ВЫСШАЯ НЕРВНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ЧЕЛОВЕКА - АНАТОМИЯ И ФИЗИОЛОГИЯ

Единство и целостность организма проявляются во взаимозависимости и соподчинении отдельных его частей. Взаимоотношения между частями тела и органами человека регулируются деятельностью ЦНС и ЖВС.

Еще в прошлом веке решающую роль в обеспечении единства организма с внешним миром И. М. Сеченов (1829 — 1905) — основоположник отечественной физиологии, отводил нервной системе при доминирующем влиянии ее высшего отдела — головного мозга. Его ученик И. П. Павлов (1849 — 1936) ввел в науку понятие о высшей нервной деятельности (ВНД). Высшая нервная деятельность высших отделов ЦНС обеспечивает сложные отношения между организмом и внешним миром.

К высшим отделам ЦНС относят кору больших полушарий и ближайшие к ней подкорковые образования. В основе ВНД лежит рефлекторная и интегративная деятельность мозга.

Безусловные и условные рефлексы

Термин “рефлекс” предложил чешский анатом и физиолог Й. Прохаска (1749 — 1820). Представления о рефлекторном характере деятельности головного мозга впервые были развиты И. М. Сеченовым (“Рефлексы головного мозга”, 1866), обосновавшим рефлекторную природу психической деятельности человека. Так впервые был поставлен вопрос об объективном, физиологическом анализе психических процессов.

Идея И. М. Сеченова в дальнейшем развивалась И. П. Павловым, который ввел понятие о безусловных и условных рефлексах, разделив всю совокупность рефлекторных реакций на две группы (табл. 5.4). Наиболее тонкие приспособления организма к окружающей среде достигаются при образовании и исчезновении различных условных рефлексов, которые и в процессе эволюции, и в онтогенезе особи усложняются и совершенствуются.

Таблица 5.4

Сравнительная характеристика безусловных и условных рефлексов

Безусловные рефлексы	Условные рефлексы
1. Врожденные, наследственно передающие реакции организма	1. 1. Приобретенные организмом в процессе индивидуального развития на основе “жизненного опыта”.
2. 2. Видовые, т. е. свойственные всем представителям данного вида	2. Индивидуальные: у одних представителей одного и того же вида они могут быть, а у других отсутствовать
3. Появляются при первом же воздействии раздражителя. Такие раздражители называют безусловными	3. 3. Для образования условного рефлекса необходимо сочетание во времени какого-либо изменения в окружающей среде, воспринятого корой больших полушарий головного мозга, с осуществлением того или иного безусловного рефлекса. Такой раздражитель, вызывающий образование условного рефлекса, называют условным раздражителем. Условный рефлекс появляется после нескольких сочетаний условного и безусловного раздражителей
4. Относительно постоянны	4. 4. Непостоянны и в зависимости от определенных условий могут вырабатываться, закрепиться или исчезнуть; это свойство отражено в самом их названии
5. Рефлекторные дуги замыкаются в спинном мозге или в подкорковых структурах головного мозга	5. Рефлекторные дуги замыкаются в коре больших полушарий головного мозга. В последнее время показана в экспериментах на животных с удаленной корой большого мозга возможность выработки условного рефлекса. Однако образование рефлексов происходит с большим трудом и только в ответ на простые раздражители. Таким образом, структура условного рефлекса чрезвычайно сложна, и выделить чисто корковые и подкорковые “функции” очень трудно. В целом можно сказать, что в поведенческих рефлексах ведущая роль принадлежит коре, в образовании вегетативных условных рефлексов (изменение ЧСС, слюноотделение и т. д.) не менее важна и роль подкорковых структур

Совокупность сложных безусловных рефлексов, определяющих некоторые формы поведения, называют инстинктом (например, построение гнезда, забота о ребенке). В основе навыков — автоматизированных действий, выполняемых “почти” без контроля сознания, лежит комплекс условных рефлексов (например, чтение, письмо, управление автомашиной).

Условия образования условных рефлексов

1. Совпадение во времени действия индифферентною (нейтрального) и безусловного раздражителя.

2. Начало действия условного (индифферентного) раздражителя должно несколько опередить начало действия безусловного раздражителя. Например, если сначала появляется за пах, затем кислота во рту, условный рефлекс появляется после 20 сочетаний. Если сначала кислота во рту, а через 10 секунд появляется запах, условный рефлекс не вырабатывается даже после 427 сочетаний.

3. Необходимо деятельное состояние коры. Так, у накормленного сонливого животного выработать пищевой рефлекс невозможно.

Торможение условных рефлексов

Возбуждение — это реакция на раздражение, выработанная в процессе эволюции. Заключается в переходе от состояния относительного физиологического покоя к деятельности. В основе лежит изменение ионной проницаемости и электрических потенциалов мембраны.

Торможение — активный нервный процесс, приводящий к угнетению или предупреждению возбуждения. Выделяют дна типа торможения: безусловное и условное.

Безусловное торможение (внешнее по Павлову) относится к врожденным свойствам нервной системы. Оно выявляется при первом же предъявлении сильного постороннего раздражителя. Например, громкий звонок вызывает торможение слюноотделительного рефлекса. Ситуация в жизни: представьте, Вам одной фразой испортили аппетит. Вторая ситуация: маленький ребенок хочет есть и поэтому плачет. Пища еще не готова. Мама отвлекает его, давая игрушку. Плачь прекращается, так как поведение, связанное с требованием пищи, оказывается заторможенным.

Условное торможение бывает двух видов — угасание и дифференцировка.

Угасание формируется постепенно при неподкреплении безусловным раздражителем (например, пища) условного раздражителя (например, свет лампочки или бутылочка с соской).

Дифференцировка — это способность отличить один сигнал от других, похожих. Например, только хозяйка даст кошке лакомства. Кошка бежит к открыванию двери, если пришла хозяйка (слышит звук открываемого замка). На приход других людей кошка не реагирует (замок открывают чуть- чуть по-другому — “не те это сигналы”).

Внимание

Внимание — произвольный процесс, осуществляющийся при участии процессов условного торможения. Характеризуется: 1) устойчивостью — способностью сопротивляться утомлению и отвлечению и 2) способностью быстро переключать внимание.

Понятие о первой и второй сигнальных системах

Многообразные условные рефлексы, возникающие на основе безусловных рефлексов, принадлежат к первой сигнальной системе. Они свойственны человеку и животным.

У человека, кроме того, появилась и развилась новая, более совершенная, вторая сигнальная система — сигнализация словом. Она находится в тесном взаимодействии с первой сигнальной системой и при этом играет ведущую роль в сознательной жизни человека.

Вторая сигнальная система — это система речевых сигналов. Произносимое, слышимое и видимое слово может вызвать и вызывает у человека те же действия и реакции, что и внешнее и внутреннее раздражение иного характера. Слово, по выражению И. П. Павлова, становится сигналом сигналов. В слове и в совокупности слов (речи) обобщаются сигналы первой сигнальной системы, т. е. предметы и явления окружающего мира.

Речь и, как результат, — вторая сигнальная система возник ли в процессе общественного труда и в процессе общения человека с другими людьми. Сигнальное значение слова определяется его смысловым содержанием в отличие от слухового или видимого раздражителей, на которые отвечает и мозг животного. “Слово, — писал И. П. Павлов, — сделаю нас людьми”. Способность человеческого мозга к анализу и синтезу речевых сигналов составляет “специально человеческое, высшее мышление” (И. П. Павлов). Способность через слово к обобщенному отражению происходящего во внешнем мире позволило человеку создать науку и значительно повысить возможность ориентации в окружающем мире. При наличии второй сигнальной системы человек может получать знания и накапливать опыт без непосредственного контакта с окружающей его действительностью.

Деятельность второй сигнальной системы условно-рефлекторная и подчиняется тем же законам, что и деятельность первой. Установлено, что процесс обобщения словом развивается как результат выработки системы условных связей.

Развитие второй сигнальной системы — результат деятельности всей коры больших полушарий.

Первая и вторая сигнальные системы — это разные уровни единой ВНД человека. Они находятся в тесном взаимодействии. Ведущую роль в этом взаимодействии играет вторая сигнальная система.

Соотношение между первой и второй сигнальной системой меняется в процессе онтогенеза. На первых этапах постсигнального развития преобладающее развитие имеет первая сигнальная система. С возрастом повышается роль второй сигнальной системы. После незначительного ослабления в пубертатном периоде вторая сигнальная система вновь занимает ведущее положение и, постепенно развиваясь, сохраняет его у взрослого человека.

Типы высшей нервной деятельности

Типы ВНД — это комплексы врожденных и приобретенных индивидуальных особенностей нервной системы, которые определяют различия в поведении разных людей и в их отношении к одним и тем же внешним воздействиям.

И. П. Павлов выделял четыре основных типа ВНД:

1. Сильный неуравновешенный тип — сильная нервная система (высокий уровень работоспособности нервных клеток) и преобладание процессов возбуждения над торможением.

2. Сильный уравновешенный подвижный тип — высокая подвижность сильных нервных процессов и уравновешенность возбуждения и торможения.

3. Сильный уравновешенный инертный тип — при значительной силе нервных процессов их низкая подвижность (замкнутый переход из состояния возбуждения в торможение или наоборот).

4. Слабый тип — низкая работоспособность корковых клеток (их неспособность выдерживать сильные или длительные нагрузки) и отсюда — слабость нервных процессов.

Между указанными типами существует множество переходов, и люди образуют по силе нервной системы непрерывный ряд.

И. П. Павлов усматривал совпадение между выделенными типами нервных процессов и типами темпераментов у людей (но классификации Гиппократа). Первому из приведенных типов по И. П. Павлову соответствует холерический темперамент, второму — сангвинический, третьему — флегматический, а четвертому — меланхолический.

Память

Одним из основных свойств нервной системы является более или менее длительное хранение информации о событиях внешнего мира и ответной реакции организма на эти события. Способность накопления информации о внешнем мире, ее хранение и последующее использование (воспроизведение опыта) называют памятью.

Процесс фиксации информации, процесс ее хранения и процесс ее воспроизведения — это три составных элемента памяти. Память лежит в основе сознательной деятельности человека. Она является необходимым элементом процессов мышления и связана с фиксацией условно-рефлекторных связей в мозге.

Объем памяти возрастал в ходе эволюции по мере увеличении числа нервных клеток, взаимосвязей между ними и с усложнением структуры мозга.

Период, связанный с хранением информации, может быть коротким (краткосрочная память) и длительным (долгосрочная память). Оба вида памяти в процессе мыслительной деятельности человека тесно связаны. Возможен, например, переход информации из структур кратковременной памяти в нервные структуры, обеспечивающие долговременную память и процессе закрепления информации.

Распространено представление, что в основе кратковременной памяти лежат электрофизиологические механизмы, связанные с “реверберацией импульсации” (циркуляцией нервных импульсов) по замкнутой системе нейронов (П. К. Анохин, 1968). Долговременная память формируется на основе синтеза макромолекул (нуклеиновых кислот, белков) и связана с активацией генетического аппарата. Допускают, что в качестве субстрата индивидуальной памяти выступает ДНК.

Процессы долговременной памяти зависят также от уровня метаболизма гамма-аминомасляной и глутаминовой кислот, циклических нуклеотидов, а также ионов кальция.

Важное значение в длительности хранения информации усматривают и в росте симпатических связей и самих синапсов. Подтверждением этому служит возникновение симпатических выростов-шипиков, число которых увеличивается и процессе обучения и накопления информации.

Формирование механизмов памяти человека зависит от наследственных факторов и факторов окружающей среды. Те и другие факторы находятся в тесном взаимодействии. Памяти можно тренировать.

Сознание

Сознание — это высшая форма обобщенного отражения человеком окружающей действительности и своего собственного мира (осознание собственного “Я”); с сознанием связано целенаправленное поведение человека в окружающем мире и предусмотрение результатов этого поведения. Сознание является функцией мозга, которая обеспечивает наиболее оптимальное приспособление организма к окружающей среде. Сознание не является врожденным. Однако имеются предпосылки его возникновения в онтогенезе, что определяется особенностями нервной системы, ее структурой. Эта возможность переходит в действительность в условиях общественной жизни.

Возникновение и развитие сознания исторически сопряжено с возникновением и развитием трудовой деятельности людей. Материальной формой возникновения сознания является язык (система условных звуков). Не исключено параллельное использование человеком других символов, например, математических, художественных образов и т. д.

Сознание определяет (Моунткастел, 1977, цит. по Р. Шмидт): 1) внимание и способность сосредоточиться; 2) способность порождать абстрактные мысли и оперировать ими, а также выражать их словами или каким-либо другим способом; 3) возможность оценить предстоящий поступок, т. е. способность к ожиданию и прогнозированию; 4) осознание своего “я” и признание других индивидуумов; 5) наличие эстетических ценностей.

Функциональными предпосылками сознания человека является определенный уровень функционирования ЦНС (активности нейронов). Формируется сознание в результате взаимодействия между структурами коры и подкорки. Если в реакцию вовлекается относительно небольшое число нейронов коры и подкорки, то такие реакции протекают как подсознательные; если реакции протекают при достаточно выраженной (“глобальной” — по выражению Бабского, 1985) активности ЦНС, нейронных “ансамблей” коры и подкорковых структур, то она осуществляется с участием сознания. Как слишком низкая (при наркозах, в состоянии комы), так и чрезмерная нейронная активность (при электрическом шоке, эпилептическом припадке) несовместимы с сознанием.

Подсознание и сознание — это части единого целостного процесса, два уровня, обеспечивающие непрерывность взаимодействия организма и среды. Высшим регулятором человеческого поведения является сознание, в подчинении которого находится информация, накопленная в процессе жизненного опыта. Сознание определяет целенаправленное поведение человека с учетом накопленного опыта.

Мышление

При расширении жизненных задач в процессе приспособления человека к условиям жизни большое место отводится мышлению — сложнейшему виду мозговой деятельности. Мысль является обобщенным отражением действительности. При этом источником подсознания мира являются не только непосредственные ощущения; в процессе мыслительной деятельности возникают образы с их свойствами на основании логических построений и умозаключений. Будучи вполне естественным для человека процессом, мышление является функцией мозга. Проявление полноты мышления человека становится возможным при овладении языком, понятиями, логикой. Все это является продуктом развития общественной деятельности. Общественная деятельность является критерием истинности мышления, а также является той основой, на которой вырастают логические правила и законы.