала.
Например, человек с собакой переходит дорогу. Оба увидев быстро приближающийся к ним автомобиль, вместе спасутся (автомобиль – конкретный сигнал опасности, хорошо понятен обоим). Но ведь человек услышав сигнал опасности (крик другого прохожего «Осторожно, автомобиль!») еще не видя, его спасется. Собаке же необходимо увидеть опасность, речевой сигнал ей ни чего не сообщает о ней.
Наличие системы словесных сигналов, обозначающих конкретные сигналы действительности, является важным эволюционным приобретением человека. Теперь анализ и синтез окружающего мира осуществляется не только в результате действия на анализаторы непосредственных раздражителей и их оперированием, но и результатом оперирования словом. Именно эта способность мозга человека составляет основу мышления человека.
Это позволяет человеку получать знания и опыт без прямого контакта с действительностью. Например, чтобы узнать, о требованиях на экзамене достаточно узнать о нем у человека, который его уже сдавал, и вовсе не обязательно быть там самому.
Физиологические основы речи .
Речь является одной из сложнейших функций человека. Она связана с напряжённой работой органов зрения, слуха и периферического речевого аппарата. Сложная координация их деятельности осуществляется нейронами различных зон КБП. Особенно важное значение имеют – центр Вернике (расположен в левой височной доле мозга) ицентр Брока (нижняя часть левой лобной доли мозга). При повреждениицентра Брока (это двигательный центр речи) человек понимает всё услышанное, но сам не в состоянии произнести ни одного слова. При повреждениицентра Вернике (его называют ещё слуховым) человек всё слышит, но не понимает речи, в том числе и своей. Письменная речь связана со многими отделами КБП: регулирующими движения рук, зрительными,центрами Брока и Вернике и другими.
Таким образом, речеобразующий аппарат человека представляет собой чрезвычайно сложную многокомпонентную функциональную систему, управляемую различными зонами КБП.
Физиологические механизмы сна и сновидений .
Сон – это физиологическое состояние мозга и организма в целом, характеризующаяся значительной обездвиженностью, почти полным отсутствием реакций на внешние раздражители и одновременно особой организацией активности нейронов ГМ.
Человек проводит во сне 1/3 жизни. При лишении сна нарушаются внимание, память, притупляются эмоции, падает трудоспособность, наблюдается неадекватная реакция и галлюцинации. Таким образом, сон – необходимость. Здоровый нормальный сон – залог дневной активности человека, высокого уровня его работоспособности, нормального функционирования его органов и систем.
Фазы сна.
Обычный сон состоит из 4 – 5 циклов, сменяющих друг друга. Циклы состоят их двух фаз:
I.Фаза медленного сна – сопровождается более редким дыханием и пульсом; расслаблением мышц; снижением обмена веществ и температуры. Наступает сразу после засыпания, длится 1 – 1,5 часа.
II.Фаза быстрого сна . В ней активируется деятельность внутренних органов: учащаются пульс и дыхание; повышается температура; сокращаются различные группы мышц (конечностей, мимические); двигаются глаза под закрытыми веками (как при чтении). Длится эта фаза 10 – 15 минут, к утру возрастает до 30 минут. Сновидения в этой фазе реалистичны и эмоциональны (т.к. возбуждаются нейроны зрительных долей).
Теории сна.
Существует несколько теорий сна.
1.Гуморальная – сон возникает при накоплении в крови специфических химических веществ – гипнотоксинов. Однако, вероятно, что гуморальные факторы играют второстепенную роль.
2.Теория центров сна – периодическая смена активности подкорковых центров сна и бодрствования (они расположены в гипоталамусе).
3.Кортикальная теория сна – иррадиация по коре тормозного процесса, способного спускаться на подкорку. Т.е. сон представляет собой «охранительное торможение» и предохраняет нейроны КБП от чрезмерного утомления. Кроме этого, возможно возникновение сна и при резком ограничении потока нервных импульсов в КБП (например, сонное состояние возникает при помещении человека в тёмную звукоизолированную комнату).
Причины смены сна и бодрствования – автоматические (циркадные) ритмы; усталость нейронов ГМ; условные рефлексы, связанные с засыпанием, ускоряют наступление сна.
Причины пробуждения – внешние сигналы; сигналы от внутренних органов (например, голод или переполненный мочевой пузырь).
Сновидения.
Сон не означает покой для ГМ, т.к. во время сна активность мозга не уменьшается, а перестраивается. Нейроны ГМ начинают работать в другом режиме, анализируют собранную во время бодрствования и делают выводы (т. е. пробуют как бы «предвидеть» будущее). Таким образом, так называемые «вещие сны» предвещают неприятные события на основе неосознанных предвестников этих событий. Чаще всего сны не сбываются и быстро забываются, (все люди видят сны, но не всегда их запоминают). Вероятность совпадения сна с будущей реальностью мала, однако при совпадении истолковывается как сверхъестественное явление.
Важное влияние оказывают внешние и внутренние раздражители, которые бессознательно регистрируются мозгом и включаются в сюжет сновидений. Например, раскаты грома – пушечная канонада, переполненный желудок – чувство удушья и т.п. Кроме того, иногда мозг продолжает во сне творческую работу. Например, после долгой дневной работы над проблемой Д.И.Менделеев во сне увидел первый вариант периодической системы химических элементов, а Г.Кекуле – формулу бензола в аллегорической форме.
Самые высшие формы ВНД – память, внимание, мотивация и эмоционально-волевая сфера являются предметом изучения психологии. Современная физиология пока ещё далека от полного познания биологических механизмов этих процессов. Тем не менее, стоит рассмотреть то, что уже известно.
Физиологические механизмы памяти.
Память – это комплекс процессов, протекающих в КБП обеспечивающих накопление, хранение и воспроизведение индивидуального опыта. Память может быть разделена на три основных слагающих элемента – процесс фиксации информации, процесс хранения и процесс воспроизведения.
Гипотезы памяти:
1. Нейронная гипотеза – процессы запоминания и хранения связаны с циркуляцией импульса по замкнутым цепям нейронов. Вероятно, этот механизм лежит в основе кратковременной памяти. Хорошая память характеризуется богатством синаптических связей мозга.
2. Биохимическая гипотеза – импульсы изменяют в нейронах метаболизм, что вызывает структурные изменения РНК. Она хранится до нужного момента, вызывая затем возбуждение нейронов (долговременная память).
Вероятнее всего оба механизма составляют единое целое.
Физиология внимания.
Высшая нервная и психическая деятельность человека всегда характеризуется определённой избирательностью и направленностью. Для ВНД важно сохранить направленность своей деятельности на существенные элементы при отвлечении от всего малозначимого. Эта избирательность процессов и называют – внимание.
Физиологической основой внимания являются процессы возбуждения и торможения, особенности их движения и взаимодействия в КБП. Направленность всегда связана с возбуждением одних корковых участков и торможением других (согласно индукции). Среди возбужденных зон КБП всегда выделяется доминирующий – согласно теории доминанты. Так обеспечивается избирательность нашей деятельности и осуществляется контроль над её протеканием.
В основе механизма внимания лежит активация ГМ, связанная с деятельностью лобных долей КБП.
Физиология эмоций.
Эмоции (emovere– потрясаю, волную) – субъективные реакции человека на воздействия внутренних и внешних раздражителей, проявляющихся в виде положительных или отрицательных проявлений.
Эмоции представляют собой активные состояния специализированных мозговых структур, побуждающие человека ослабить или усилить эти состояния. Характер эмоций определяется актуальной потребностью и прогнозированием вероятности её удовлетворения. Низкая вероятность удовлетворения потребности делает эмоции отрицательными (страх, ярость и т.д.); возрастание вероятности удовлетворения по сравнению с раннее имевшимся прогнозом придаёт эмоциям положительную окраску (удовольствие, радость и т.д.).
Мозговые структуры, отвечающие, за реализацию низших элементарных эмоций расположены в промежуточном мозге (гипоталамус) и в древних отделах больших полушарий – страх, агрессия, чувство голода и жажды, чувство насыщения и многие другие. Высшие специфически человеческие (корковые) эмоции связаны с деятельностью зон КБП – например, моральные чувства человека.
Эмоциям принадлежит решающая роль в процессе обучения, в подкреплении вновь формирующихся условных рефлексов. Они изменяют пороги восприятия, активируют память, служат дополнительным средством коммуникации (мимика, интонации голоса и т.п.). Стремление к повторному переживанию положительных эмоций побуждают человека активно искать неудовлетворённые эмоции и новые способы их удовлетворения. Отрицательные эмоции служат самосохранению, положительные содействуют саморазвитию в процессе освоения новых сфер деятельности.
Физиология мотиваций.
Это активные состояния мозговых структур, побуждающие человека совершать акты поведения, направленные на удовлетворение своих потребностей. Мотивации делают поведение целенаправленным, ориентируя его либо наследственно (безусловные рефлексы), либо благодаря накопленному раннее условно-рефлекторному опыту.
Биохимические сдвиги (при нарушении гомеостаза) и внешние стимулы трансформируются в процесс возбуждения, это активирует структуры гипоталамуса. Он передает сигнал на КБП, где формируется программа поведения, способствующая удовлетворению соответствующих потребностей.
Литература:
1. К. Вилли, В.Детье Биология. – М.: Мир, 1974.
Грин Н., Стаут У., Тейлор Д. Биология –3 т, - М.: Мир,1990.
Ермолаев Ю.А. Возрастная физиология. – М.; Высшая школа,1985.
Казьмин В.Д. Справочник домашнего врача, 2 т., - М.: АСТ, 1999.
Кемп П., Армс К. Введение в биологию. – М.; Мир,1988.
Маркосян А.А. Физиология. – М.; Медицина, 1968.
Немов Р.С. Психология, 2 т., - М.: Просвещение,1994.
Сапин М.Р., Брыксина З.Г. Анатомия человека – М.: Просвещение, 1995.
Сидоров Е.П. Анатомия и физиология человека (структурированный конспект) – М.: Молодая гвардия, 1996.
Сыткин К.М. Справочник по биологии – Киев: Наукова думка,1985.
Фениш Х. Карманный атлас анатомии человека – Минск: Вышэйшая школа,1997.
Фомин Н.А. Физиология человека – М.: Просвещение, 1995.
1. И.М. Сеченов и И.П. Павлов основоположники учения о ВНД.
2. Безусловные рефлексы.
3. Условные рефлексы.
4. Механизм образования временной связи.
5. Торможение условных рефлексов.
6. Особенности ВНД человека.
7. Функциональная система поведенческого акта.
И.М. Сеченов и И.П. Павлов основоположники учения о ВНД. ВНД - это деятельность коры больших полушарий головного мозга и ближайших к ней подкорковых образований, обеспечивающих наиболее совершенное приспособление высокоорганизованных животных и человека в окружающей среде.
Вопрос о рефлекторной деятельности коры впервые был представлен основоположником отечественной физиологии И.М. Сеченовым в книге "Рефлексы головного мозга" (1863 г.). Он полагал, что вся деятельность человека, в том числе и психическая (умственная), осуществляется рефлекторным путем с участием головного мозга. Справедливость взглядов Сеченова в последующем была подтверждена экспериментальными исследованиями И. П. Павлова. Он открыл условные рефлексы - основу ВНД.
Все рефлекторные реакции организма на различные раздражители И.П. Павлов разделил на две группы: безусловные и условные.
Безусловные рефлексы - это рефлексы врожденные и передающиеся по наследству. Наиболее сложные из, них называют инстинктами (постройка сот пчелами, гнезд птицами). Безусловные рефлексы отличаются большим постоянством. К числу таких рефлексов относятся сосательный, глотательный, зрачковый и различные оборонительные рефлексы. Они образуются на различные раздражители. Так, рефлекс слюноотделения возникает при раздражении пищей вкусовых сосочков языка. Возникшее возбуждение передается по чувствительным нервам в продолговатый мозг, где находится центр слюноотделения, оттуда - по двигательным нервам проводится к слюнным железам, вызывая их секрецию. Нервные центры безусловных рефлексов лежат в разных отделах головного и спинного мозга. Для их осуществления необязательно участие коры больших полушарий. На основе безусловных рефлексов осуществляется регуляция и согласование деятельности разных органов и систем, поддерживается само существование организма.
Однако при помощи безусловных рефлексов организм не может приспособиться к изменяющимся условиям окружающей среды. Сохранение жизнедеятельности и приспособление к условиям внешней среды осуществляется благодаря образованию в коре головного мозга условных рефлексов.
Условные рефлексы. Это рефлексы, вырабатываемые в течение индивидуальной жизни, благодаря образованию временных нервных связей в высших отделах ЦНС (коре головного мозга).
Для образования условных рефлексов необходимы условия: 1) наличие двух раздражителей - индифферентного, т.е. такого, который хотят сделать условным, и безусловного, вызывающего какую-либо деятельность организма, например, отделение слюны (пища); 2) индифферентный раздражитель (свет, звук и т.д.) должен предшествовать безусловному (надо, например, вначале дать свет, а через две секунды пищу); 3) безусловный раздражитель должен быть сильнее условного (для сытой собаки с низкой возбудимостью пищевого центра звонок не станет условным пищевым раздражителем); 4) отсутствие отвлекающих, посторонних раздражителей; 5) бодрое состояние коры.
Механизм образования временной связи. Согласно представлениям И.П. Павлова при действии безусловного раздражителя (пищи) и вследствие возбуждения пищевого центра коры и центра слюноотделения продолговатого мозга возникает слюноотделительная реакция. При действии зрительного раздражителя очаг возбуждения возникает в зрительной области коры. При совпадении во времени действия условного и безусловного раздражителей между пищевым и зрительным центрами коры устанавливается временная связь.
При выработанном условном рефлексе возбуждение, возникшее в зрительном центре при действии светового раздражителя, распространяется до пищевого центра, а из пищевого центра по афферентным путям направляется в слюноотделительный центр и возникает слюноотделительная реакция.
Рефлекторная дуга условного рефлекса содержит следующие отделы: рецептор, реагирующий на условный раздражитель; чувствительный нерв и соответствующий ему восходящий путь с подкорковыми образованиями; участок коры, воспринимающий условный раздражитель (например, зрительный центр); участок коры, связанный с центром безусловного рефлекса (пищевой центр); двигательный нерв; рабочий орган.
Торможение условных рефлексов. Условные рефлексы не только вырабатываются, но и исчезают или ослабляются при изменении условий существования в результате торможения. И.П. Павлов различал два вида торможения условных рефлексов: безусловное (внешнее) и условное (внутреннее). Безусловное торможение возникает в результате действия нового раздражителя достаточной силы. В коре Головного мозга при этом возникает новый очаг возбуждения, который вызывает угнетение существующего очага возбуждения. Например, сотрудник выработал у собаки условный рефлекс на свет лампочки и хочет показать его на лекции. Опыт не удается - рефлекса нет. Шум многолюдной аудитории, новые сигналы полностью выключают условнорефлекторную деятельность/Условное торможение бывает четырех видов: 1) угасание; 2) дифференцировка; 3) запаздывание; 4) условный тормоз.
Угасательное торможение возникает тогда, когда условный раздражитель не подкрепляется безусловным несколько раз (включают свет, а не подкрепляют пищей).
Дифференцировочное торможение вырабатывается в том случае, если один сигнальный раздражитель, например нота "до", подкрепляется безусловным раздражителем, а нота "соль" не подкрепляется. После нескольких повторений нота "до" будет вызывать положительный условный рефлекс, а нота "соль" - тормозной.
Запаздывающее торможение возникает тогда, когда условный раздражитель подкрепляется безусловным спустя определенное время. Например, включают свет, а подкрепляют пищей только через 3 мин. Отделение слюны после того, как выработалось запаздывающее торможение, начинается к концу третьей минуты.
Условный тормоз возникает в тех случаях, когда к условному раздражителю, на который был выработан условный рефлекс, добавляется какой-то индифферентный раздражитель, и этот новый комплексный раздражитель не подкрепляется.
Особенности высшей нервной деятельности человека . Поведение любого животного проще, чем поведение человека. Особенностями высшей нервной деятельности человека являются высокоразвитая психическая деятельность, сознание, речь, способность к абстрактно-логическому мышлению. Высшая нервная деятельность человека сформировалась исторически в ходе трудовой деятельности и необходимости, общения. Опираясь на особенности высшей нервной деятельности человека и животных, И.П. Павлов разработал учение о первой и второй сигнальных системах. Животные и человек получают сигналы из внешнего, мира через соответствующие органы чувств. Восприятие окружающего мира, связанное с анализом и синтезом непосредственных сигналов, которые приходят от зрительных, слуховых, обонятельных и других рецепторов, составляя первую сигнальную систему. Вторая сигнальная система возникла и развилась у человека в связи с появлением речи. Она отсутствует у животных. Сигнальное значение слова связанно не с простым звукосочетанием, а с его смысловым содержанием. Первая и вторая сигнальные системы находятся у человека в тесном взаимодействии и взаимосвязи, так как возбуждение первой сигнальной системы передается во вторую сигнальную систему.
Эмоции. Эмоции представляют собой реакции животных и человека на воздействие внешних и внутренних раздражителей, имеющих ярко выраженную субъективную окраску и охватывающих все виды чувствительности. Различают положительные эмоции: радость, наслаждение, удовольствие, и отрицательные: грусть, печаль, неудовольствие. Разные виды эмоций сопровождаются различными физиологическими изменениями и психическими проявлениями в организме. Например, при печали, смущении, испуге понижается тонус скелетной мускулатуры. Печаль характеризуется спазмом сосудов, испуг - расслаблением гладкой мускулатуры. Гнев, радость сопровождаются повышением тонуса скелетной мускулатуры, при радости, кроме того, расширяются сосуды, при гневе расстраивается координация движений, увеличивается содержание сахара в крови. Эмоциональное возбуждение мобилизует все имеющиеся у организма резервы.
В процессе эволюции эмоции сформировались как механизм приспособления. Огромную роль в жизни человека играют положительные эмоции. Они важны для сохранения здоровья и работоспособности человека.
Память. Накопление, хранение и обработка информации - важнейшее свойство нервной системы. Различают два вида памяти: кратковременную идолговременную. В основе кратковременной памяти лежит циркуляциянервных импульсов по замкнутым нейронным цепям. Материальной основой долговременной памяти являются различные структурные изменения в цепях нейронов, вызванные электрохимическими процессами возбуждения. В настоящее время найдены пептиды, вырабатываемые нервными клетками и влияющие на процесс памяти. В формировании памяти участвуют нейроны коры больших полушарий, ретикулярная формация ствола мозга, гипоталамическая область. Различают зрительную, слуховую, осязательную, двигательную и смешанную память в зависимости от того, какой из анализаторов играет в этом процессе главную роль.
Сон и бодрствование. Чередование сна и бодрствования - необходимое условие жизни человека. Мозг поддерживается в бодрствующем состоянии за счет импульсов, поступающих от рецепторов. В состоянии бодрствования человек активно взаимодействует с внешней средой. При прекращении или резком ограничении поступления импульсов в мозг развивается сон. Во время сна меняется физиологическая активность организма: расслабляется мускулатура, снижается кожная чувствительность, зрение, слух, обоняние. Условные рефлексы заторможены, дыхание редкое, обмен веществ, величина кровяного давления, частота сердечных сокращений снижены.
По данным электроэнцефалографии (ЭЭГ), у человека во сне происходит чередование двух основных фаз сна: фазы медленноволнового сна - периода глубокого сна, во время которого можно зафиксировать на ЭЭГ медленную активность (дельта-волны), и фазы парадоксального, или быстроволнового, сна, во время которого на ЭЭГ фиксируются ритмы, характерные для состояния бодрствования. В этой фазе наблюдаются быстрые движения глаз, увеличивается частота пульса и дыхания; человек видит сны. Возникает эта фаза примерно через каждые 80-90 мин, ее длительность составляет в среднем 20 мин.
Сон - это защитное приспособление организма, охраняющее его от чрезмерных раздражений и дающее возможность восстановить работоспособность. Во время сна в высших отделах головного мозга идет обработка поступившей за период бодрствования информации. Согласно ретикулярной теории сна и бодрствования наступление сна связано с угнетением восходящих влияний ретикулярной формации, активирующих высшие отделы головного мозга. В регуляции цикла сон - бодрствование большую роль играют медиаторы - серотонин и норадреналин.
Функциональная система поведенческого акта. Функциональная система как интегративное образование мозга. Наиболее совершенная модель структуры поведения изложена в концепции функциональной системы П.К. Анохина. Функциональная система – это единица интегративной деятельности организма осуществляющая избирательное вовлечение и объединение структур и процессов направленных на выполнение какого-либо поведенческого акта или функции организма.
Функциональная система отличается динамичностью, способностью к перестройке, избирательному вовлечению мозговых структур для осуществления поведенческих реакций. Выделяют два типа функциональных систем организма: 1. Функциональные системы гомеостатического уровня регуляции обеспечивают постоянство констант внутренней среды организма (температуры тела, давления крови и др.) ; 2. Функциональные системы поведенческого уровня регуляции обеспечивают приспособление организма через изменение поведения.
Стадии поведенческого акта. Согласно представлениям П.К. Анохина физиологическая архитектура поведенческого акта строится из последовательно сменяющих друг друга стадий: афферентного синтеза, принятия решения, акцептора результатов действия, эфферентного синтеза (программы действия), формирования самого действия и оценки достигнутых результатов.
Афферентный синтез заключается в обработке и сопоставлении всей информации, которая используется организмом для принятия решения и формирования наиболее адекватного приспособительного поведения. Возбуждение в ЦНС, вызванное внешним стимулом действует не изолированно. Оно вступает во взаимодействие с другими афферентными возбуждениями, имеющими другой функциональный смысл. Головной мозг производит синтез всех сигналов, поступающих по различным каналам. И только в результате этого создаются условия для осуществления целенаправленного поведения. В свою очередь, афферентный синтез определяется влиянием нескольких факторов: мотивационного возбуждения, обстановочной афферентации, памяти и пусковой афферентации.
Мотивационное возбуждение возникает в ЦНС с появлением у человека и животных какой либо потребности, оно имеет доминирующий характер, т.е. подавляет остальные мотивации и направляет поведение организма на достижение полезного приспособительного результата. В основе доминирующей мотивации лежит механизм доминанты А.А. Ухтомского.
Обстановочная афферентация представляет собой интеграцию возбуждений при действии на организм окружающей обстановки. Она может способствовать либо, напротив, препятствовать реализации мотивации. Например, чувство голода возникшее дома вызывает действия направленные на его удовлетворение, а если это чувство возникает на лекции, то поведенческих реакций связанных с удовлетворением этой потребности не происходит.
Пусковая афферентация связана с действие сигнала, который является непосредственным стимулом для запуска той или иной поведенческой реакции. Адекватная реакция может осуществляться только при взаимодействии обстановочной и пусковой афферентации, что создает предпусковую интеграцию нервных процессов .
Использование аппарата памяти происходит когда поступающая информация оценивается путем сопоставления со следами памяти, имеющими отношение к данной доминирующей мотивации. Завершение стадии афферентного синтеза сопровождается переходом в стадию принятия решения.
Под принятием решения понимают избирательное вовлечение комплекса нейронов, которое обеспечивает возникновение единственной реакции, направленной на удовлетворение доминирующей потребности. Организм обладает множеством степеней свободы в выборе реакции. При принятии решения выбирается какая-то одна поведенческая реакция, все остальные степени свободы тормозятся. Стадия принятия решения реализуется через стадию формирования акцептора результатов действия.
Акцептор результатов действия – это нейронная модель предпологаемого результата. Он формируется в коре больших полушарий и подкорковых структурах за счет вовлечения в активность нейронных и синаптических образований, определяя архитектуру распределения возбуждений. Возбуждение попав в сеть вставочных нейронов с кольцевыми связями может длительное время в ней циркулировать, обеспечивание удержание цели поведения.
Затем развивается стадия программы действия(эфферентного синтеза). На этой стадии осуществляется интеграция соматических и вегетативных возбуждений в целостный поведенческий акт. Эта стадия характеризуется тем, что действие уже сформировано как центральный процесс, но внешне оно не реализуется.
Стадия формирования результата действия характеризуется выполнением программы поведения. Эфферентное возбуждение достигает исполнительных механизмов и действие осуществляется. Благодяря акцептору результатов действия, в котором запрограмирована цель и способы поведения, организм может сравнивать их с афферентной информацией о результатах и параметрах совершаемого действия.
Если сигнализация о совершенном действии полностью соответствует запрограмированной информации, содержащейся в акцепторе результатов действия, то поисковое поведение завершается, потребность удовлетворяется, человек и животное успокаивается. В случае когда результаты действия не совпадают с акцептором действия и возникает их рассогласование, то перестраивается афферентный синтез, создается новый акцептор результатов действия, строится новая программа действий. Так происходит до тех пор, пока результаты поведения не совпадут с новым акцептором действия. Тогда поведенческий акт завершается.
Центральная нервная система - часть нервной системы позвоночных, представленная скоплением нервных клеток, образующих головной и спинной мозг.
Центральная нервная система регулирует процессы, протекающие в организме, и служит центром управления всех систем. В основе механизмов деятельности ЦНС лежит взаимодействие возбуждения и торможения.
Высшая нервная деятельность (ВНД)
Высшая нервная деятельность - по И.П.Павлову - сложная форма жизнедеятельности, обеспечивающая индивидуальное поведенческое приспособление человека и высших животных к изменяющимся условиям внешней среды.
В основе высшей нервной деятельности лежит взаимодействие врожденных безусловных и приобретаемых в процессе онтогенеза условных рефлексов, к которым у человека добавляется вторая сигнальная система.
Структурной основой ВНД являются кора больших полушарий с подкорковыми ядрами переднего мозга и некоторыми структурами промежуточного мозга.
Высшая нервная деятельность
Высшая нервная деятельность (ВНД) - деятельность высших отделов ЦНС, обеспечивающая наиболее совершенное приспособление животных и человека к окружающей среде (поведение). Структурная основа ВНД - кора больших полушарий с подкорковыми ядрами переднего и образованиями промежуточного мозга, однако жесткой связи ВНД с мозговыми структурами не существует. Низшую нервную деятельность представляют как функцию центральной нервной системы, направленную на регуляцию физиологических процессов в самом организме. Важнейшая особенность ВНД - сигнальный характер, позволяющий заблаговременно готовиться к той или иной форме деятельности (пищевой, оборонительной, половой и пр.)
Характеристики ВНД: изменчивость, сигнальность, адаптивность - обеспечивают гибкость и адаптивность реакций. Вероятностный характер внешней среды придает относительность любой поведенческой реакции и побуждает организм к вероятностному прогнозированию. Способность к обучению в высокой степени зависит не только от процессов возбуждения, но и торможения. Условное торможение способствует быстрой смене форм поведения соответственно условиям и мотивациям.
Термин ВНД введен И.П. Павловым, считавшим его равнозначным понятию «психическая деятельность». По И.П. Павлову, это объединенная рефлекторная (условно- и безусловно-рефлекторная) функция коры полушарий и ближайшей подкорки головного мозга. Также он ввел понятие «сигнальные системы», как системы условно-рефлекторных связей, выделяя общую для животных и человека первую сигнальную систему и специфичную только для человека вторую.
Первая сигнальная система (ПСС) - непосредственные ощущения и восприятия, составляет основу ВНД и сводится к совокупности многообразных условных и безусловных рефлексов на непосредственные раздражители. ПСС человека отличается большей скоростью распространения и концентрации нервного процесса, его подвижностью, что обеспечивает быстроту переключения и образования условных рефлексов. Животные лучше различают отдельные раздражители, человек - их комбинации.
Вторая сигнальная система сформировалась у человека на основе первой как система речевых сигналов (произносимых, слышимых, видимых). В словах содержится обобщение сигналов первой сигнальной системы. Процесс обобщения словом вырабатывается в ходе формирования условных рефлексов. Обобщенное отражение и абстракции формируется только в процессе общения, т.е. определяются биологическими и социальными факторами.
Рецептор - (от лат. recipere - получать), нервные образования, преобразующие химико-физические воздействия из внешней или внутренней среды организма в нервные импульсы; периферическая специализированная часть анализатора, посредством которой только определенный вид энергии трансформируется в процесс нервного возбуждения. Рецепторы широко варьируют по степени сложности структуры и по уровню приспособленности к своей функции. В зависимости от энергии соответствующего раздражения рецепторы делятся на механорецепторы и хеморецепторы. Механорецепторы обнаружены в ухе, вестибулярном аппарате, мышцах, суставах, в коже и внутренних органах. Хеморецепторы обслуживают обонятельную и вкусовую чувствительность: многие из них находятся в мозге, реагируя на изменения химического состава жидкой среды организма. Зрительные рецепторы также, по существу, являются хеморецепторами. В зависимости от положения в организме и выполняемой функции рецепторов делятся на экстерорецепторы, интерорецепторы и проприоцепторы. К экстерорецепторам относятся дистантные рецепторы, получающие информацию на некотором расстоянии от источника раздражения (обонятельные, слуховые, зрительные, вкусовые); интерорецепторы сигнализируют о раздражителях внутренней среды, а проприорецепторы - о состоянии двигательной системы организма. Отдельные рецепторы анатомически связаны друг с другом и образуют рецептивные поля, способные перекрываться.
МОУСОШ №30
РЕФЕРАТ ПО БИОЛОГИИ
"Высшая нервная деятельность"
Ученицы 8 "б" класса
Алексенцевой Елены
г. Шахты
2006-2007 гг.
1)" Безусловные рефлексы"
2) "Условные рефлексы"
4) "Эмоции"
5) "Память"
7) "Прогноз и внушение"
Заключение и вывод
Ι. "Значение высшей нервной деятельности в жизнедеятельности человека"
В течение многих веков люди задумывались над удивительной приспособленностью поведения животных и условиям обитания. В 1863 году вышла книга И.М. Сеченова "Рефлексы головного мозга", объяснявшая эти явления. В этой работе впервые в истории естествознания поведение и "душевная" - психическая деятельность человека была объяснена рефлекторным принципом работы нервной системы. "Все без исключения психические акты… развиваются путем рефлекса", - писал И.М. Сеченов. Он утверждал, что рефлексы головного мозга включают три звена: первое - возбуждение в органах чувств, вызываемое внешними воздействиями; второе - процессы возбуждения и торможения, протекающие в мозге, на их основе возникают психические явления (ощущения, представления, чувства и т.д.); третье - движения и действия человека, т.е. его поведение. Все эти звенья взаимосвязаны и обусловливают друг друга.
Продолжателем передовых идей И.М. Сеченова, был - И.П. Павлов. Главной целью его работ, были - выяснение нервной регуляции работы органов, логическим завершением чего было, - изучение функций коры больших полушарий головного мозга. И.П. Павлов - основоположенник общей теории высшей нервной деятельности. Под высшей нервной деятельностью И.П. Павлов (понимал)"деятельность, обеспечивающую нормальные сложные отношения целого организма к внешнему миру." Им были выделены и изучены составные части, или (компоненты) высшей нервной деятельности, на основе которых строится любое, даже самое сложное поведение человека. Такими компонентами И.П. Павлов считал наследственные - безусловные рефлексы, и приобретенные в процессе жизни - условные рефлексы. И.П. Павлов показал, что мозг работает по принципу временных связей. Он раскрыл постоянную смену процессов возбуждения и торможения в коре. Эти процессы создают слаженность, внутренний ритм жизни мозга. Жизнь мозга - это яркая мозаика сигналов.
ΙΙ. "Анатомия, физиология и гигиена высшей нервной деятельности"
1)" Безусловные рефлексы"
Безусловные рефлексы наследуются потомством от родителей, и сохраняются в течении всей жизни организма. В ответ на действие жизненно - важных раздражителей (например, пищи или повреждения), возникают рефлексы. Такие рефлексы и вызывающие их раздражители были названы "безусловными". Известны пищевые, оборонительные, половые и ориентировочные рефлексы. Многое в поведении животных обусловлено инстинктом. Например, утенок, увидев воду, бежит к ней, плавает и ныряет; цыпленок с первого дня жизни склевывает зерна. (Примерами сложнейших врожденных рефлексов является: сооружение гнезд, выкармливание птенцов…). Дуги безусловных рефлексов проходят через ствол головного мозга или через спинной мозг; для их осуществления необязательно участие коры больших полушарий. Таким образом, в крайне - редких случаях рождаются дети, лишенные больших полушарий мозга. Такие дети не могут долго жить, но у них можно наблюдать простые безусловные рефлексы. Благодаря безусловным рефлексам сохраняется целостность организма, поддерживается постоянство внутренней среды и происходит размножение.
2) "Условные рефлексы"
И.П. Павлов доказал, что наряду с наследственными существует множество рефлексов, которые приобретаются организмом втечение жизни. Попов назвал у4словными рефлексами те рефлексы, которые приобретаются организмом в течение жизни и образующиеся в результате сочетания безразличных раздражителей с безусловными. Быстро образуются временные связи на биологически - значимые сигналы, например, воды, исходящей от купающихся уток, треск сучьев, исходящий от бобров, - легко вызывают образование условных рефлексов.
Чем больше подвижность нервных процессов возбуждения и торможения, чем быстрее идет угасание старых условных рефлексов и закрепление новых, тем лучше организм приспосабливается к изменяющимся условиям.
Человек может сознательно управлять поведением животных. Приручение животных - это выработка условных рефлексов. Но условные рефлексы вырабатываются не только у животных, но и у человека, в жизни они называются привычками: вовремя, без будильника, вставать; не глядя зажигать свет в своей комнате, и т.д. У млекопитающих и у человека дуги условных рефлексов проходят через кору больших полушарий головного мозга. Условный рефлекс будит прочным, если условный раздражитель постоянно подкрепляется безусловным. Если несколько раз не подкреплять условный раздражитель ответная реакция ослабевает и затем затормаживается. Условный рефлекс при этом не исчезает. При повторении опыта после перерыва он восстанавливается. Новые условные рефлексы связаны со старыми. Вот интересный пример: "в лаборатории И.П. Павлов у собаки не могли выработать условный рефлекс на бульканье. Позже выяснилось, что она длительное время на кухне, где готовили пищу. Этот звук сочетался с видом и запахом пищи, а пищу собаке не давали. Звук бульканья тормозил у нее отделение слюны. Рефлексы как условные, так и безусловные, затормаживаются при действии любого незнакомого раздражителя". Таким образом, с помощью образования условных рефлексов и их торможения осуществляется более гибкое приспособление организма к конкретным условиям существования.
3) "Особенности высшей нервной деятельности человека"
И.П. Павлов и В.М. Бехтерев установили, что закономерности образования условных рефлексов и торможения в основных чертах одинаковы у животных и человека. В тоже время И.П. Павлов не раз указывал, что все явления высшей нервной деятельности не укладываются только в понятие условного рефлекса. Способность животных улавливать закономерности, связывающие предметы и явления окружающей среды, а также использовать знание этих закономерностей в новых условиях была названа рассудочной деятельностью. Чем более развита нервная система, тем выше уровень рассудочной деятельности. Высшего развития она достигает у человека и проявляется в виде мышления. Рассудочной деятельностью является высшая форма приспособления к условиям среды. Благодаря ей организм не только приспосабливается к быстро меняющимся условиям среды, но и может предвидеть эти изменения и учитывать их в своем поведении. В эволюции у человека появилась, как говорил И.П. Павлов "Чрезвычайная прибавка к механизмам работы мозга" - речь и слова произносимые, смыслимые и видимые, - это сигналы, символы конкретных предметов и явлений окружающей среды. "Словом", - человек обозначает все, что воспринимает с помощью органов чувств. Вместе с тем, "слово" обладает обобщающей функцией. Слово, по выражению И.П. Павлова, - это сигнал сигналов. Пример: постепенно растет и развивается мозг ребенка, особенно лобные доли полушарий; на базе условных рефлексов формируется речь: "ребенок сначала начинает понимать слова, а затем и воспроизводить их самостоятельно. "Слово" становится условным сигналом раньше, чем условной реакцией, ответом: растет запас слов, развивается мысль, сознание. Для речи человека характерна очень высокая степень обобщения. Человек обобщает не только понятия о предметах, их свойствах и признаках, о явлениях природы, но и свои ощущения, чувства, переживания; Человек думает словами; Словесное мышление позволяет ему отвлечься от конкретных обстоятельств действительности. Речь человека становится аппаратом абстрактного мышления. Ребенок обучается говорить до 5 - 6 лет. Если до этого возраста ребенок не обладает речью, его умственное развитие задерживается". Речевые функции человека связаны с многоликими мозговыми структурами. Формирование устной речи человека, - связано с лобной долей левого полушария, письменной - с височными и теменными долями.
4) "Эмоции"
Человек не только воспринимает окружающий мир, но и воздействует на него. Ко всем предметам и явлениям у него есть определенное отношение. Эмоциями называются - переживания, в которых проявляется отношение людей к окружающему миру и к самим себе. Эмоции человека сложны и разнообразны. Их можно разделить на положительные (радость, восторг, любовь и т.п.), и отрицательные (гнев, страх, ужас, отвращение и т.п.). Любая эмоция сопровождается активацией нервной системы и появлением в крови биологически активных веществ, изменяющих деятельность внутренних органов: кровообращения, дыхания, пищеварения и др. Изменения в деятельности внутренних органов одинаковы при сходных эмоциях у всех людей. Физиологическое значение таких реакций, сопровождающих эмоции, очень велико. Они мобилизируют силы организма, приводят его в состояние готовности для успешной деятельности или защиты.
Каждую эмоцию могут сопровождать выразительные движения. Они дают разрядку напряжению, которое создается эмоцией; кроме того, это язык эмоций. Наблюдая за выражением чувств, не только понимаем, что чувствует другой человек, но и заражаемся его состоянием. Так, выразительные движения могут управлять эмоциями многих. Однако выразительные движения поддаются произвольной реакции. Появление эмоциональных реакций связано с работой больших полушарий и отделов промежуточного мозга. Большое значение для формирования эмоций имеют височные и лобовые доли коры. Лобная доля тормозит или активирует эмоции, т.е. управляет ими.
5) "Память"
Память - это комплекс процессов, протекающих в центральной нервной системе и обеспечивающих накопление, храпение и воспроизведение индивидуального опыта. И.М. Сеченов писал, что человек без памяти оставался бы вечно в положении новорожденного. Согласно современным представлениям отделы мозга, имеющие отношение к памяти (кора, лобные и височные доли коры), связаны между собой замкнутыми цепочками нейронов. Нервные импульсы, циркулирующие в этих цепочках, изменяют процессы биосинтеза в нервных клетках. В результате этого, образуются вещества - материальные носители "следов памяти". Нарушение синтеза некоторых биологически активных веществ мешает образованию "следов памяти" и, следовательно, процессу обучения. Для того, чтобы информация отложилась в памяти, необходимо какое - то время её повторять. Можно выделить 4 вида памяти.
Двигательная память, лежит в основе обучения движениям, бытовым, спортивным и трудовым навыкам, письменной речи.
Образная память, помогает запоминать и воспроизводить лица людей, запахи, звуки, музыкальные мелодии, картин природы.
Эмоциональная память, сохраняет пережитые человеком чувства. Доказано, что запоминанию способствуют биологически активные вещества, выделяющиеся при эмоциональном возбуждении. Запоминание, сохранение, воспроизведение прочитанных, услышанных или произнесенных слов, - словесная память. Все виды памяти взаимосвязаны. Одна и таже информация запоминается несколькими видами памяти. Память может быть не произвольной, когда запоминание идет без усилий, как бы само собой. Память может быть и произвольной; в этом случае, человек ставит цель: "запомнить материал, прилагает волевые усилия, использует специальные приемы".
6) "Сон"
Сон необходим человеку также, как вода или еда. Человек более 20 лет из 60 проводит во сне. Без сна жизнь невозможна. В опытах собаки без пищи жили 20 - 25 суток и теряли 50 % массы, а лишенные сна погибали через 10 - 12 суток, хотя масса их убавлялась всего на 5 - 13%. Бессонница очень мучительна, и не случайно в Древнем Китае приговаривали к смертельной казни путем лишения сна.
Природу сна объяснил И.П. Попов: Сон - это общее торможение; оно распространяется на всю кору головного мозга и захватывает даже средний мозг. Сон наступает, когда клетки головного мозга нуждаются в отдыхе. Сон охраняет мозг от перенапряжения. Поэтому И.П. Попов назвал сон охранительным торможением. В процессе сна клетки мозга восстанавливают свою работоспособность, они активно усваивают питательные вещества, накапливают энергию. Сон восстанавливает умственные силы, создавая чувство свежести, бодрости, готовности работать. Вызвать сон могут ритмичные раздражения: мерные удары капель, стук колес вагона, тиканье часов, монотонная песня.
Причины сна еще глубже раскрыты современной наукой. Смена сна и бодрствования, связывается с деятельностью сетевого вещества ствола головного мозга. Кора больших полушарий может подавать или поддерживать состояние бодрствования. Пробуждение наступает только тогда, когда возбуждение через сетевое вещество достигает коры. Сон не прерывается, если сигналы не значительны. Тормозные клеток ретикулярной формации вызывает сон, а их активное влияние на клетки коры - бодрствование. Почему, например, бывает трудно уснуть после напряженной умственной работы или волнений? Это можно объяснить следующим образом: Воздушное состояние коры влияет на ретикулярную формацию, повышая или угнетая ее деятельность. Расстройство сна связано с нарушением деятельности ретикулярной формации. Во сне мы теряем связь с внешними раздражителями. Быстрее всего мы теряем способность видеть и обонять, во сне частично сохраняется способность к восприятию осязательных и слуховых раздражений, изменяются многие жизненные процессы, снижается газообмен, меньше расходуется энергии, падает кровяное давление, реже дыхание, спокойней и слабей удары сердца, мышцы расслабляются. Точными приборами записаны биотоки коры головного мозга. Во сне изменяется их ритм, но совсем они не исчезают. В отдельных случаях целые зоны мозга продолжают напряженную деятельность и во сне. Содержание сновидений всегда относится к прошлому или настоящему, но не как не к будущему. Человеку не может сниться то, что не воспринималось в состоянии бодрствования. Как у животных, так и у человека наблюдается частичный сон. В спящем мозге как бы устанавливается дежурный пост на улавливание определенного сигнала из окружающей среды. Под влиянием случайных раздражений следы старых впечатлений могут сочетаться между собой в самые причудливые комбинации. В жизни мы переживаем много радостей и тревог. Во снах отражаются наши чувства, мысли, действия. "Пример из жизни: человеку приснился страшный сон: его укусила в грудь змея. Спустя несколько дней на груди образовался нарыв. "Ученые задумывались: как это объяснить?" Болезнь развивалась постепенно, и слабые сигналы не доходили до коры мозга во время бодрствования. Характерно, что спящий мозг чувствителен даже к слабым сигналам. Чаще "вещие" сны вызываются раздражениями которые поступают из внешней среды во время сна.
Несколько тысяч людей обследовали с помощью чувствительных электронных датчиков, регистрируя биотоки спящих. Оказывается, по кривой записи биотоков мозга можно выделить несколько фаз сна: первый легкий сон; нормальный сон; первый глубокий сон и т.д.
Современные данные показали, что активность мозга во время сна часто превосходит дневные уровни. Стало ясно: сон не является застывшим бессознательным состоянием. Было установлено, что движение глазного яблока под веками возникают в связи со сновидениями. В этот период отличается усиленная мозговая активность, повышается давление крови, учащается пульс, повышается расход кислорода, учащается дыхание, происходит усиленный обмен веществ. Это состояние повторяется каждые 80 - 90 минут, его было решено назвать фазой парадоксального сна.4 - 5 раз он прерывает не глубокий сон и длится 10 - 30 минут. В эту фазу возникают сновидения. Каково же значение "парадоксального" сна, сочетающего глубокую потерю сознания с повышенной активностью мозга, ускоренный обмен веществ с общей расслабленностью организма? В результате опытов было доказано, что сны служат человеку своеобразными "клапанами" для выхода неиспользованной нервной энергии. Ученым еще не удалось выяснить, какие процессы непосредственно вызывают сон и управляют его ритмом. Достаточный сон жизненно необходим для организма. Однако, его нарушения встречаются часто. Причиной бессонницы может быть уменьшение двигательной активности, изменения в традиционном суточном ритме, перегрузка информации и др. Для того, что бы сон был нормальным, нужно помнить о суточном ритме организма: наиболее интересующую работу выполнять в утреннее и дневные часы, спать не менее 7 - 8 часов.
7) "Прогноз и внушение"
Долгое время в представлении о гипнозе было много суеверий и предрассудков. Наука выявила сущность гипнотизма. И.П. Павлов рассматривал гипноз в свете теории торможения. Как при неглубоком сне сохраняются отдельные "сторожевые пункты" коры, так и при гипнозе через незаторможенные участки устанавливается контакт или как говорят, рапорт гипнотизируемого гипнотизирующему. Ученые установили, что гипноз - это специально вызванный частичный сон. При гипнозе процесс торможения клеток мозга неравномерен и не глубок. Природа сна и гипноза едины. Так, гипнотический сон может переходить в обычный сон, а потом наступает самостоятельное пробуждение под влиянием шума, света и т.п. Можно и наоборот, обычный сон перевести в гипнотический. Условные рефлексы, образованные при гипнозе оказываются "вырванными", изолированными от других. Они отличаются прочностью и трудно угасают. У 98 % взрослых можно вызвать гипноз, но не у всякого человека он легко наступает; это зависит от особенности нервной системы. Известно, например, что разные люди по - разному отвечают на одни и те же раздражители. В гипнотическом состоянии через внушение можно менять функции многих органов. Загипнотизированному внушать самые различные действия и он их выполняет, при этом изменяется работа внутренних органов. Известны так называемые постгипнотические внушения. Внушенное действие точно исполняется спустя несколько дней, месяцев и даже лет. Нельзя человеку внушить то, чего он не может сделать в силу природных данных; например - заставить его петь если у него нет голоса. Гипноз и внушение - близкие, явления. Гипноз возможен без внушения, и наоборот. В отличии от гипноза при внушении преобладает возбуждение определенного участка коры больших полушарий.
И.П. Павлов рассматривал внушение как упрощенный типичный условный рефлекс человека. Ведь достаточно одним описанием лимона вызвать отделение слюны почти у каждого человека. Выдающийся русский ученый В.М. Бехтерев считал, что внушаемость - нормальное свойство каждого здорового человека, хотя оно проявляется у разных людей в разной степени. Внушение, взаимовнушение и самовнушение очень распространены в повседневной жизни. Велика сила внушения, она исцеляет или расстраивает нормальные функции органов. Природную целебную силу сна современная медицина использует как один из методов лечения. Длительное торможение коры головного мозга в сочетании с успокаивающими средствами дает благоприятный исход при нервных потрясениях, сильном утомлением, язвенной болезни. Последнее время стали применять электросон.
Лечат и внушением. Велико влияние слова на состояние человека. Через слово можно повлиять на деятельность внутренних органов. Под влиянием снов человек может побледнеть или покраснеть. У него может измениться ритм дыхания и сердцебиение. Врач только одной успокаивающей беседой с больным не редко снижает кровяное давление, умеряет биение пульса больного. На основе воздействием слова разработана психотерапия и лечение гипнозом. Все шире и шире теперь применяется внушение при гипнотическом сне в лечебных целях.
8) "Нарушения высшей нервной деятельности"
Высшая нервная деятельность находится в исключительной зависимости от условий как внешней, так и внутренней среды организма. Недостаточное питание, нерегулярный отдых, общее заболевание, отсутствие движений могут нарушать функции коры и высшую нервную деятельность. Большее влияние на высшую нервную деятельность человека оказывает умственное и эмоциональное перенапряжение, вызываемое необходимостью переработки большего количества информации в короткие промежутки времени обстановка, в которой живет и трудится человек, так же влияет на его поведение, самочувствие. Неблагоприятные факторы внешней среды могут как кратковременно, так и надолго нарушить процессы высшей нервной деятельности. Эти нарушения не всегда связаны с повреждением нервных клеток; чаще это чрезмерное их функциональное перенапряжение. При этом нарушаются процессы возбуждения и торможения в коре больших полушарий, что ведет к нарушению образования условных рефлексов, ухудшению памяти, вызывает бессонницу. Нарушение высшей нервной деятельности сопровождается болезненными изменениями в деятельности внутренних органов. Нарушенные процессы восстанавливаются, если устранить причины, их вызвавшие. Алкоголь является ядом, в первую очередь от него страдают клетки больших полушарий головного мозга.
Ухудшается условнорефлекторная деятельность человека, замедляется формирование сложных движений, изменяется соотношение процессов возбуждение и торможение центральной нервной системы. Под влиянием алкоголя нарушаются произвольные движения, человек теряет способность управлять собой. Проникновение алкоголя к клеткам лобной доли коры "раскрепощает" эмоции человека, появляется неоправданная радость, глупый смех, легкость в суждениях. Вслед за усиливающимся возбуждением в коре больных полушарий мозга возникает резкое ослабление процессов торможения. Кора перестает контролировать работу низких отделов мозга. Человек утрачивает сдержанность, стыдливость, он говорит и делает то, чего не сказал, и не сделал бы в трезвом состоянии. Каждая новая порция спиртного все больше парализует высшие нервные центры. Нарушается координация движений; например, движение глаз; появляется неуклюжая шатающаяся походка, заплетается язык.
Нарушение работы нервной системы и внутренних органов наблюдается при любом употреблении алкоголя: одноразовом эпизодическом и систематическом. Алкоголизм не привычка, а болезнь. Привычка контролируется сознанием, от нее можно избавиться. Пристрастие к алкоголю преодолеть сложнее из-за отравления организма. Около 10% людей, употребляющих алкоголь, становятся алкоголиками. Алкоголизм - болезнь, характеризующаяся психическими и физическими изменениями в организме.
высшая нервная деятельность рефлекс
Заключение и вывод
Строение нервной системы соответствует выполняемым ей функциям (управлению отдельными органами и всем организмом человека). Нормальная жизнедеятельность и здоровье человека полностью зависят от работы нервной системы поэтому гигиена нервной системы позволяет сохранять здоровье человека. Главная особенность высшей нервной деятельности человека заключается в способности абстрактно мыслить, членораздельно разговаривать и трудиться. Все это достигается путем воспитания ребенка, т.е. вне человеческого общества он не может стать человеком.
Список используемой литературы
1). А.М. Цузмер, О.Л. Петришина. Биология "Человек и его здоровье".
2). И.Д. Зверев. "Книга для чтения по анатомии, физиологии и гигиене человека".