Основные понятия и принципы высшей нервной деятельности

ИСТОРИЯ, ПРЕДМЕТ И ЗАДАЧИ ФИЗИОЛОГИИ ВЫСШЕЙ НЕРВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Предмет и задачи Физиологии высшей нервной деятельности

Высшая нервная деятельность – это условно-рефлекторная деятельность ведущих отделов головного мозга (больших полушарий и переднего мозга), обеспечивающих поведение.

Основой для ВНД послужило открытие И.П. Павловым условного рефлекса— основной вид деятельности головного мозга, основа, на которой строится высшая нервная деятельность, почти все поведение высокоразвитого организма.

Физиология высшей нервной деятельности, которую И.П. Павлов называл «физиология психической деятельности», в настоящее время определилась какнаука о мозговых механизмах поведения и психики.

Предмет ВНД:

- объективное изучение материального субстрата психической деятельности мозга и использование этих знаний для решения практических задач, сохранения здоровья и высокой работоспособности человека, управления поведением;

- изучение условного рефлекса, как ответ организма на внешнее воздействие;

- изучение мозговых механизмов поведения и психики.

Задачи ВНД:

- познания высших функций мозга (ощущения, восприятия, представления, воображение, внимание, память, сознание, мышление и др.);

- изучение структурных и функциональных единиц высшей нервной деятельности;

- выяснение нейрофизиологических механизмов условно-рефлекторной деятельности в организме;

- раскрытие принципов взаимодействия процессов возбуждения и торможения в нервной системе;

- выявление особенностей функционирования и взаимодействия сенсорных систем.

Условный рефлекс — это индивидуально приобретенная реакция организма на ранее индифферентный раздражитель, воспроизводящая безусловный рефлекс. В основе условного рефлекса лежит формирование новых или модификация существующих нервных связей, происходящие под влиянием изменений внешней и внутренней среды. Это временные связи, которые тормозятся при отмене подкрепления, изменении ситуации. Условно-рефлекторная связь в противоположность безусловно-рефлекторной не является врожденной и образуется в результате обучения.

Условные рефлексы как индивидуально приобретаемый опыт безгранично расширяют возможности реагировать любым видом деятельности на все многообразие стимулов внешней среды.

Условные рефлексы обеспечивают временную («пластичную», инвариантную)связь. Именно хроничность условных рефлексов, способность их к долговременному сохранению в памяти, а также свойство «изменчивости» (перестройки) условных рефлексов в зависимости от среды, ситуации лежит в основе индивидуального приспособления, накопления индивидуального опыта, научения, «знаний».

Исходя из свойств рефлексов было выделено шесть уровней эволюционного совершенствования их временных связей(Л. Г. Воронин, 1979):

Первый уровень — суммационный рефлекс, когда в результате повторных, до того не вызывавших реакции раздражений возрастает возбудимость структур синапса и он становится проходимым.

Второй — реализует явления так называемого привыкания, когда повторные раздражения, ранее вызывавшие реакцию, приводят к гиперполяризации синапсов и снижают реакцию до полного прекращения.

Третий — несамовосстанавливающиеся условные рефлексы с нестойкой временной связью.

Четвертый — истинные условные рефлексы со стойкой временной связью.

Пятый — комбинационные условные рефлексы, где создаются сложные множественные взаимообусловленные межнейронные связи.

Шестой — абстрактно-логические связи, характерные для процессов человеческого мышления (имеет сложную организацию и включает конструкции второй сигнальной системы).

Безусловный рефлекс— это врожденная реакция организма, рефлекторно возникающая в ответ на воздействие биологически значащего раздражителя (боль, пища, тактильное раздражение и т. д.). Безусловные рефлексы связаны с жизненно важными биологическими потребностями. Они составляют основу механизма уравновешивания влияний внешней среды на организм. Безусловные рефлексы возникают на сенсорные признаки.

Безусловные рефлексы - обеспечивают постоянную («жесткую») связь внешних агентов с ответной деятельностью организма.

Рефлекс – это реакция организма на раздражение, осуществляемая с помощью ЦНС.

Раздражитель (стимул) – это какой-либо фактор внешней или внутренней среды, изменяющий состояние возбудимых структур организма.

В поведении низших животных врожденные формы деятельности преобладают над приобретенными, а у более развитых животных начинают доминировать индивидуально приобретенные формы поведения, которые непрерывно развиваются, усложняются и совершенствуются. Исходя из этого, И.П. Павлов вводит разделение понятий высшей нервной деятельности и низшей нервной деятельности.

Низшая нервная деятельность определена как деятельность низших отделов головного и спинного мозга, заведующих соотношениями и интеграцией частей организма между собой.

При помощи условного рефлекса И.П. Павлову и его ученикам удалось весьма тонко исследоватьструктурные и функциональные единицы высшей нервной деятельности. Позднее получили физиологическое обоснование и такие сложные процессы, как память, ассоциации, различные формы обучения, эмоции, функциональные состояния, характер, речь, мышление, сознание.

С целью познания высших функций мозга современные исследователи обратились к изучению системных и межсистемных механизмов деятельности мозга, выявлению роли отдельных структур мозга, к молекулярным, клеточным и субклеточным основам его функционирования.

Успехи физиологии высшей нервной деятельности оказали широкое влияние на развитие наук о мозге и поведении.

Физиология высшей нервной деятельности тесно связанна с психофизиологией, нейропсихологией, сравнительной психологией, нейрофизиологией, генетикой поведения и другими областями знаний, составляющими систему нейронаук.

Основные понятия и принципы высшей нервной деятельности

Основные черты полной рефлекторной теории И.П. Павлов сформулировал в своей знаменитой работе «Ответ физиолога психологам» (1932). Из всего комплекса принципов, на которых создана рефлекторная теория высшей нервной деятельности, он выделил три основополагающих принципа: принцип детерминизма, принцип структурности и принцип анализа и синтеза.

1) Принцип детерминизма (причинности)– онгласит: «Нет действия без причины». Всякая деятельность организма, каждый акт нервной деятельности вызван определенной причиной, воздействием из внешнего мира или внутренней среды организма. Целесообразность реакции определяется специфичностью раздражителя, чувствительностью организма к раздражителям. Результатом рефлекторной деятельности, ее естественным завершением является подчинение внешних условий потребностям организма. Рефлекторный акт — это прежде всего практическое взаимодействие между организмом и средой. Всякая деятельность организма, какой бы сложной она ни казалась, всегда есть причинно обусловленный, закономерный ответ на конкретные внешние воздействия.

2) Принципу структурности— согласно ему в мозге нет процессов, которые не имели бы материальной основы, каждый физиологический акт нервной деятельности приурочен к структуре.По Сеченову и Павлову, принцип структурности — это прежде всего принцип расположения «действий силы» внешних раздражителей в пространстве мозга, приурочение динамики нервных процессов к структуре. В филогенезе внешние раздражения, многократно повторяясь однотипным системным образомпередаются из поколения в поколение (генетически детерминированно).

- Врожденная, морфофизиологическая структура - реализует безусловно-рефлекторную деятельность.Применительно к нервным структурам первая (т. е. врожденная) — это структура постоянных нервных связей(субстрат безусловных рефлексов).

- Динамическая, функциональная структура - приобретаемая в индивидуальном развитии эта структура реализует временные связи (субстрат условных рефлексов), или, иначе, динамическая функциональная структура нервной деятельности. «Часть» структуры, которая находится в постоянном динамическом преобразовании.

Соотношение этих структур постоянных и динамических нервных связей представляет тот единый нервный субстрат, на котором действуют «силы» внешних раздражителей, который сплошь занят нервными процессами, представляющими собой не что иное, как процесс анализа и синтеза раздражителей по их значению, по их смыслу для жизнедеятельности организма. Обучение в любой его форме есть изменения в мозговом субстрате, а структура дает возможность накопления истории взаимоотношений организма и среды, она обеспечивает возможность хранения и воспроизведения индивидуального опыта. Благодаря этомувозникает возможность ориентироваться как в прошлой и настоящей действительности, так и в будущей.

3) Принцип анализа и синтеза раздражителейвнешней и внутренней среды.В мозге непрерывно происходит анализ и синтез как поступающей информации, так и ответных реакций. В результате организм извлекает из среды полезную информацию, перерабатывает, фиксирует ее в памяти и формирует ответные действияв соответствии с обстоятельствами и потребностями.

- синтез- это соединение ранее выделенных частей предмета в единое целое.Обеспечивает целостное восприятие всей совокупности воздействий(синтез сигналов). Примером процесса синтеза является формирование любого условного рефлекса.

-анализ - это расчленение целостного предмета на составляющие части.Обеспечивает избирательную реакцию на отдельные сигналы среды(анализ, дифференцировку сигналов). Аналитическая деятельность мозга заключается в избирательном реагировании на отдельные составляющие внешних воздействий.

Принцип анализа и синтеза в рефлекторной деятельности охватывает всю область динамических процессов превращения внешних воздействий во внутреннюю и внешнюю деятельность, приспосабливающую организм к окружающей действительности. К этим процессам относятся возбуждение и торможение, функциональное замыкание и размыкание нервных связей, качественные переходы одних состояний в другие и т. д., то есть принцип анализа и синтеза охватывает всю высшую нервную деятельность и, следовательно, все психические явления.Процесс анализа и синтеза всякий раз принимает новое течение, переключается то в одном, то в другом рефлекторном направлении и представляет собой крайне гибкий, подвижный процесс. Каждый момент изменения среды действует на организм все новой и новой комбинацией своих отношений, которые необходимо «отразить», оценитьс точки зрения их значения для физиологической деятельности организма. Нервная система, аккумулировав все прежние влияния внешней средыпостоянно оказывает огромное влияние на общий итог, синтез, баланс высшей нервной деятельности.

И.П. Павлов рассматривал поведение организмов:

-  как активное преобразование внешнего во внутреннее;

-  как активный анализ и синтез всех влияний, идущих от организма и внешних воздействий;

-  как активное приспособление организма к окружающим условиям существования.

У человека корковый анализ и синтез делится на:

- низший - присущ первой сигнальной системе.

- высший - это анализ и синтез, осуществляющийся совместной деятельностью первой и второй сигнальных систем при обязательном участии осознания предметных отношений действительности.

Любой процесс анализа и синтеза обязательно включает в себя в качестве составной части свою завершающую фазу — результаты действия. И.П. Павлов показал,что мышление обезьян сплошь проявляется в действии, в результатах совершенных действий, все оно сплошь «ручное». Человек поднялся на высшую ступень эволюции благодаря исключительно дробному анализу и синтезу своих «ручных» действий, результатов этих действий. У человека это относится к анализу и синтезу действия рук, результатам его трудовой деятельности, к анализу и синтезу движений, речи.Речедвигательный анализ и синтез, по Павлову, составляет «базальный компонент» человеческого анализа и синтеза.

Таким образом, рефлекторная теория Сеченова— Павлова придает исключительно большое значение не только анализу и синтезу раздражений, которые поступают из внешнего мира, но и анализу и синтезу двигательных актов, результатам движений, деятельности. При этом рефлекторная теория не выделяет одну только «обратную афферентацию», поскольку она имеет вторичное значение, а рассматривает ее в неразрывной связи со всем единым рефлекторным процессом. Этот принцип открывает сущность и природу психических явлений как непосредственных продуктов процессов анализа и синтеза.

Итак, сеченовско-павловская рефлекторная теория — это диалектическое понимание того:

- как внешний мир «пересаживается» во внутреннее бытие организма;

- как он там многократно преобразуется в специфические деятельности организма;

- как в результате мозгового анализа и синтеза порождаются психические явления.