Основные принципы в изучении высшей нервной деятельности

К наиболее общим положениям, или принципам, на которых основано рефлекторное понимание психической деятельности животных и человека, относятся:

1.  принцип детерминизма,
2.  принцип единства анализа и синтеза в работе мозга
3.  принцип структурности (единства динамики и структуры в работе мозга). На эти принципы указал И. П. Павлов.

Все в мире причинно обусловлено. Нет действия без причины. Это доказано науками о природе и человеческом обществе. Материалистическая наука о мозге и научная психология экспериментально доказали, что не существует также и беспричинных проявлений психики ни у животных, ни у человека. Психическая деятельность детерминирована, причинно обусловлена. Физиологической основой психики является условно рефлекторная деятельность мозга, а всякий условный рефлекс, будучи одновременно явлением физиологическим и психическим,— есть отражение в мозгу действия какой-либо материальной причины. Нет и не может быть беспричинных рефлексов, нет и не может быть беспричинных ощущений, мыслей, чувств, поступков. Жизнедеятельность животных детерминирована биологическими условиями их существования, деятельность людей детерминирована прежде всего социальными условиями их существования, а затем — биологическими.

Здесь вы можете прочитать Развитие психики у животных

Но рефлекторную, отражательную деятельность мозга нельзя понимать упрощенно.

Отношения между раздражениями и ответными реакциями организма гораздо сложнее, чем кажется: так, сильное внешнее воздействие может вызвать слабую ответную реакцию или вообще не вызвать ее и, наоборот, слабый раздражитель может вызвать сильнейшую реакцию животного или человека. Дело в том, что внешние причины оказывают свое влияние на организм только через внутренние условия его жизни.

К внутренним условиям деятельности организма относятся:

1. врожденные нервные механизмы, которые сложились у данного вида животных (у людей) в течение многих тысячелетий под влиянием типичных для этого вида условий существования;
2. временные нервные связи, сложившиеся в течение индивидуальной жизни животного или человека, составляющие приобретенный фонд прочно укрепленных навыков, привычек,
3.  функциональные состояния мозга, имеющиеся в момент действия внешнего раздражителя.

Вся картина усложняется тем, что на организм обычно действует одновременно множество раздражителей, а не один из них. Происходит активный отбор их (анализ) и объединение друг с другом и с ответной деятельностью организма (синтез). Результат каждого рефлекторного акта сейчас же оценивается нервной,системой в отношении его соответствия или несоответствия текущим потребностям организма; на основе этой оценки (обратной связи) рефлекторная деятельность мозга мгновенно перестраивается.

Из сказанного следует, что ненаучным является как отрицание детерминизма, причинной обусловленности психической деятельности (это — идеализм), так и упрощенное понимание детерминизма (это — грубый, механистический материализм).

Вторым принципом рефлекторной теории является понимание деятельности мозга как аналитико-синтетической.

Из бесконечного множества раздражений организм в каждый момент существования выделяет только некоторые, жизненно важные раздражения. Это—анализ. Он начинается с общей ориентировочной реакции организма на новизну раздражителя или на его изменение в интенсивности, длительности и пр. Это анализ низшего уровня, элементарный, периферический. Он осуществляется при помощи периферических аппаратов-рецепторов, специализированных в ходе эволюции на восприятии раздражений определенного рода: механических (органы осязания, слуха, лабиринтных и мышечно-суставных ощущений), химических (органы вкуса, обоняния, внутренней рецепции), термических (тепловые и холодовые рецепторы как кожи, так и внутренних органов) и световых (орган зрения). Анализ этих раздражений происходит с первого раза их действия. При ориентировочном рефлексе организм сразу («с места») устанавливает нужные рецепторные поверхности в сторону раздражителя: поворот головы в направлении звука, поворот глаз к источнику света. Таким образом, первое свое основание низший анализ имеет в свойствах периферических концов анализаторов^

Безусловный ориентировочный рефлекс как выражение простейшей связи организма со средой в то же время является примером элементарного, низшего синтеза.

Анализ и синтез высшего уровня происходит в коре. Известное нам дифференцировочное торможение является типичным видом коркового анализа. Оно возникает в результате борьбы возбуждения и торможения, в процессе которой мозаика пунктов возбуждения и торможения становится все более дробной, что постепенно приводит к точному различению сходных раздражителей. Любой условный рефлекс как выражение временной связи организма со средой является примером коркового синтеза. Синтетическая деятельность коры мозга особенно отчетливо проявляется в образовании условных рефлексов на комплексы раздражителей и в системной работе коры больших полушарий (см. ниже).

Третьим принципом рефлекторной теории является принцип единства динамики и структуры в работе мозга.

И. П. Павлов всегда говорил, что динамика (движение) нервных процессов приурочена к определенным структурам мозга. Иными словами, нельзя рассматривать закономерности протекания нервных процессов независимо от строения мозга. Нельзя также непосредственно связывать психические процессы с анатомией мозга, минуя физиологическую его деятельность. И то и другое будет неправильно.

Деятельность мозга нельзя понимать как простую сумму рефлексов. Работа мозга представляет собой сложнейшую аналитико-синтетиче-скую систему или, точнее,— совокупную деятельность множества связанных друг с другом функциональных систем. Эта система (или системы) мозга имеет две особенности. С одной стороны, она крайне подвижна, динамична и разнообразна, с другой — устойчива, стереотипна, однообразна.

В каждый момент работы мозга в коре возникает множество очагов возбуждения и торможения, четко отграниченных друг от друга.

Таким образом, кора в деятельном состоянии представляет собою «грандиозную мозаику, грандиозную сигнализационную доску» (Павлов). Функциональная мозаичность коры определяется двумя причинами. Прежде всего, она есть результат действия на мозг раздражений, одни из которых обычно вызывают положительные рефлексы, а другие — отрицательные. Второй причиной мозаичности является взаимная индукция нервных процессов в коре. Возбуждение, возникшее под действием определенного раздражения, вызывает по индукции торможение других пунктов коры, и наоборот. Функциональная мозаика коры может быть очень дробной, тонкой (корковый анализ) и в высокой степени подвижной, так как одни и те же пункты коры связываются то с одной, то с другой физиологической деятельностью организма. В этом и состоит динамичность системы работы коры.

Но, с другой стороны, наряду с процессами, ведущими к функциональной раздробленности и изменчивости, в коре происходят процессы объединения и закрепления возникающих отношений организма со средой. Образуются так называемые динамические стереотипы. Если у животного или человека выработано несколько условных рефлексов на разные по качеству и интенсивности раздражители и эти условные рефлексы всегда следовали друг за другом в строго определенном порядке, то в дальнейшем достаточно дать сигнал для первого рефлекса, как будут воспроизведены и все остальные рефлексы в том же порядке. Например, на четыре раздражителя, отличающихся друг от друга по силе и качеству (звонок, свет, прикосновение, запах), образованы четыре слюнных условных рефлекса. Раздражители действуют на животное в строго определенном порядке и через равные промежутки времени (через 15 или 30 секунд). По закону силы наибольшее количество слюны будет выделяться на самый сильный из раздражителей (звонок), а наименьшее — на самый слабый (запах) с последовательным изменением величины условных рефлексов. После нескольких повторений опыта можно наблюдать такую картину: если вместо четырех разных сигналов дать четыре раза один и тот же сигнал — звонок, на который до этого мы получали наибольшую величину рефлекса, то теперь мы получим четыре условных рефлекса разной величины, в точном соответствии с порядком следования раздражителей в основном опыте: на первое применение звонка выделится слюны много, на второе — меньше, на третье и четвертое — еще меньше. Таким образом, в результате стереотипного действия системы раздражителей (1, 2, 3, 4-й) мы получили стереотипную систему условных рефлексов. Между четырьмя условными рефлексами образовалась прочная связь, которая по мере повторения все более и более укрепляется. Опыты обнаружили, что чем прочнее стереотип, тем труднее его изменить, переделать. Однако любые стереотипы могут быть преобразованы, поэтому их и называют динамическими.

Динамические стереотипы лежат в основе всех навыков и привычек животных. У человека, кроме того, они составляют физиологическую основу привычных восприятий окружающего мира, привычного образа мыслей, чувств и действий. Стереотипы облегчают труд человека, делают поведение его устойчивым. Но в то же время они бывают и тормозом в сложнейших, изменяющихся условиях жизни, бывают причиной косности действий тогда, когда требуется гибкость их, творчество. Поэтому, воспитывая детей, мы стремимся не только к образованию и укреплению у них учебных и трудовых навыков и нужных обществу привычек поведения, но и к развитию творческих способностей, умений учитывать как постоянные, так и меняющиеся условия учебных и жизненных задач.

Обобщающим принципом работы головного мозга является принцип динамической системности условнорефлекторных актов.

На его основе формируются не только навыки и привычки, но и вся психическая деятельность животных и человека.

Учение И. П. Павлова о высшей нервной деятельности существенно дополнил выдающийся ученый А. А. Ухтомский, который ввел в науку понятие доминанты. По А. А. Ухтомскому, каждый рефлекторный акт осуществляется определенной структурой нервных центров, часто расположенных в различных этажах нервной системы. Длительное возбуждение этой функциональной системы центров придает ей доминирующее, преобладающее значение в поведении животного и человека на данном отрезке времени. Так, у младенца в момент его кормления создается пищевая доминанта, которая исчезнет только после насыщения ребенка. Выражением доминанты является и сосредоточенное внимание ученика во время урока. Доминанта характеризуется следующими особенностями:

1.  повышенной возбудимостью доминирующего центра;
2.  способностью суммировать, накоплять в себе слабые возбуждения из других мозговых центров;
3.  значительной устойчивостью доминирующего очага возбуждения, инерцией его;
4.  тормозящим действием доминанты на другие центры, не вошедшие в состав доминанты.

Если раньше физиологи часто говорили об очаговой доминанте (о господствующем местном возбуждении), то в настоящее время они говорят уже о системной доминанте, которая представляет собой обобщение множества очаговых, частных доминант. Системные доминанты охватывают весь организм и определяют его поведение в данный период времени. Единство действий системной доминанты, по-видимому, связано с единым ритмом и темпом активности входящих в нее центров (А. А. Ухтомский). Одной из задач дальнейшего исследования доминанты является изучение ее механизмов на клеточном уровне (посредством электрофизиологического выявления процессов, происходящих в нейронах и ближайших их соединениях).

В заключение кратко рассмотрим особенности высшей нервной деятельности человека.

Основное отличие ее от высшей нервной деятельности животных состоит в том, что для человека действительность сигнализируется не только непосредственными воздействиями предметного мира, но и речью. Со словом, утверждал И. П. Павлов, «вводится новый принцип нервной деятельности — отвлечение и вместе обобщение бесчисленных сигналов… с анализированием и синтезированием этих новых обобщенных сигналов,— принцип, обусловливающий безграничную ориентировку в окружающем мире и создающий высшее приспособление человека — науку…»

О второй сигнальной системе шла речь ранее, но у человека и первосигнальные рефлексы образуются иначе, чем у животных. Как натуральные, так и искусственные условные рефлексы образуются очень быстро, после двух-четырех подкреплений (конечно, имеет значение возраст человека, его тип высшей нервной деятельности и сложность образуемого рефлекса). Некоторые условные рефлексы у человека образуются с первого сочетания сигнала с подкреплением. Условные рефлексы легко могут быть угашены, для чего достаточно двух-трех неподкреплений. Они легко могут быть переделаны с положительных на отрицательные и наоборот. У человека значительно быстрее, чем у животных, образуются следовые условные рефлексы и притом на длительные следы. Следовые рефлексы легко специализируются, в то время как у животных они обычно генерализованы.

Для высшей нервной деятельности человека очень характерно быстрое образование систем временных связей при обязательном участии языка. Это позволяет ему мысленно сопоставлять и обобщать все, что он видит, слышит, осязает, делает. Системы условных рефлексов объединяются в новые, более сложные системы.

Таким образом, человек способен выйти далеко за пределы личного опыта и овладеть огромной суммой знаний и умений, накопленных человечеством.

Физиологам и психологам предстоит еще много работы в изучении высшей нервной деятельности человека, особенно в раскрытии механизмов его творческой деятельности, в которой ярко проявляются как общечеловеческие, так и неповторимые индивидуальные черты личности.

Новейшие исследования деятельности мозга животных и человека идут в трех направлениях, представляющих собой разные уровни изучения этого сложнейшего органа.

1. В направлении изучения мозга как целостного органа, включенного в общую живую систему, называемую организмом (системный уровень). На этом уровне изучали его И. М. Сеченов и И. П. Павлов. Основная проблема современного исследования мозга на системном уровне — раскрыть физиологические механизмы целостного поведения животных в определенных условиях их жизнедеятельности и механизмы целенаправленных продуктивных действий человека, включая наиболее сложные из них — волевые действия и творческие мыслительные акты. Значительную помощь физиологам и психологам в решении этой проблемы оказывают кибернетики, пытающиеся конструировать модели живых систем средствами техники.
2.  Второе направление — исследование мозга на нейронном, клеточном уровне. Нейрофизиологи детально изучают структуру микроскопических клеток мозга — нейронов и места их связи друг с другом — синапсы; изучают также особенности электрических токов головного мозга (биотоков) при разных состояниях деятельности человека. Данные современной нейрофизиологии помогают понять микроструктуру замыкательного процесса при образовании условной связи, о чем в свое время мечтал И. П. Павлов.
3.  Современное развитие естественных наук и техники научного эксперимента позволяет ученым исследовать физико-химические процессы, совершающиеся не только в целом мозге или отдельных нейронах, но и в отдельных молекулах мозговой клетки, т. е. изучать мозг на молекулярном уровне. Например, в настоящее время выдвинута химическая теория памяти, объясняющая поступление и хранение информации в нервных клетках (процессы запоминания и сохранения) преобразованием структуры белковых молекул (нейронов) под влиянием молекул рибонуклеиновой кислоты (РНК).

Получены и новые данные о химических компонентах нервного возбуждения («натриевый насос», генерирующий электрический ток). С помощью электронного микроскопа обнаружен тончайший механизм химической передачи возбуждения от нейрона к нейрону в синаптической щели.

Из сказанного следует, что глубокое изучение деятельности мозга на современном уровне невозможно осуществить средствами одной какой-нибудь науки. Эта задача может быть решена только совместными усилиями ученых, представляющих ряд естественных, общественных и технических наук с использованием новейших математических и кибернетических методов исследования.

Понравилась статья? Подпишись на обновления!
Введите Ваш email адрес

Твитнуть

⇐ Движение нервных процессов в коре больших полушарий

Развитие психики у животных ⇒