Введение

Учение о физиологии высшей нервной деятельности, созданное трудами великого русского ученого И.П. Павлова, является естественнонаучной основой философии диалектического материализма, оно утверждает первичность материи и вторичность сознания, наличие объективного и субъективного. Материального и идеального.

Приспособление животных и человека к изменяющимся условиям существования во внешней среде обеспечивается деятельностью нервной системы и реализуется через рефлекторную деятельность. В процессе революции возникли наследственно закре6пленные реакции (безусловные рефлексы), которые объединяют и согласовывают функции различных органов, осуществляют адаптацию организма. У человека и высших животных в процессе индивидуальной жизни возникают качественно новые рефлекторные реакции, которые Павлов назвал условными рефлексами, считая их самой совершенной формой приспособления. В то время как относительно простые формы нервной деятельности определяют рефлекторную регуляцию гомеостаза и вегетативных функций организма, высшая нервная деятельность обеспечивает сложные индивидуальные формы поведения в изменяющихся условиях жизни. ВНД реализуется за счет доминирующего влияния коры на все структуры нервной системы.

Роль И.М. Сеченова и И.П. Павлова в создании учения о ВНД

Успехи естественных наук уже давно создали предпосылки для раскрытия природы психических явлений. Однако в науке еще долго господствовали религиозно-мистические представления о бесплотной «душе», командующей телом. Поэтому великий французский ученый Рене Декарт (1596–1650), провозгласив принцип рефлекса (дуги Декарта) – отраженного действия как способа деятельности мозга, остановился на половине пути, не смея распространить его на проявление психической сферы. Такой смелый шаг сделал спустя 200 лет «отец русской физиологии» Иван Михайлович Сеченов (1829–1905).

В 1863 г. И.М. Сеченов опубликовал работу под названием «Рефлексы головного мозга». В ней он привел убедительные доказательства рефлекторной природы психической деятельности, указав, что ни одно впечатление, ни одна мысль не возникают сами по себе, что поводом является действие какойлибо причины – физиологического раздражителя. Он писал, что самые разнообразные переживания, чувства, мысли в конечном итоге ведут, как правило, к каким-то ответным действиям.

По мнению И.М. Сеченова, рефлексы головного мозга включают три звена. Первое, начальное, звено – это возбуждение в органах чувств, вызываемое внешними воздействиями. Второе, центральное, звено – процессы возбуждения и торможения, протекающие в мозге. На их основе возникают психические явления (ощущения, представления, чувства и т.д.). Третье, конечное, звено – движения и действия человека, т.е. его поведение. Все эти звенья взаимосвязаны и обусловлены.

«Рефлексы головного мозга» намного опередили развитие науки во времена Сеченова. Поэтому в некотором отношении его учение оставалось блестящей гипотезой и не было завершено.

Продолжателем идей И.М. Сеченова стал другой гений отечественной науки – Иван Петрович Павлов (1849–1936). Он разработал научный метод, с помощью которого удалось проникнуть в тайны мозга животных и человека. Он создал учение о безусловных и условных рефлексах. Исследования И.П. Павлова в области кровообращения и пищеварения подготовили почву для перехода к физиологическому изучению самой сложной функции организма – психической деятельности.

Изучая слюноотделение у собак, И.П. Павлов пришел к гениальному по своей простоте выводу о том, что высшая нервная (психическая) деятельность мозга заключается в установлении новых связей между раздражителями и реакциями, т.е. в образовании новых рефлексов. В этих нервных связях мозга отражаются реальные отношения между событиями окружающей действительности. В отличие от стереотипных и постоянных врожденных рефлексов, безусловно имеющихся с момента рождения у каждого животного, эти бесконечно разнообразные и изменчивые рефлексы, создаваемые и разрушаемые меняющимися условиями жизни, И.П. Павлов назвал условными рефлексами .

Открытие элементарного физиологического явления психической работы мозга – условного рефлекса положило начало научному исследованию сложного поведения животных, а также мышления и поступков человека, являющихся предметом изучения физиологии высшей нервной деятельности.

Предмет физиологии высшей нервной деятельности

Физиология высшей нервной деятельности располагается на стыке биологии, психологии, медицины, педагогики, ветеринарии и зоологии. Она изучает нервные механизмы сложного поведения животных и мыслительной активности человека, относящиеся к психической деятельности.

Если основные законы работы органов и систем практически одинаковы у всех людей, то психика – это то, что отличает одного человека от другого. Психика – это внутренний, субъективный мир человека. Это принадлежащая конкретному человеку картина мира, существующая именно в его мозгу. Психика человека зависит не только от его индивидуальных наследственных задатков, но и от жизненного опыта, который он накопил. Именно благодаря психическому компоненту поведение человека так разнообразно и неповторимо.

Чем отличается по своим проявлениям психическая деятельность от других, более простых, функций нервной системы?

Психика грудного младенца очень проста. Однако способность ребенка узнавать свою мать или выражать криком протест при виде ложечки, из которой ему давали как-то горькое лекарство, мы, не задумываясь, отнесем к психическим функциям, а автоматический акт сосания – нет.

Своеобразен и психический мир животных. Собака научается тонко различать интонации голоса хозяина. Но пережевывание ею оказавшейся во рту пищи не является психической деятельностью.

Приведенные примеры наглядно показывают отличие психической деятельности от других, более простых, функций нервной системы. В ее основе лежат усложняющиеся в ходе эволюции условные рефлексы, из которых и складывается высшая нервная деятельность, а простые ее функции выполняются безусловными рефлексами.

Итак, предмет физиологии ВНД – это объективное изучение материального субстрата психической деятельности мозга и использование этих знаний для решения практических задач сохранения здоровья и высокой работоспособности человека, управления поведением.

Методы физиологии ВНД

Психическая работа мозга долго оставалась недоступной для естествознания главным образом потому, что о ней судили по ощущениям и впечатлениям, т.е. с помощью субъективного метода. Естественнонаучное исследование психической жизни человека и животных началось тогда, когда о ней стали судить с помощью объективного метода условных рефлексов разной сложности.

Объективное изучение условных рефлексов позволило развить дополнительные методы для изучения и локализации процессов высшей нервной деятельности. Из них наиболее часто используют следующие методы.

Возможность формирования условных рефлексов на разные формы раздражителей. У собаки можно сформировать условный рефлекс на не воспринимаемый ухом человека сверхвысокий тон с частотой 25 кГц, что свидетельствует о более широких границах первичного восприятия звуковых сигналов собакой по сравнению с человеком.

Онтогенетическое изучение условных рефлексов. Изучая сложное поведение животных разных возрастов, можно установить, что в этом поведении является приобретенным, а что – врожденным. Например, у щенков, никогда не видевших мяса, слюна при его виде не выделяется. Значит, выделение слюны при виде мяса – не врожденный, а приобретенный в процессе жизни рефлекс.

Филогенетическое изучение условных рефлексов. Сравнивая условные рефлексы у животных разного уровня развития, можно установить, в каких направлениях идет эволюция высшей нервной деятельности. Оказалось, что скорость образования условных рефлексов нарастает от беспозвоночных к позвоночным животным, сравнительно мало изменяется на протяжении всей истории последних и скачком достигает способности человека сразу связывать однажды совпавшие события. В этих переходах отразились переломные моменты эволюции, связанные с возникновением и развитием новых механизмов условно-рефлекторной деятельности мозга.

Экологическое изучение условных рефлексов. Изучение условий жизни животного может быть хорошим приемом, раскрывающим происхождение особенностей его высшей нервной деятельности. Например, голубь, ориентирующийся в воздушном пространстве преимущественно с помощью зрения, вырабатывает зрительные условные рефлексы гораздо легче, чем слуховые, а у обитающей в темных подпольях крысы хорошо вырабатываются слуховые рефлексы и гораздо хуже зрительные.

Использование электрических показателей условно-рефлекторной реактивности. Деятельность нервных клеток головного мозга сопровождается возникновением в них электрических потенциалов, по которым до известной степени можно судить о путях распространения и свойствах нервных процессов – звеньев условно-рефлекторных актов. Особенно важно, что биоэлектрические показатели дают возможность наблюдать формирование условного рефлекса в структурах мозга еще до того, как он проявится в двигательных или иных реакциях организма.

Прямое раздражение нервных структур мозга . Этот метод позволяет вмешиваться в естественный порядок осуществления условного рефлекса, изучать работу его отдельных звеньев. Можно также ставить модельные опыты по образованию нервных связей между искусственными очагами возбуждения. Можно, наконец, прямо определять, как изменяется при условном рефлексе возбудимость участвующих в нем нервных клеток мозга.

Фармакологические воздействия на условные рефлексы. Различные вещества по-разному влияют на активность нервных клеток. Это позволяет изучать зависимость условных рефлексов от изменений их активности. Например, введение кофеина – вещества, усиливающего процессы возбуждения, позволяет оценить работоспособность нервных клеток коры. При высокой работоспособности даже большие дозы кофеина лишь облегчают образование условных рефлексов, а при низкой работоспособности даже небольшая доза кофеина делает возбуждение непосильным для нервных клеток.

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.

Все организмы рождаются с врожденными реакциями, которые помогают им выжить. Безусловные рефлексы отличаются своим постоянством, на одно и то же раздражение можно наблюдать одинаковую ответную реакцию.

Но окружающий мир постоянно изменяется, и организм вынужден приспосабливаться к новым условиям, а здесь уже только врожденные рефлексы не справятся. Включаются в работу высшие отделы головного мозга, которые обеспечивают нормальное существование и приспособление к постоянно меняющимся условиям среды.

Высшая нервная деятельность

ВНД - это и есть работа всех подкорковых образований и коры больших полушарий. Это достаточно широкое понятие, которое включает в себя:

• Психическую деятельность.
• Особенности поведения.

Свойства ВНД

Основные особенности передаются человеку по наследству. К свойствам ВНД можно отнести:

1. Силу нервных процессов.
2. Уравновешенность.
3. Подвижность.

Самым важным считается первое свойство, оно характеризуется способностью нервной системы выдерживать длительное воздействие возбуждающих факторов.

Можно привести такой пример: в самолетах громкий шум во время полета, для взрослого человека это не сильный раздражитель, а вот у детей, у которых еще слабые нервные процессы, он может вызывать запредельное торможение.

Уравновешенность характеризуется высокой скоростью выработки условных рефлексов.

Такое свойство, как подвижность, зависит от того, насколько быстро сменяют друг друга процессы торможения и возбуждения. Люди, легко переключающиеся с одной деятельности на другую, имеют подвижную нервную систему.

Типы ВНД

Психические процессы и поведенческие реакции у каждого человека имеют свои индивидуальные особенности. Сочетание силы, подвижности и уравновешенности определяет тип ВНД. Их различают несколько:

1. Сильный, подвижный и уравновешенный.
2. Сильный и неуравновешенный.
3. Сильный, уравновешенный, инертный.
4. Слабый тип.

ВНД - это еще и функции, связанные с речью, поэтому у человека выделяют типы, которые характерны только для него, и связаны они с взаимодействием первой и второй сигнальной системы:

1. Мыслительный. На первый план выступает вторая сигнальная система. У таких людей хорошо развито абстрактное мышление.
2. Художественный тип. Ярко проявляется 1-я сигнальная система.
3. Средний. Обе системы уравновешены.

Физиология ВНД такова, что наследственные особенности протекания психических процессов могут претерпевать изменения под влиянием воспитания, это связано с тем, что имеется такое качество, как пластичность.

Сангвиник

Еще Гиппократ подразделял людей на различные категории, имеющие свой темперамент. Особенности ВНД как раз и определяют принадлежность людей к тому или иному типу.

Сильная нервная система с подвижными процессами характерна для сангвиников. Все рефлексы у таких людей образуются быстро, речь громкая и четкая. Говорят такие люди выразительно, с использованием жестов, но без лишней мимики.

Угасание и восстановление условных связей происходит легко и быстро. Если у ребенка такой темперамент, то он имеет неплохие способности, хорошо поддается воспитанию.

Холерик

У таких людей процессы возбуждения преобладают над торможением. Условные рефлексы вырабатываются с большой легкостью, а вот их торможение, наоборот, происходит с затруднением. Холерики всегда подвижны, не могут долго сконцентрироваться на одном деле.

ВНД - это и поведение, а у людей с таким темпераментом оно зачастую требует жесткой коррекции, особенно у детей. В детском возрасте холерики могут вести себя агрессивно и вызывающе, это связано с высокой возбудимостью и слабым торможением нервных процессов.

Флегматик

ВНД человека с сильной и уравновешенной нервной системой, но медленным переключением между психическими процессами относят к флегматическому темпераменту.

Рефлексы образуются, но гораздо медленнее. Разговаривают такие люди медленно, речь размеренная и спокойная, без всякой мимики и жестикуляции. ВНД ребенка с таким темпераментом имеет такие особенности, которые делают таких детей усидчивыми, дисциплинированными. Они выполняют все задания добросовестно, но медленно.

Очень важно родителями и педагогам знать эту особенность и учитывать ее во время занятий и общения.

Меланхолик

Типы ВНД отличаются своими свойствами и особенностями функционирования нервной системы. Если она слабая, то можно говорить о меланхолическом темпераменте.

Такие люди с большим трудом переносят воздействие сильных раздражителей, у них в ответ начинается запредельное торможение. Очень трудно меланхоликам привыкать к новому коллективу, особенно это касается детей. Все рефлексы образуются медленно, после многократного сочетания с безусловным раздражителем.

Движения, речь таких людей медленные, размеренные. Они, как правило, не совершают лишних движений. Если посмотреть со стороны на ребенка с таким темпераментом, то можно сказать, что он постоянно чего-то боится, никогда не может постоять за себя.

Отличительные черты высшей нервной деятельности человека

Физиология ВНД такова, что при наличии любого темперамента в человеке можно развить и воспитать все те качества и которые в обществе просто необходимы.

В каждом темпераменте можно отметить как свои положительные качества, так и негативные. Очень важно в процессе воспитания не дать развиться нежелательным свойствам личности.

Для человека характерно наличие второй сигнальной системы, а это существенно усложняет его поведение и психические процессы.

К особенностям можно также отнести:

Разновидности ВНД у людей имеют и большое практическое значение, его можно охарактеризовать так:

• Уже научно доказано, что большинство заболеваний ЦНС напрямую связаны с особенностями протекания нервных процессов. Например, потенциальными клиентами клиники неврозов можно считать людей со слабым типом.
• На течение многих болезней также накладывает отпечаток особенность ВНД. Если нервная система сильная, то и болезнь переносится легче, а выздоровление наступает быстрее.
• Воздействие препаратов на организм в какой-то мере зависит от индивидуальных особенностей ВНД. Это можно и нужно учитывать при назначении лечения.

Чаще всего определяется не особенностями темперамента, а условиями их жизни в обществе, взаимоотношением с действительностью. Особенности психических процессов могут накладывать свой отпечаток, но они не являются определяющими.

Тип нервной деятельности не стоит сбрасывать со счетов, но необходимо помнить, что темперамент имеет подчиненное значение и является только предпосылкой для развития важных 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.

"Если бы животное не было... точно приспособлено к внешнему миру, то оно скоро или медленно перестало бы существовать... Оно так должно реагировать на внешний мир, чтобы всей ответной деятельностью его было обеспечено его существование".
И.П. Павлов.

Приспособление животных и человека к изменяющимся условиям существования во внешней среде обеспечивается деятельностью нервной системы и реализуется через рефлекторную деятельность. В процессе эволюции возникли наследственно закрепленные реакции (безусловные рефлексы), которые объединяют и согласовывают функции различных органов, осуществляют адаптацию организма. У человека и высших животных в процессе индивидуальной жизни возникают качественно новые рефлекторные реакции, которые И. П. Павлов назвал условными рефлексами, считая их самой совершенной формой приспособления.

В то время как относительно простые формы нервной деятельности определяют рефлекторную регуляцию го-меостаза и вегетативных функций организма, высшая нервная деятельность (ВНД) обеспечивает сложные индивидуальные формы поведения в изменяющихся условиях жизни. ВНД реализуется за счет доминирующего влияния коры на все нижележащие структуры центральной нервной системы. Основными процессами, динамично сменяющими друг друга в ЦНС, являются процессы возбуждения и торможения. В зависимости от их соотношения, силы и локализации строятся управляющие влияния коры. функциональной единицей ВНД является условный рефлекс.

Высшая нервная деятельность - это совокупность безусловных и условных рефлексов, а также высших психических функций, которые обеспечивают адекватное поведение в изменяющихся природных и социальных условиях. Впервые предположение о рефлекторном характере деятельности высших отделов мозга было высказано И.М.Сеченовым, что позволило распространить рефлекторный принцип и на психическую деятельность человека. Идеи И.М.Сеченова получили экспериментальное подтверждение в трудах И.П.Павлова, который разработал метод объективной оценки функций высших отделов мозга - метод условных рефлексов.

И.П.Павлов показал, что все рефлекторные реакции можно разделить на две группы: безусловные и условные.

Безусловные рефлексы	Условные рефлексы
1. Врожденные, наследственно передающиеся реакции, большинство из них начинают функционировать сразу же после рождения.	1. Реакции, приобретенные в процессе индивидуальной жизни.
2. Являются видовыми, т.е. свойственны всем представителям данного вида.	2. Индивидуальные.
3. Постоянны и сохраняются в течение всей жизни.	3. Непостоянны - могут возникать и исчезать.
4. Осуществляются за счет низших отделов ЦНС (подкорковые ядра, ствол мозга, спинной мозг).	4. Являются преимущественно функцией коры больших полушарий.
5. Возникают в ответ на адекватные раздражения, действующие на определенное рецептивное поле.	5. Возникают на любые раздражители, действущие на разные рецептивные поля.

Безусловные рефлексы могут быть простыми и сложными. Сложные врожденные безусловно-рефлекторные реакции называются инстинктами. Их характерной особенностью является цепной характер реакций.

Условный рефлекс - это сложная многокомпонентная реакция, которая вырабатывается на базе безусловных рефлексов с использованием предшествующего индифферентного раздражителя. Он имеет сигнальный характер, и организм встречает воздействие безусловного раздражителя подготовленным. Например, в предстартовый период происходит перераспределение крови, усиление дыхания и кровообращения, и когда мышечная нагрузка начинается, организм уже к ней подготовлен.