Физиология человека - просто о сложном - 2018 год
Сознание и мышление - ВЫСШАЯ НЕРВНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ: ТО, ЧТО У ЧЕЛОВЕКА РАЗВИТО ЛУЧШЕ, ЧЕМ У ДРУГИХ ЖИВОТНЫХ
Сознание - высшая функция человеческого мозга, которая заключается в отражении действительности и направленном регулировании взаимоотношений личности с окружающей средой. Мышление - способность человека представить и передать другим людям свое отношение к происходящему при помощи слов и образов, т. е. это реализация способности мыслить. Мышление является одной из главных функций человеческого мозга.
В основе сознания и мышления лежит процесс постоянного анализа огромного объема информации, поступающей как из внешней среды через органы чувств, так и от внутренних рецепторов, реагирующих на малейшие изменения во внутренней среде организма. Совокупность происходящих в центральной нервной системе процессов, обеспечивающих восприятие и анализ информации, а также адекватную ответную реакцию организма, называют сигнальной системой. И у животных, и у человека имеется первая сигнальная система. Она воспринимает конкретные материальные раздражители окружающего мира и является основой для формирования адекватной ответной реакции на происходящее. Кроме того, у человека в связи с появлением речи хорошо развита вторая сигнальная система. Она обусловлена особенностью высшей нервной деятельности (ВНД) человека воспринимать произнесенное или написанное слово, причем сигнальное значение слова определяется не сочетанием звуков или букв, а именно тем смысловым значением, которое несет это слово. При помощи слов человек может очень точно выразить сложнейшие абстрактные понятия, оттенки чувств и многое другое. Необходимо отметить, что зачатки второй сигнальной системы обнаружены у многих высокоразвитых животных: собак, китообразных, врановых, попугаев и др. Так, собака способна усвоить значение большого количества слов, но специфика строения скелета черепа не дает ей возможности членораздельно произносить слова и фразы. Довольно много звуковых сигналов, явно различающихся по смыслу, обнаружено у лисиц, синиц, дельфинов и т. д.
Придавая огромное значение появлению речи, ученые, немного утрируя, говорят, что человек - это узконосая обезьяна с хорошо развитой второй сигнальной системой, т. е. речью.
Таким образом, можно выделить три уровня ВНД человека:
1) уровень безусловных рефлексов и инстинктов, которые вызываются относительно немногими раздражителями; анатомической основой такой деятельности являются спинной мозг и большинство отделов головного мозга;
2) уровень условных рефлексов, вырабатываемых в ходе индивидуального развития на различные стимулы, которые служат сигналами о возможном появлении того или иного подкрепления; такие рефлексы замыкаются на уровне коры больших полушарий;
3) уровень словесной сигнализации, анатомическим субстратом которой являются ассоциативные зоны коры (лобная, теменная), а также ее высшие сенсорные и двигательные центры.
Первые два уровня характерны как для человека, так и для животных. Третий уровень в развитом виде существует только у человека; у животных можно наблюдать лишь отдельные элементы и даже в случае человекообразных обезьян относительно примитивные формы речевой деятельности.
Работая с собаками, И.П. Павлов обратил внимание на то, что их высшая нервная система различается по нескольким параметрам: силе нервных процессов; уравновешенности нервных процессов; подвижности нервных процессов. Животные с сильными процессами отличаются значительным уровнем и возбуждения, и торможения. Сила нервных процессов определяет работоспособность нервной системы и ее возможностью противостоять утомлению. Уравновешенность характеризует баланс между возбуждением и торможением. Подвижность оценивает способность нервной системы менять свое состояние, т. е. переходить от возбуждения к торможению или наоборот. Различные варианты сочетаний этих свойств позволяет выделить несколько типов высшей нервной деятельности.
Оказывается, различные типы высшей нервной деятельности характерны и для человека. В соответствии с учением о темпераменте выделяют четыре таких типа. На рисунке в шутливой форме изображены наиболее характерные внешние признаки, присущие людям с различными типами высшей нервной деятельности (рис. 17.5).
Рис. 17.5. Четыре темперамента: а — сангвиник; б - флегматик; в - холерик; г - меланхолик.
С гравюры Иоганна Лафатера. XVIII в.
Охарактеризуем каждый тип ВНД применительно к человеку.
Холерик. Тип легковозбудимый, эмоциональный, общительный. Холерика отличает высокий уровень активности, энергичность действий, сильные и ярко выраженные эмоциональные переживания. Для него характерна несдержанность, вспыльчивость в конфликтных ситуациях.
Сангвиник. Тип спокойный, устойчивый, с хорошо развитым вниманием и работоспособностью, максимально высоким уровнем исследовательской активности. Он подвижен, общителен, быстро отзывается на события, легко переживает неудачи и неприятности.
Флегматик. Тип малоэмоциональный, малообщительный, малоподвижный, с хорошо развитым вниманием и работоспособностью. Его отличает низкий уровень поведенческой активности, он медлителен, спокоен, ровен. Характерно постоянство чувств и настроений. Процесс изменения привычек и навыков у флегматика затруднен.
Меланхолик. Тип легковозбудимый, малообщительный, неуверенный в себе. Отличается сниженным уровнем двигательной и речевой активности, эмоциональной ранимостью. Склонен к глубоким внутренним переживаниям. Меланхоликам в наибольшей степени свойственны нестандартные ходы воображения и мышления, различные проявления творческих процессов.
Интересен вопрос, есть ли мышление у животных. Понятно, что хозяева домашних животных: от владельцев собак и кошек до владельцев черепах, и ужей, не только заявят, что их обожаемые питомцы соображают не хуже многих людей, но и приведут массу примеров такого разумного поведения. Действительно, и собака, и кошка (если ей, конечно, хочется) вполне способны соображать на уровне 3-5-летнего ребенка без всякой предварительной выработки условных рефлексов. Как мы говорили ранее, умная собака не полезет под колеса автомашины, а осторожнее многих людей перейдет магистраль, причем часто по переходу! Если все поведение свести только к выработке условных рефлексов, собака должна была сначала пару раз попасть под колеса, и только тогда у нее образовался бы рефлекс избегания автомашин.
Ранее мы упоминали о экстраполяционных рефлексах, которые обнаружил академик Л.В. Крушинский. Он предложил теорию элементарной рассудочной деятельности, суть которой заключается в способности животных улавливать простейшие законы, связывающие предметы и явления окружающей среды, и в возможности пользоваться этими сведениями при построении программ поведения в новых ситуациях. Животное может определять направление важного для него раздражителя (например, перемещения пищи, движущейся по прямой линии, после исчезновения из поля зрения).
Стараясь понять, как работает мозг, ученые различных специальностей создавали разные модели процессов, происходящих в этом “генеральном штабе”. Сначала это были наивные гидравлические и механические схемы, не имеющие ничего общего с действительностью. Одна из наиболее удачных концепций работы человеческого мозга создана выдающимся российским физиологом Петром Кузьмичом Анохиным (1898-1974) в 1960-1970-х гг. Сейчас в нейрофизиологию, нейрохимию, психологию и другие нейронауки вкладываются большие средства. Что вызвано не только научным интересом, но и чисто практическими причинами. Возросло число людей, страдающих от разнообразных расстройств деятельности мозга. Кроме того, людям хочется стать “умнее” и заставить мозг работать интенсивнее. Прежде чем выходить за пределы околоземной орбиты, необходимо понять, что станет с мозгом в отдаленном космосе, где другие электромагнитные поля и т. д.
В самом упрощенном виде работу функциональной системы можно представить следующим образом (рис. 17.6).
Рис, 17.6. Схема работы функциональной системы
Функциональная система включает несколько блоков: сенсорных систем органов чувств; потребностей, мотиваций и эмоций; памяти; регуляции уровня бодрствования. Эти четыре блока передают сигналы на нейроны блока принятия решения - основополагающее звено функциональной системы. Здесь на основе имеющейся информации (органов чувств), анализа воспоминаний о ранее случавшихся сходных ситуациях (блок памяти) и ощущений о том, что в данный момент нужно организму (блок потребностей и мотиваций), происходит выбор программы дальнейших действий и ее запуск путем воздействия на двигательные системы. Поскольку интенсивные движения требуют повышенного расхода питательных веществ, кислорода, также активируются системы вегетативного сопровождения: дыхание, сердечно-сосудистая система.
Важно, что в функциональной системе имеется обратная связь между результатами, достигнутыми по выполнении поведенческого акта, и блоком принятия решения. Приведем пример. Сидит рано утром на ветке голодная птичка. Предположим, что ее блок сенсорных систем (зрение, слух) свидетельствует о присутствии рядом весьма аппетитной на вид мухи. Блок потребностей и мотиваций подтверждает, что потребность поесть у птички крайне высока. Сенсорные системы передают информацию об облике мухи в блок памяти, где происходит сравнение образа с имеющимся у птички опытом. Память подтверждает, что таких мух птичка потребляла многократно, они очень вкусные и впечатления от них самые положительные. Все это время блок поддержания бодрствования, возбуждаемый обстановкой (светло, есть хочется, еда рядом), активирует деятельность мозга. Наконец, блок принятия решений включает соответствующую двигательную программу и в результате мгновенных и почти незаметных для человеческого глаза движений птички муха оказывается у нее в клюве. Даже такой кратковременный поведенческий акт обязательно требует затрат энергии, а это значит, что на мгновение сердце птички забьется чаще, увеличится потребление кислорода, выбросятся в кровь соответствующие гормоны, т. е. поведение будет обеспечено вегетативным сопровождением, иначе мухи не поймать.
Далее мозг анализирует результаты поведения. В нашем случае они явно положительны - муха поймана. А значит, можно через обратную связь дать знать блоку принятий решений о том, что можно или выбирать новую поведенческую программу, или продолжить выполнять еще не до конца завершенный поведенческий акт. В нашем примере птичка может или проглотить муху (ведь птичка голодна), или блок мотиваций и блок памяти напомнят ей, что на соседнем кустике в гнезде сидят, раскрывши желтые клювики, некормленые птенцы. Родительская мотивация чрезвычайно сильна, и, если птенцы имеются, муха окажется у них в желудках, а птичка-мама (или птичка-папа) отправится искать следующее съедобное насекомое, начав реализовывать всю программу поведения сначала. Таким образом, обеспечивается непрерывность поведения, когда результаты одного действия тормозят одни и запускают другие, наиболее необходимые в данный момент поведенческие акты.
Рассмотрим другой вариант развития событий. Сидит наша голодная птичка и видит муху. По описанной только что схеме она эту муху хватает, но сенсорные системы вместе с блоком памяти птичку подвели, и в клюве оказался представитель одного из видов ос, на которых мухи бывают очень похожи. Данные осы несъедобны для птичек. Тогда результат поведения будет совсем другим. Блок сенсорных систем, оценив неприятные ощущения, вызванные ядом осы, направит мощнейшие сигналы блоку принятия решений, чтобы выдать команду “выплюнь эту отраву”, и одновременно передаст усиленную эмоциями информацию в блок памяти для того, чтобы хорошо запомнить различия между осой и ее двойником - мухой.
Поскольку во втором случае положительных эмоций по случаю удовлетворения пищевой мотивации не возникло: ведь птичка осталась голодной, да еще и испытала неприятные ощущения, то перезапустится программа по ловле следующей добычи, причем птичка будет гораздо внимательнее. Похожие события происходят и в жизни человека. Наше поведение представляет собой постоянную смену функциональных систем. Конечно, представленный принцип работы функциональных систем сильно упрощен и схематизирован, но все-таки он ближе к реальности, чем чисто рефлекторная теория.