 |
|
РАЗДЕЛ III. ВЗАИМООТНОШЕНИЯ ОРГАНИЗМА С ВНЕШНЕЙ СРЕДОЙ.
Лекция 13: Высшая нервная деятельность.
ИЗУЧАЕМЫЕ, ВОПРОСЫ НА ЛЕКЦИИ
1. Условный рефлекс (классификация, механизм образования,
торможение).
2. Типы высшей нервной деятельности. 1 и 2 сигнальные системы.
3. Динамический стереотип. Возрастные особенности ВНД.
4. Механизмы сна и бодрствования. Память, ее виды.
1.Высшая нервная деятельность – функции высших отделов центральной нервной системы (коры и подкорковых образований головного мозга), обеспечивающих на основе условных и сложных безусловных рефлексов (инстинктов, эмоций и др.) наиболее совершенное приспособление организма человека и высших животных к внешней среде.
В отличие от ВНД безусловные рефлексы - врожденные, видовые, постоянные реакции организма на раздражители окружающей среды, реализующиеся через стволовую часть центральной нервной системы с помощью сформированных (готовых) рефлекторных дуг. Например, рефлекторная дуга безусловного рефлекса слюноотделения начинается рецепторами ротовой полости, афферентное звено представлено язычным, языкоглоточным и блуждающим нервами, центр слюноотделения расположен в продолговатом мозге, эфферентное звено - симпатические и парасимпатические нервы, рабочий орган - слюнные железы.
Условные рефлексы (термин предложен в 1903 г. И.П.Павловым) образуются, когда действие любого агента внешней или внутренней среды совпадают с действием раздражителя, вызывающего какой-либо безусловный рефлекс, или предшествуют ему. В результате раздражитель, не вызывавший ранее данного рефлекса начинает вызывать его, т.е. становится условным (сигнальным) раздражителем. Так, свет лампы предшествующий несколько раз приему еды, начинает вызывать отделение слюны, возник условный рефлекс, биологический смысл которого состоит в подготовке организма к приему пищи. На данном примере И.П. Павлов показал, что механизм образования условного рефлекса сопровождается формированием временной нервной связи, в которой новым афферентным звеном рефлекторной дуги являются зрительные пути. Между центром слюноотделения и корковым центром зрения сформировалась новая временная связь. Условные рефлексы являются приобретенными, выработанными на базе безусловных рефлексов, индивидуальными, не постоянными, осуществляются на уровне коры больших полушарий головного мозга. Для образования условных рефлексов необходимо сочетание условного и безусловного раздражителя; действие первого должно повторяться, предшествовать и быть физиологически более слабым по отношению к действию второго; необходимо нормальное функциональное состояние нервной системы и исключение посторонних видов деятельности.
Среди условных рефлексов выделяют натуральные рефлексы, образующиеся на безусловные раздражители и искусственные - на посторонние сигналы (для слюноотделения запах мяса и мяты); наличные и следовые - на условный сигнал и его следовое влияние; положительные (с ответной реакцией) и отрицательные (с ее торможением); условные реакции на время (при ритмической подаче условного сигнала); условные рефлексы первого и более высокого порядка, когда безусловному подкреплению предшествует один или сочетание последовательных условных сигналов.
Образование условных рефлексов связано с процессами возбуждения и торможения. В их возникновении выделяют три фазы: 1) генерализации или иррадиации возбуждения (обобщенного восприятия условного сигнала), 2) концентрация возбуждения (рефлекс возникает на конкретный условный сигнал) и 3) стабилизации условного рефлекса (упрочение).
По возникновению торможение условных рефлексов может быть безусловным (врожденным) и условным (выработанным в течение жизни).
К безусловному торможению условных рефлексов относится охранительное (запредельное) торможение, возникающее при чрезмерной силе условного раздражителя, и внешнее торможение условных рефлексов посторонними для центров условного рефлекса сигналами (ориентировочная реакция, раздражения, исходящие из внутренних органов). Происходит ослабление или прекращение отдельных условных реакций.
Биологический смысл условного торможения условных рефлексов состоит в том, что в изменившихся условиях внешней среды изменяется реакция на имеющиеся (даже привычные) сигналы.
Различают три вида внутреннего торможения: угасательное торможение (возникает без подкрепления условного рефлекса условным раздражителем), запаздывающее торможение (образуется при увеличении времени между условным и безусловным раздражителем) и дифференцировочное торможение (вырабатывается при подкреплении одного условного сигнала и отсутствии подкрепления сходных сигналов).
2. Тип высшей нервной деятельности – это совокупность врожденных и приобретенных свойств нервной системы, определяющих характер ее взаимодействия с окружающей средой, находящих отражение во всех функциях организма. Критериями выделения 4-х типов ВНД являются сила процессов возбуждения и торможения, их уравновешенность и подвижность. Первый тип, неуравновешенный («безудержный») характеризуется сильной нервной системой, повышенной возбудимостью, взрывчатостью, с преобладанием процессов возбуждения над процессами торможения. Второй тип, уравновешенный, высокоподвижный («живой»), с сильной нервной системой, обладает выраженными уравновешенными процессами возбуждения и торможения, способностью их легкой замены. Третий тип, уравновешенный, инертный («спокойный») отличается сильной нервной системой, уравновешенными, малоподвижными процессами возбуждения и торможения. Четвертый тип, характеризуется слабой нервной системой, слабыми процессами возбуждения и легко возникающим торможением.
Перечисленным типам ВНД соответствуют типы темперамента, выделенные Гиппократом (холерик, сангвиник, флегматик и меланхолик).
Кроме того, И.П.Павловым было разработано учение о I и II сигнальных системах ВНД. В отличие от I сигнальной системы (непосредственных сигналов окружающей и внутренней среды организма), воспринимаемых рецепторами сенсорных систем, у человека развита II сигнальная система, связанная со словесными сигналами (речь, письмо). На этом основании И.П.Павловым были выделены специфические для человека типы и формы интеллекта ВНД: «мыслительный», с преобладанием II сигнальной системы и «художественный» с преобладанием I сигнальной системы, «невербальный интеллект», отражающий врожденные возможности обращаться с непосредственными (особенно зрительно-пространственными) раздражителями, и «вербальный интеллект», отражающий способность обращаться со словесным материалом.
Выделенные типы и формы ВНД определяют особенности идеального восприятия действительности, т.е. сознания и мышления. Сознание высшая форма психического отражения реального мира, свойственная человеку, связанная с речью, трудовой деятельностью, мышлением.
Сознание определяется органами чувств в конкретно-чувственном восприятии действительности в виде ощущений, восприятий, представлений и абстрактно-объективного отражения окружающего мира на основе мышления. Мышление - высшая ступень отражения действительности в понятиях, суждения, умозаключениях, так как в окружающей среде существует огромное количество объектов и явлений, которые не могут быть отражены в результате конкретно-чувственного восприятия (например, психические процессы).
Основой активной целенаправленной деятельности человека являются мотивации (от англ. – motivation, побуждение). Мотивации – внутренние эмоционально отраженные состояния организма, возникающие на основе его потребностей и вызывающие его активную целенаправленную деятельность для удовлетворения этой потребности. Различают низшие (голод, жажда, страх, половое влечение и др.) и высшие (связанные с социальной средой) мотивации. Все низшие мотивации (по И.П.Павлову «основные влечения»), как правило, являются врожденными и формируются на основе наследственных механизмов. Они приводят к той форме поведенческой деятельности, которую называют безусловными рефлексами или инстинктами. Все формы «основных влечений» связаны с возбуждением подкорковых образований, центральное место среди которых занимает гипоталамус и лимбическая система. Высшие мотивации объединяют все формы побуждений человека, обусловленные действием на него социальной среды (нравственность, эстетические идеалы, спортивные увлечения и т.д.). Характерной особенностью высших мотиваций является то, что они в значительной степени формируются под влиянием внешних (обстановочных) раздражителей социального характера, т.е. являются результатом жизненного опыта, обучения, воспитания, условно-рефлекторной деятельности. В формировании мотиваций и их удовлетворении огромную роль играют эмоциональные механизмы. Эмоции представляют собой личностное отношение человека к окружающей среде, которое определяется потребностями, мотивациями. Эмоции обеспечивают избирательное поведение человека в различных ситуациях, как механизм регуляции интенсивности движений, мобилизации резервных возможностей в экстремальных условиях для решения поставленной задачи, достижения потребности. Эмоции выражаются также в вегетативных и эндокринных реакциях. В возникновении эмоций участвуют структуры головного мозга, объединенные в лимбико-ретикулярный комплекс. В их формировании участвует особый класс гормонов – нейропептидов (энкефалинов, эндофинов и других веществ опиатного действия).
3. Динамический стереотип представляет собой относительно устойчивую систему условно-рефлекторных действий человека и высших животных, выработанных на привычные, повторяющиеся в определенной последовательности раздражители.
Динамический стереотип является основой педагогики, направленной на формирование условно–рефлекторной деятельности ребенка. Для нервной системы детей характерна высокая возбудимость и слабость тормозных процессов, их быстрое истощение. Вначале возникают условные рефлексы на время кормления, обонятельные, вкусовые и звуковые раздражители. Формирование II сигнальной системы происходит со второй половины первого года жизни, далее усваиваются игровые и бытовые навыки. В 5-летнем возрасте происходит упрочение условных рефлексов и условного (внутреннего) торможения, устойчивости к внешним воздействиям. Подростковый возраст характеризуется психической неуравновешенностью, ослаблением значения II сигнальной системы. В возрасте 17 – 18 лет улучшается память, высшая нервная деятельность достигает совершенства, организм считается созревшим.
4. Сон – периодически наступающее состояние, приуроченное у человека и животных к суточной смене дня и ночи, характеризующееся почти полным отсутствием реакций на внешние раздражители, уменьшением активности физиологических процессов. Значение сна состоит в обеспечении отдыха, в восстановлении процессов метаболизма, переработке и запоминания информации, в приспособлении к изменению освещенности (день-ночь).
Существует несколько видов сна: 1) естественный сон, 2) сезонный сон (спячка), 3) наркотический сон, 4) гипнотический сон, 5) патологический сон.
Естественный сон может быть монофазным, т.е. один раз в сутки (ночной) и полифазным, характерный для детей до 7 лет (дневной и ночной). Ночной сон (7-8 часов) состоит из 4-5 циклов, начинающихся фазой «медленного», ортодоксального, δ-сна и завершающийся «быстрым», парадоксальным, β-сном. Длительность «медленного сна» у взрослого человека относительно постоянна (по 60 –100 мин), а «быстрого» сна – 1,5 часа. Быстрый сон проявляется в снижении непродуктивного, тревожного напряжения. Смена двух состояний (бодрствования и сна) является сложнорефлекторным процессом, в основе которого лежит комплекс безусловных хронобиологических рефлексов.
Память – способность организма приобретать, сохранять и воспроизводить в сознании информацию, предшествующий опыт. Различают память генетическую и приобретенную. Под генетической памятью понимают всю информацию, полученную от родителей через половые клетки, нуклеиновые кислоты. Приобретенная память (индивидуальная) память возникает на основе жизненного опыта. Выделяют четыре вида осознаваемой памяти: двигательную, связанную с запоминанием и воспроизведением движений; чувственно-образную, основой которой является запоминание предметов и их свойств; словесно-логическую (свойственную только человеку), связанную с запоминанием, узнаванием и воспроизведением мыслей, понятий; эмоциональную память, ответственную за запоминание и воспроизведение чувств. По физиологическим механизмам в основе памяти выделяют кратковременную и долговременную память. Кратковременная память – это память на только что состоявшиеся события. Полагают, что в основе процессов кратковременной памяти лежит многократная циркуляция (реверберация) нервных процессов по замкнутым цепям нейронов. Долгосрочная память является основным видом памяти человека, базирующийся на условно-рефлекторной деятельности человека, в основе которой лежат сложные структурно-химические преобразования в мозговых структурах.
Контрольные вопросы для самоподготовки студентов.
1.Что является предметом ВНД?
2.В чем отличия условных и безусловных рефлексов?
3.Назовите правила образования условных рефлексов.
4.Какие разновидности условных рефлексов Вы знаете?
5.Какие виды торможения условных рефлексов Вы знаете?
6.Что входит в понятие тип ВНД?
7.Какие типы высшей нервной деятельности выделил И.П. Павлов?
8.Что такое динамический стереотип? Его значение для педагогики?
9.Дайте объяснение такому физиологическому явлению как сон.
10.Что такое память? Какие виды памяти выделяют?
Ссылки на литературные источники, приведенные в рабочей программе дисциплины.
Основная литература.
1.Лекционный материал кафедры медико-биологических основ физического воспитания и смежных дисциплин.
2.Солодков, А.С. Физиология человека. Общая. Спортивная. Возрастная : Учебник./ А.С. Солодков, Е..Б. Сологуб . М.: Олимпия Пресс, 2005.- 527 с., С. 44–50, 411-416.
Дополнительная литература.
1.Физиология человека / под ред. Г.И. Косицкого. М., 1985. 559 с., С. 480–497, 498–520.
2.Возрастная физиология: Учеб.-метод. пособие / Под редакцией д.м.н. Ю. М. Досина.- Мн.: БГПУ, 2006. – 266 с., С. 228–244.