Рефлекс - простой элемент сложного поведения - ПОСТОЯНСТВО ВНУТРЕННЕЙ СРЕДЫ ЕСТЬ УСЛОВИЕ СВОБОДНОЙ И НЕЗАВИСИМОЙ ЖИЗНИ - ТЕЛО ЧЕЛОВЕКА КАК САМОСТОЯТЕЛЬНЫЙ ОРГАНИЗМ

Постановка проблемы урока

Две лабораторные крысы разговаривают в клетке:

- Знаешь ли ты, дорогая, что такое условный рефлекс?

- Нет.

- Вот сейчас я нажму на эту педаль, и тот истукан в белом халате даст мне поесть!

• Какому биологическому явлению посвящена эта шутка? В чём её смысл? Предложите свой вариант вопроса параграфа и сравните с формулировкой авторов (с. 333).

Повторение необходимых знаний

• Какие отделы мозга управляют работой внутренних органов? (§ 17 - 18)

• Что такое рефлекс? (§ 16)

• Как устроена рефлекторная дуга? (§ 16)

Решение проблемы

В середине XIX века великий русский учёный И.М. Сеченов пришёл к мысли о том, что “...все акты сознательной и бессознательной жизни по способу происхождения суть рефлексы”, то есть именно рефлексы лежат в основе как регуляции внутренних процессов, так и поведения животных и человека. Правильность заключения И.М. Сеченова подтвердили эксперименты другого замечательного русского исследователя — И.П. Павлова. Он выделил две большие группы рефлексов — безусловные и условные.

Основа поведения - безусловные рефлексы и инстинкты

• Приведите другие примеры безусловных рефлексов и инстинктов.

Вы знаете, что в ответ на некоторые факты и события наш организм реагирует незамедлительно, независимо от нашего сознания и желания. Сев на кнопку, вы подскочите, даже если находитесь на приёме у английской королевы, и ваше поведение наверняка сочтут неприличным.

Такого рода раздражители и вызванные ими рефлексы И.П. Павлов назвал безусловными. Их нейронные дуги формируются ещё до рождения, и им не нужно обучаться, а сигналом для запуска безусловного рефлекса служит воздействие определённых раздражителей на рецепторы. Совершенствуясь в течение миллионов лет, эти рефлексы приобрели удивительную целесообразность. Благодаря им мы появляемся на свет с богатым набором “готовых ответов” на требования привычной для нас среды, и рефлексы верно служат нам ещё до того, как мы чему - то научимся. Постоянство внутренней среды также поддерживают безусловные рефлексы.

Каждому виду животных присущи свои безусловные рефлексы. Они составляют основу врождённых форм поведения. Если безусловные рефлексы образуют цепочку, в которой конечный результат действия одного рефлекса служит сигналом для запуска следующего, они могут служить основой достаточно сложных форм поведения — инстинктов. Наблюдая за тем, как разные кошки играют с бумажным бантиком, мы обнаружим очень много сходного в их поведении. Котёнок, никогда не видевший добычи, выполняет те же действия, что и взрослая кошка, поймавшая в своей жизни немало мышей. Его поведением руководят инстинкты, передающиеся от родителей к потомству из поколения в поколение. Некоторые из них проявляются не сразу после рождения или действуют в определённый и часто короткий период развития организма. Так, новорождённый ребёнок хватает и крепко сжимает любой предмет, который касается его ладони, но проходит время, и этот инстинкт угасает. А родительские инстинкты, хотя и пробуждаются уже у взрослого человека, заложены в нём от рождения.

Основа обучения - условные рефлексы

• Приведите другие примеры условных рефлексов. Как они связаны с безусловными?

Опыт предков, проявляющийся через безусловные рефлексы, в нашем непостоянном мире оказывается недостаточным. В основе приобретённого поведения, или, проще говоря, опыта, лежат условные рефлексы. В самом начале XX века И.П. Павлов обратил внимание на то, что у собак, которые содержались в его лаборатории, во время кормления слюна начинает выделяться не при виде или запахе пищи, как бывает при обычном безусловном рефлексе, а как только собаки услышат звук шагов человека, несущего им еду. Учёный решил выяснить, как возникла такая зависимость. Перед кормлением одной из собак стали звонить в колокольчик (рис. 49.2), и вскоре слюна у животного начала выделяться при звоне колокольчика, то есть этот звук стал для неё сигналом к приёму пищи. Так Павлов доказал, что врождённый безусловный рефлекс можно изменить с помощью обучения и сформировать новый рефлекс. Такие раздражители и вызванные ими рефлексы учёный назвал условными, или приобретёнными. Выработка условного рефлекса происходит тогда, когда сигнал, вызывающий в естественных условиях определённую реакцию (например, приём пищи), несколько раз сочетается с каким-нибудь другим, ранее бессмысленным сигналом (например, звонком), и новый сигнал начинает вызывать ту же реакцию. Для образования условной связи важно, чтобы оба сигнала поначалу были почти одновременными.

49.1. Хищные инстинкты в игре котят

49.2. Условный рефлекс на звонок у собаки

49.3. Условный рефлекс на звонок у человека

• Почему собака ждёт еду?

• Подумайте, какие условные рефлексы связаны у вас со школьным звонком.

Мы часто сталкиваемся в жизни с проявлением условных рефлексов. Например, запах мандаринов у многих вызывает приятные воспоминания о новогоднем празднике, а звук, похожий на жужжание бормашины дантиста, напоминает о неприятных ощущениях при лечении зубов.

В то время как безусловные рефлексы основаны на сформированных и закреплённых до рождения животного связях в рефлекторной дуге, в условных рефлексах связи в цепи нейронов между рецепторами и исполнительными органами формируются в процессе обучения. Условные рефлексы приобретаются в течение всей жизни и строго индивидуальны. Они различны у разных людей, даже у однояйцевых близнецов.

Торможение условных рефлексов

• Приведите другие примеры торможения условных рефлексов. Каково их приспособительное значение?

Если вы долго жили в одном и том же месте, а затем по какой - то причине изменили место жительства, может случиться так, что однажды, задумавшись, возвратитесь из школы домой к своему прежнему дому. Сработал условный рефлекс. Но обстоятельства вашей жизни изменились — что же, вы так и будете время от времени путать адрес? Нет, вскоре вы станете безошибочно возвращаться к новому дому. Что же произошло? Прежний условный рефлекс затормозился, угас. Это про -

исходит в тех случаях, когда условный раздражитель перестаёт подкрепляться безусловным.

Знакомый нам условный рефлекс выделения слюны у собаки на звонок может угаснуть, если в течение некоторого времени его не подкреплять безусловным раздражителем - пищей. При первом звонке, не подкреплённом пищей, слюна будет выделяться. Затем слюны на звонок будет выделяться всё меньше и меньше, а впоследствии слюноотделение и вовсе прекратится - произойдёт торможение рефлекса.

49.4. Некоторые люди боятся ездить в метро после того, как во время аварии провели длительное время в вагоне поезда в тоннеле: у них возник условный рефлекс

Иногда условные рефлексы тормозятся сразу под влиянием нового, более значимого раздражителя, например, испугавшего вас. Новый раздражитель грозит вам опасностью, а, следовательно, его значимость для организма важнее.

База данных - память

• Приведите случай из жизни, в котором важную роль играла память. Объясните ситуацию, используя понятия “кратковременная память” и “долговременная память”.

Благодаря рефлекторным механизмам организм может обучиться и получить личный опыт, без которого было бы практически невозможно планировать действия и избегать ошибок. Но выработать рефлексы нельзя без помощи памяти — закрепления, хранения и последующего многократного воспроизведения информации, получаемой организмом.

В памяти хранится огромный объём информации. Любые события, которые происходят с человеком или которые он просто наблюдает как зритель, оставляют памятные следы. Но хранятся они в течение разного по продолжительности времени. Например, мы не запоминаем те номера телефонов, которыми пользуемся от случая к случаю, набираем их и тут же забываем. Такая память называется кратковременной.

49.5. Мозг - это своего рода компьютер

Кратковременная память играет большую роль в жизни человека. С её помощью перерабатывается самый значительный объём информации, сразу отсеивается ненужная и остаётся та, которая может быть полезной. Иначе говоря, кратковременная память играет роль фильтра, который пропускает нужную, уже отобранную для долгого хранения информацию. Благодаря этому не происходит информационной перегрузки другой памяти - долговременной. В ней откладывается только информация, прошедшая через кратковременную память. Например, номера телефонов дорогих нам людей мы обычно помним наизусть, тогда как многие другие забываем сразу.

Важная для нас информация может сохраняться в долговременной памяти годами и даже всю жизнь. Практически всё, чему нас научили в раннем детстве, мы прочно запоминаем. Нельзя разучиться ездить на велосипеде, читать, если с памятью всё в порядке.

Человек запоминает не отрывочные сведения, а целые образы. Эмоционально окрашенные события запоминаются гораздо лучше, чем нейтральные. Мы всю жизнь помним радостные и печальные события, часто в мельчайших подробностях. Долговременная память обычно начинает работать не сразу после того, как человек воспринял и осознал, что - то конкретное, что с ним произошло, а спустя некоторое время.

Что способствует запоминанию? В первую очередь необходимо желание, “установка” на запоминание. Большую роль также играет повторение материала, причём не механическое, а с выстраиванием логических цепочек и осознанием смысла того, что вы заучиваете.

Формулирование вывода

Основу поведения многих животных и человека составляют безусловные и условные рефлексы, инстинкты.

Безусловный и условный рефлексы, инстинкт, память

Применение знаний

1. Что такое безусловный рефлекс и инстинкт?

2. Чем условные рефлексы отличаются от безусловных?

3. Приведите примеры использования человеком в своих нуждах условных рефлексов животных.

4. Какие безусловные рефлексы участвуют в поддержании постоянства внутренней среды в организме?

5. Белка запасает орехи на зиму. Это условный или безусловный рефлекс? Обоснуйте почему.

6. Вы просыпаетесь от звона будильника и, не открывая глаз, протягиваете руку и выключаете его. Такое движение - результат условного рефлекса или безусловного? Почему?

7. Поработайте в паре: объясняйте случаи из жизни, используя понятия из данного параграфа. Пусть один приводит примеры и объяснения из жизни людей, а второй - из жизни животных.

8. Как вы считаете, можно ли свести всё поведение человека к набору рефлексов?

Мои биологические исследования

Проверка своей зрительной памяти

Рассмотрите таблицу 1 в течение 30 сек., стараясь запомнить, как можно больше картинок. Закройте её листом бумаги. Выберите из таблицы 2 те картинки, которые вы видели на таблице 1. Откройте таблицу 1 и проверьте, правильно ли вы узнали картинки. Если вы правильно запомнили все 9 картинок - у вас очень хорошая зрительная память, а если 1 - 3 - вам необходимо тренировать её.

Попытайтесь проанализировать, что вам помогло запомнить картинки и узнать их.

Таблица 1

Таблица 2

Обобщите результаты всего класса. Сравните память у лиц мужского и женского пола. Подготовьте доклад, посвящённый своим наблюдениям. Сформулируйте в нём цели работы, используемые методы, выводы. При возможности используйте компьютер для подготовки презентации.