Высшая нервная деятельность представляет собой интегративную способность высших отделов мозга обеспечивать индивидуальное поведенческое приспособление человека к изменяющимся условиям внутренней и внешней среды. Теория высшей нервной деятельности строится на следующей базовой основе:

1. на концепциях рефлекторной теории,

2. на теории отражения,

3. на теории системной деятельности мозга.

Физиологической основой процессов высшей нервной деятельности является аналитико-синтетическая деятельность коры больших полушарий мозга.

Аналитическая деятельность коры головного мозга заключается в ее способности разделять, вычленять и различать отдельные раздражения, то есть их дифференцировать.

Синтетическая деятельность коры больших полушарий проявляется в объединении, обобщении возбуждения, возникающего в различных ее участках от действия всевозможных раздражителей.

Анализ и синтез конкретных сигналов составляют первую сигнальную систему человека и животных. Вторая сигнальная система – это нервные процессы, возникающие в полушариях большого мозга человека в результате восприятия сигналов окружающего мира в виде речевых обозначений. Вторая сигнальная система является основой человеческого мышления, она социальна обусловлена. Вне общества, без общения с другими людьми она не развивается. Первая и вторая сигнальные системы неотделимы друг от друга, они функционируют совместно и обуславливают единство высшей нервной деятельности человека.

Методы исследования ВНД

1. Метод условных рефлексов.

2. Электроэнцефалография – регистрация суммарной электрической активности мозга с поверхности головы. На ЭЭГ регистрируются 4 основных физиологических ритма: ά-, β-, θ- и δ– ритмы.

3. Метод вызванных потенциалов – регистрация колебания электрической активности на ЭЭГ при однократном раздражении периферических рецепторов.

4. Компьютерная томография – рентгенографическое изображение каждого участка мозга с различных точек.

5. Ядерный магнитный резонанс – регистрация появления и затухания электромагнитного резонансного излучения ядер атомов водорода.

6. Магнитоэнцефалография – регистрация напряжения магнитных полей.

7. Реоэнцефалография – регистрация изменений сопротивления ткани мозга переменному току высокой частоты в зависимости от кровенаполнения.

8. Кожно-гальваническая реакция – измерение изменения сопротивления кожи при действии раздражителя.

Поведенческие реакции человека

Формы поведения человеческого организма принято подразделять на врожденные и приобретенные в процессе онтогенеза. В основе врожденных форм поведения лежат безусловные рефлексы и инстинкты.

Инстинкты – это генетически сложившаяся форма поведения, осуществляемая под влиянием основных биологических потребностей. Инстинктивная деятельность человека строится на врожденных связях подкорковых центров с корой больших полушарий.

Безусловный рефлекс – это врожденная ответная реакция организма, возникающая постоянно у особей данного вида и возраста при адекватном воздействии жизненно важных раздражителей на определенные рецепторы. Благодаря безусловным рефлексам сохраняется целостность организма, поддерживается постоянство внутренней среды и происходит размножение. К безусловным рефлексам относятся

· пищевые рефлексы (жевание, глотание, сосание, отделение слюны, желудочного сока);

· оборонительные рефлексы (кашель, чихание, мигание при попадании инородного предмета в глаз, отдергивание руки от горячего предмета);

· половые рефлексы (рефлексы, связанные с осуществлением полового акта, выкармливанием и уходом за потомством);

· рефлексы терморегуляции;

· рефлексы дыхания;

· сердечные рефлексы;

· сосудистые рефлексы;

· рефлексы гомеостаза.

В основе приобретенных форм поведения лежат условно-рефлекторные реакции.

Условный рефлекс – это ответная реакция организма, приобретенная в течение жизни в результате сочетания безразличного (индифферентного) раздражителя с безусловным.

Индифферентный раздражитель (сигнал) – это тот раздражитель, который не вызывает в организме каких-либо изменений.

Безусловный раздражитель (сигнал) – это раздражитель, который представляет собой биологически значимые сигналы. При их наличии возникает безусловный рефлекс.

Условные рефлексы обеспечивают совершенное приспособление организма к меняющимся условиям жизни и делают поведение пластичным. При действии условного сигнала (сигнал, вызывающий соответствующий условный рефлекс) кора больших полушарий обеспечивает организму предварительную подготовку реагирования на те раздражители внешней среды, которые в последующее время окажут свое воздействие.

Основные отличия условных рефлексов от безусловных

Условные рефлексы (УР)	Безусловные рефлексы (БР)
Приобретенные	Врожденные
Непостоянные	Постоянные
Индивидуальные
Любой раздражитель на любое рецепторное поле	Специфический раздражитель на определенное рецепторное поле
Осуществляются на уровне коры больших полушарий	Осуществляются на уровне спинного мозга, ствола, подкорковых ядер
Образуются на основе БР или УР низшего порядка

Для формирования условного рефлекса необходимы следующие условия

1. индифферентный сигнал (раздражитель) должен предшествовать безусловному,

2. сила индифферентного раздражителя должна быть средней силы (при малой и большой силе рефлекс может не выработаться),

3. должна быть достаточная большая сила безусловного раздражителя,

4. должна быть достаточная возбудимость клеток коры большого мозга,

5. необходимо отсутствие посторонних раздражителей во время выработки рефлекса.

Механизм образования условного рефлекса связан с установлением временной связи

1. между двумя или несколькими возбужденными очагами в коре головного мозга;

2. между центром условного раздражения в подкорковых структурах мозга и центром безусловного раздражения в коре;

3. между корковым центром безусловного раздражения и подкорковым условного раздражения;

4. и на уровне подкорковых образований.

В формировании условного рефлекса различают три стадии:

1. стадия прегенерализации – характеризуется концентрацией возбуждения в проекционных зонах коры условного и безусловного раздражителей и отсутствием условных поведенческих реакций;

2. стадию генерализации – в основе этой стадии лежит процесс иррадиации возбуждения;

3. стадия специализации условного рефлекса – характеризуется угасанием межсигнальных реакций и возникновением условного ответа на сигнальные раздражители.

Необходимой предпосылкой образования условного рефлекса является возникновение ориентировочного рефлекса. Ориентировочный рефлекс – это, безусловно-рефлекторное, непроизвольное сенсорное внимание, вызванное неожиданным или новым для организма раздражителем. Ориентировочная реакция предшествует образованию условного рефлекса и состоит из трех основных фаз

· первой – фазы превентивного торможения, которая заключается в прекращении текущей деятельности с фиксацией позы;

· второй – фазы общей активации, которая проявляется в форме поликомпонентной реакции, включающей поворот головы и глаз в направлении стимула;

· третьей – фазы анализа внешних сигналов и принятия решения об ответной реакции организма.

Значение условного рефлекса:

· условно-рефлекторный механизм лежит в основе формирования любого приобретенного навыка, в основе процесса обучения;

· на основе ряда условных рефлексов формируется динамический стереотип, являющийся основой привычек человека, основой его профессиональных навыков;

· условные рефлексы резко расширяют число сигнальных, значимых для организма раздражителей, что обеспечивает более высокий уровень приспособительного поведения.

Функционирование условно-рефлекторного механизма основывается на двух нервных процессах: возбуждении и торможении.

Торможение – это активизация тормозных нейронов, которая приводит к снижению возбуждения в центрах уже выработанного условного рефлекса. Торможение условно-рефлекторной деятельности проявляется в форме внешнего , или безусловного , торможения и в форме внутреннего , или условного , торможения.

Внешнее безусловное торможение условных рефлексов – это врожденное генетически запрограммированное торможение одного условного рефлекса другими условными или безусловными. Различают два вида внешнего торможения: запредельное и индукционное.

1. Запредельное торможение УР развивается либо при большой силе стимула, либо при слабом функционировании нервной системы. Запредельное торможение имеет охранительное значение.

2. Индукционное торможение УР наблюдается в случае применения нового раздражителя после выработки УР или вместе с известным раздражителем.

Биологическое значение внешнего торможения состоит в том, что организм задерживает свою реакцию на второстепенных событиях и сосредотачивает свою деятельность на наиболее важных в данный момент.

Внутреннее, или условное, торможение – это торможение, которое возникает внутри рефлекторной дуги в случае неподкрепления условного рефлекса. Биологическое значение внутреннего торможения состоит в том, что если условно-рефлекторные реакции на выработанные сигналы не могут обеспечить приспособительное поведение, необходимое в данной обстановке, особенно когда обстановка меняется, то такие сигналы постепенно отменяются при сохранении тех, которые оказываются более ценными.

Различают три вида внутреннего торможения условного рефлекса: дифференцировочное, угасательное и запаздывающее торможение.

1. В результате дифференцировочного торможения человек начинает различать раздражители, сходные по своим параметрам, и реагирует только на биологически значимые.

2. Угасательное торможение возникает тогда, когда при выработанном условном рефлексе воздействие на организм условного раздражителя не подкрепляется воздействием раздражителя безусловного. Благодаря угасанию организм перестает реагировать на сигналы, утратившие свое значение. Угасание помогает освободиться от ненужных лишних движений.

3. Запаздывающее торможение возникает, если выработанный условный рефлекс отодвигать во времени от подкрепляющего его безусловного раздражителя. Запаздывание у детей вырабатывается с большим трудом под влиянием воспитания и тренировки. Запаздывание - основа выдержки, силы воли, умения сдерживать свои желания.

Динамический стереотип является высшим проявлением аналитико-синтетической деятельности коры полушарий большого мозга. Динамический стереотип – это система условно-рефлекторных актов, в которой каждый последующий рефлекс вызывается завершением предыдущего рефлекса. Он является основой привычек человека, основой его профессиональных навыков.

Мотивации и эмоции

Мотивация – это толчок к целенаправленному действию, вызванный потребностью. Механизм формирования мотивации состоит из пяти ступеней:

1. Изменение метаболического состояния – возникновение потребности;

2. Активизация гипоталамических центров нейрогуморальным путем;

3. Активизация других структур мозга, в том числе и коры, возбужденными гипоталамическими центрами;

4. Возбуждающее и тормозное влияние лимбической системы и коры больших полушарий на гипоталамические мотивационные центры;

5. Клеточная и молекулярная интеграция корково-подкорковых структур.

Эмоции – это субъективные реакции человека на внутренние и внешние раздражения. С физиологической точки зрения эмоции есть активное состояние специализированных мозговых структур, побуждающих изменить поведение в направлении усиления или ослабления определенного состояния. Анатомо-физиологическим субстратом эмоций является лимбическая система мозга. Эмоции обладают следующими функциями:

1. оценочная функция (отражательная) - заключается в обобщенной оценке внешних и внутренних событий;

2. побуждающая функция – состоит в вызове действия, направленного на удовлетворение потребности;

3. переключательная функция – обеспечивает выбор конкурирующих мотиваций;

4. коммуникативная функция – заключается в передаче состояния другим людям с помощью мимики и жеста;

5. подкрепляющая функция – состоит в том, что положительная эмоция, возникающая в результате выполненного действия, является наградой при обучении (выработке рефлексов), а отрицательные эмоции способствуют выработке внутреннего торможения.

Мотивации и эмоции не имеют резкого разграничения между собой и отражают разные оттенки одного и того же процесса.

Стресс

Под эмоциональным стрессом понимают общую системную реакцию организма на стресс-факторы. Причиной эмоционально-стрессовой реакции является не само по себе воздействие, а отношение к нему. В стрессовых реакциях участвуют следующие нейрогуморальные структуры: гипоталамус, гипофиз, лимбическая система, базальные ядра, кора больших полушарий и надпочечники.

Память

Биологическая память – это способность живых организмов воспринимать информацию о раздражении, закреплять и сохранять ее для последующего использования хранящейся информации в организации поведения. Различают генетическую память и приобретенную.

Под генетической (видовой) памятью понимают всю информацию, получаемую от родителей через гаметы. Эта память содержит информацию о развитии организма. Носителем генетической памяти являются молекулы ДНК.

Приобретенная (индивидуальная) память возникает в онтогенезе на основе жизненного опыта. С ней связано приспособление организма к изменяющейся окружающей среде. Индивидуальная память формируется в процессе научения и включает в себя несколько процессов:

· получение информации;

· запечатление информации в виде формирования следа памяти – энграммы;

· сохранение энграммы;

· воспроизведение ранее полученной информации.

Существует несколько видов индивидуальной памяти:

· двигательная память – запоминание и воспроизведение движений;

· образная память – основой является запоминание предметов и их свойств;

· словесно-логическая память – запоминание, узнавание и воспроизведение мыслей и понятий;

· эмоциональная память – запоминание и воспроизведение чувственных восприятий совместно с объектами, их вызывающими.

По механизму образования выделяют кратковременную и долговременную память.

В основе кратковременной памяти лежат процессы реверберации нервных импульсов по замкнутым цепям нейронов III и IV слоев коры лобной и теменной долей.

Долгосрочная память имеет в своей основе структурно-химические преобразования на клеточном, синаптическом и системном уровнях головного мозга.

С памятью связывают активность многих структур головного мозга: ретикулярной формации, гиппокампа, миндалины, гипоталамуса. Например, гиппокамп, оказывает регулирующее влияние на нейроны новой коры, создавая в них согласованные во времени колебания возбудимости. Височная кора участвует в запечатлении и хранении образной информации. Лобная кора формирует общие программы поведения и команды для ближайшей подкорки. Таламокортикальная система способствует организации кратковременной памяти. Ретикулярная формация активирует структуры, участвующие в фиксации и воспроизведении энграмм и сама участвует в процессах формирования энграмм.

Сон – это активное состояние организма, отличное по своим признакам от бодрствования. Состояние сна имеет следующие признаки:

· потеря активной связи организма с внешней средой;

· изменение мышечного тонуса;

· падение кровяного давления;

· уменьшение частоты сердечных сокращений;

· перераспределение крови в сосудах: большее наполнение кровью сосудов брюшной полости;

· минимальный уровень обмена веществ;

· снижение температуры тела;

· изменения в электроэнцефалограмме.

Сон человека может быть монофазным (ночной сон), то есть один раз в сутки, и полифазным (дневной и ночной), который характерен для детей первых семи лет жизни. Ночной сон имеет продолжительность 7-8 часов и состоит из 4-5 циклов. Каждый цикл начинается фазой «медленного» сна и завершается «быстрым» сном. Длительность цикла у взрослого человека составляет примерно 60-100 минут. В первых двух циклах преобладает «медленный» сон, а в последних – «быстрый» сон. У взрослого человека на долю «медленного» сна приходится примерно 6,5 часов, а на фазу «быстрого» сна – 1,5 часа. У новорожденного – на долю быстрого сна приходится 50-60% общей длительности сна.

Во время «медленного» сна

1. происходят восстановительные процессы в тканях, органах и системах организма;

2. происходит восстановление функций органов, физической и умственной работоспособности;

3. осуществляются ростовые процессы;

4. в коре головного мозга происходят процессы упорядочения информации;

5. перевод информации из блоков кратковременной памяти в блоки долговременной памяти;

6. часть информации, которая не имеет биологической значимости, вытесняется из ЦНС, что приводит к снижению информационных и эмоциональных перегрузок.

Во время «быстрого» сна восстанавливаются функции нейронов мозга и синапсов. Он выполняет сторожевую функцию и осуществляет подготовку организма к переходу в состояние бодрствования.

Механизмы сна

Сон возникает благодаря возбуждению тормозных (гипногенных) структур и торможению активирующих структур мозга. Предполагают, что орбитофронтальная кора и преоптические ядра гипоталамуса активируют ядра шва, которые начинают оказывать тормозное влияние на ретикулярную формацию ствола мозга. При торможении ретикулярной формации ствола ослабевает ее тормозное влияние на неспецифические ядра таламуса, благодаря чему происходит торможение коры и развивается «медленный» сон. С другой стороны, торможение ретикулярной формации ствола приводит к тому, что полностью снимается её активирующее влияние на кору больших полушарий. Этот период соответствует появлению «быстрого» сна. Смена «медленного» сна на «быстрый» осуществляется с помощью двух типов нейронов ретикулярной формации моста:

· холинэргических - нейронов фазы «быстрого» сна, которые способствуют увеличению секреции серотонина и уменьшению секреции норадреналина. В этом случае наступает сон.

· норадренэргических - нейронов фазы «медленного» сна, которые способствуют обратному процессу, после чего наступает состояние бодрствования.

Возрастные особенности высшей нервной деятельности человека

Развитие условных рефлексов. Ребенок рождается с определенным набором врожденных, безусловно-рефлекторных, реакций. Со второго дня жизни, у него начинают вырабатываться условные связи. Например, на 2-5-е сутки формируется реакция на положение для кормления, возникает ориентировочный рефлекс. С 6-го дня появляется лейкоцитарная условно-рефлекторная реакция на прием пищи. На 7-15 день жизни ребенка появляются условные рефлексы на звуковые и вестибулярные раздражители. В 2 месяца могут быть выработаны рефлексы с любого анализатора. На втором году жизни у ребенка формируется большое количество условных рефлексов на отношение величины, тяжести, удаленности предметов. В процессе формирования условного рефлекса выделяют четыре стадии:

· стадию неспецифической реакции, которая характеризуется возникновением ориентировочной реакции на раздражитель;

· стадию торможения, при которой происходит торможение деятельности ребенка при действии условного сигнала;

· стадию неустойчивого условного рефлекса, когда условные раздражители не всегда вызывают ответную реакцию;

· стадию устойчивого условного рефлекса.

С возрастом увеличивается скорость выработки условных рефлексов. Системы условных связей, выработанные в раннем и дошкольном возрасте (до 5-ти лет), особенно прочны и сохраняют свое значение в течение всей жизни.

Внешнее безусловное торможение. Внешнее безусловное торможение появляется у ребенка с первых дней жизни. В 6-7 лет значение внешнего торможения для высшей нервной деятельности снижается и возрастет роль внутреннего торможения.

Внутреннее торможение. Внутреннее торможение появляется у ребенка примерно с 20-ого дня после рождения в виде примитивной формы дифференцировочного торможения. Угасательное торможение появляется в 2-2,5 месяца, условное торможение наблюдается в 2,5-3 месяца, а запаздывающее торможение – с 5-ти месяцев.

Динамический стереотип. В раннем детском возрасте стереотипы имеют особое значение. Они облегчают приспособление детей к окружающей среде, являются основой формирования привычек и навыков. У детей до трех лет стереотипы вырабатываются легко и помогают ребенку выработать с их помощью необходимые для жизни условные рефлексы.

Развитие речи. Развитее речи – это процесс развития второй сигнальной системы. Сроки развития сенсорной и моторной речи не совпадают. Развитие сенсорной речи предшествует развитию моторной речи. Еще до того, как ребенок начинает говорить, он уже понимает смысл слов. В становлении речи выделяют следующие этапы:

1. Подготовительный этап, или этап произношения отдельных звуков и слогов (от 2-4 до 6 месяцев);

2. Этап возникновения сенсорной речи, то есть проявление первых признаков условного рефлекса на слово, на его смысл (6-8 месяцев);

3. Этап возникновения моторной речи, то есть произношение осмысленных слов (10-12 месяцев).

До 2 месяцев словарный запас ребенка составляет 10-12 слов, к 18 месяцам – 30-40 слов, к 24 месяцам – 200-300 слов, к 36 месяцам – 500-700, в отдельных случаях - до 1500 слов. К 6-7 годам появляется способность к внутренней (семантической) речи.

Развитие мышления. Наглядно-действенное мышление формируется в дошкольном и младшем школьном возрасте. Словесно-логическое мышление проявляется к 8-9 годам, достигая развития к 14-18 годам.

Развитие поведения. Поведенческий акт осуществляется по двум принципам:

· по принципу рефлекса, то есть от стимула к действию;

· по принципу саморегуляции – при отклонении того или иного физиологического показателя от уровня, обеспечивающего нормальную жизнедеятельность, активизируется поведенческая реакция, которая восстанавливает гомеостаз.

В организации поведения участвуют сенсорные, моторные, центральные и некоторые нервно-гуморальные механизмы. Сенсорные системы обеспечивают распознавание стимулов внешней и внутренней среды. Моторные системы реализуют двигательную программу в соответствии с сенсорной информацией. Центральные системы связывают сенсорные и двигательные системы для обеспечения адаптивного поведения целого организма в соответствии с меняющимися условиями окружающей среды и на основе доминирующей мотивации.

Для человека наиболее важным поведением является коммуникативное поведение. Для формирования коммуникативного поведения необходима зрительная, акустическая, обонятельная и тактильная информация.

· Зрительный контакт для ребенка очень важен для установления отношений с окружающими. Ребенок в возрасте 1-1,5 недель хорошо различает общие черты предъявляемых объектов, причем именно они, а не их форма, являются для него наиболее существенными.

· Акустический контакт осуществляется в виде речевого диалога. Считается, что ребенок реагирует на звуки речи с рождения. У младенцев 4-5 месяцев на речь взрослого наблюдается «комплекс оживления» максимальной силы и продолжительности, включающий «гуление».

· Тактильная чувствительность обеспечивает восприятие внешних стимулов в широком диапазоне, поэтому для новорожденных и детей младшего возраста она имеет важное познавательное значение. Особенно эффективны тактильные контакты в первый триместр жизни.

С возрастом повышается роль зрения и слуха в обеспечении коммуникативного поведения. Первые коммуникативные взаимодействия возникают еще до рождения ребенка в системе «мать-плод». Связь между матерью и плодом осуществляется за счет тканевых контактов. После рождения детско-материнские отношения продолжаются в системе «мать-дитя». Уже с 3-его дня после рождения новорожденный способен отличать запах молока и тела своей матери от запаха других людей. После 3-го месяца жизни ребенок переключается на взаимодействия с другими членами семьи. Начиная с 2-2,5 лет, дети могут создавать группы из 3-4 человек. Причем, мальчики вступают в общение чаще девочек. В присутствии матерей дети предпочитают взаимодействие с взрослыми.

Литература

Центральная нервная система - часть нервной системы позвоночных, представленная скоплением нервных клеток, образующих головной и спинной мозг.

Центральная нервная система регулирует процессы, протекающие в организме, и служит центром управления всех систем. В основе механизмов деятельности ЦНС лежит взаимодействие возбуждения и торможения.

Высшая нервная деятельность (ВНД)

Высшая нервная деятельность - по И.П.Павлову - сложная форма жизнедеятельности, обеспечивающая индивидуальное поведенческое приспособление человека и высших животных к изменяющимся условиям внешней среды.

В основе высшей нервной деятельности лежит взаимодействие врожденных безусловных и приобретаемых в процессе онтогенеза условных рефлексов, к которым у человека добавляется вторая сигнальная система.

Структурной основой ВНД являются кора больших полушарий с подкорковыми ядрами переднего мозга и некоторыми структурами промежуточного мозга.

Высшая нервная деятельность

Высшая нервная деятельность (ВНД) - деятельность высших отделов ЦНС, обеспечивающая наиболее совершенное приспособление животных и человека к окружающей среде (поведение). Структурная основа ВНД - кора больших полушарий с подкорковыми ядрами переднего и образованиями промежуточного мозга, однако жесткой связи ВНД с мозговыми структурами не существует. Низшую нервную деятельность представляют как функцию центральной нервной системы, направленную на регуляцию физиологических процессов в самом организме. Важнейшая особенность ВНД - сигнальный характер, позволяющий заблаговременно готовиться к той или иной форме деятельности (пищевой, оборонительной, половой и пр.)

Характеристики ВНД: изменчивость, сигнальность, адаптивность - обеспечивают гибкость и адаптивность реакций. Вероятностный характер внешней среды придает относительность любой поведенческой реакции и побуждает организм к вероятностному прогнозированию. Способность к обучению в высокой степени зависит не только от процессов возбуждения, но и торможения. Условное торможение способствует быстрой смене форм поведения соответственно условиям и мотивациям.

Термин ВНД введен И.П. Павловым, считавшим его равнозначным понятию «психическая деятельность». По И.П. Павлову, это объединенная рефлекторная (условно- и безусловно-рефлекторная) функция коры полушарий и ближайшей подкорки головного мозга. Также он ввел понятие «сигнальные системы», как системы условно-рефлекторных связей, выделяя общую для животных и человека первую сигнальную систему и специфичную только для человека вторую.

Первая сигнальная система (ПСС) - непосредственные ощущения и восприятия, составляет основу ВНД и сводится к совокупности многообразных условных и безусловных рефлексов на непосредственные раздражители. ПСС человека отличается большей скоростью распространения и концентрации нервного процесса, его подвижностью, что обеспечивает быстроту переключения и образования условных рефлексов. Животные лучше различают отдельные раздражители, человек - их комбинации.

Вторая сигнальная система сформировалась у человека на основе первой как система речевых сигналов (произносимых, слышимых, видимых). В словах содержится обобщение сигналов первой сигнальной системы. Процесс обобщения словом вырабатывается в ходе формирования условных рефлексов. Обобщенное отражение и абстракции формируется только в процессе общения, т.е. определяются биологическими и социальными факторами.

Рецептор - (от лат. recipere - получать), нервные образования, преобразующие химико-физические воздействия из внешней или внутренней среды организма в нервные импульсы; периферическая специализированная часть анализатора, посредством которой только определенный вид энергии трансформируется в процесс нервного возбуждения. Рецепторы широко варьируют по степени сложности структуры и по уровню приспособленности к своей функции. В зависимости от энергии соответствующего раздражения рецепторы делятся на механорецепторы и хеморецепторы. Механорецепторы обнаружены в ухе, вестибулярном аппарате, мышцах, суставах, в коже и внутренних органах. Хеморецепторы обслуживают обонятельную и вкусовую чувствительность: многие из них находятся в мозге, реагируя на изменения химического состава жидкой среды организма. Зрительные рецепторы также, по существу, являются хеморецепторами. В зависимости от положения в организме и выполняемой функции рецепторов делятся на экстерорецепторы, интерорецепторы и проприоцепторы. К экстерорецепторам относятся дистантные рецепторы, получающие информацию на некотором расстоянии от источника раздражения (обонятельные, слуховые, зрительные, вкусовые); интерорецепторы сигнализируют о раздражителях внутренней среды, а проприорецепторы - о состоянии двигательной системы организма. Отдельные рецепторы анатомически связаны друг с другом и образуют рецептивные поля, способные перекрываться.

Механизмы образования и динамики условных рефлексов, обеспечивающих индивидуальное приспособление к изменяющимся условиям среды, у человека и животных общие. Однако человек резко отличается по своему поведению от животных благодаря особым механизмам нервной деятельности.

Такие особенности высшей нервной деятельности человека, как речь, сознание, отвлеченное мышление, развились в связи с трудом, благодаря которому люди смогли сознательно воздействовать на природу. Вместе с тем и внешняя среда для человека имеет качественно новое содержание, чем для животных, так как это социальная среда, общество людей, наделенных сознанием и живущих по законам общественного развития.

Главное отличие высшей нервной деятельности человека от животных - мышление и речь, которые появились в результате трудовой общественной деятельности.

Мышление - сложнейший вид мозговой деятельности человека в процессе приспособления к новым условиям и решении новых жизненных задач. Процессы мышления сводятся к образованию общих представлений и понятий, а также сведений и умозаключений. Помимо словесно-логического, абстрактного, существуют формы эмоционального мышления (оценка), практического или наглядно-действенного мышления.

Речь - это средство общения между людьми в процессе труда, социальной, духовной и личной жизни. Благодаря слову возникают обобщенные понятия и представления, способность к логическому мышлению. Как раздражитель слово вызывает у человека большое количество условных рефлексов. На них базируются обучение, воспитание, выработка трудовых навыков, привычек.

Основываясь на развитии речевой функции у людей. И. П. Павлов создал учение о первой и второй сигнальных системах.

Первая сигнальная система существует и у человека, и у животных. Эта система, центры которой находятся в коре головного мозга, воспринимает через рецепторы непосредственные, конкретные раздражители (сигналы) внешнего мира - предметы или явления. У человека они создают материальную основу для ощущений, восприятий, представлений, впечатлений об окружающей природе и общественной среде, и это составляет базу конкретного мышления.

Но только у человека существует вторая сигнальная система , связанная с функцией речи, со словами, слышимым (речь) и видимым (письмо). Человек может отвлекаться от особенностей отдельных предметов и находить в них общие свойства, которые обобщаются в понятиях и объединяются тем или иным словом. Например, в слове «птицы» обобщены представители различных родов: ласточки, синицы, утки и многие другие. Подобным образом каждое слово выступает как обобщение.

Для человека слово - это не только сочетание звуков или изображение букв, но прежде всего форма отображения материальных явлений и предметов окружающего мира в понятиях и мыслях. При помощи слов образуются понятия. Посредством слова передаются сигналы о конкретных раздражителях, и в этом случае слово служит принципиально новым раздражителем - сигналом сигналов.

При обобщении различных явлений человек открывает закономерные связи между ними - законы. Способность человека к обобщению составляет сущность отвлеченного мышления, которое отличает его от животного.

Мышление - результат функции всей коры головного мозга.

Вторая сигнальная система возникла в результате совместной трудовой деятельности людей, при которой речь стала средством общения между ними. На этой основе возникло и развивалось дальше словесное человеческое мышление.

Головной мозг человека - это одновременно центр мышления и связанный с мышлением центр речи.

Способностью к обучению речи человек наделен с рождения. Но если ребенок изолирован от человеческого общества, способность к обучению речи не развивается. Ребенок обучается говорить до 5–6 лет. Если до этого возраста ребенок не овладеет речью, его умственное развитие задерживается.

Речевые функции человека связаны со многими мозговыми структурами. Формирование устной речи связано с лобной долей левого полушария, письменной - с височными и теменными долями.

Введение

Учение о физиологии высшей нервной деятельности, созданное трудами великого русского ученого И.П. Павлова, является естественнонаучной основой философии диалектического материализма, оно утверждает первичность материи и вторичность сознания, наличие объективного и субъективного. Материального и идеального.

Приспособление животных и человека к изменяющимся условиям существования во внешней среде обеспечивается деятельностью нервной системы и реализуется через рефлекторную деятельность. В процессе революции возникли наследственно закре6пленные реакции (безусловные рефлексы), которые объединяют и согласовывают функции различных органов, осуществляют адаптацию организма. У человека и высших животных в процессе индивидуальной жизни возникают качественно новые рефлекторные реакции, которые Павлов назвал условными рефлексами, считая их самой совершенной формой приспособления. В то время как относительно простые формы нервной деятельности определяют рефлекторную регуляцию гомеостаза и вегетативных функций организма, высшая нервная деятельность обеспечивает сложные индивидуальные формы поведения в изменяющихся условиях жизни. ВНД реализуется за счет доминирующего влияния коры на все структуры нервной системы.

Роль И.М. Сеченова и И.П. Павлова в создании учения о ВНД

Успехи естественных наук уже давно создали предпосылки для раскрытия природы психических явлений. Однако в науке еще долго господствовали религиозно-мистические представления о бесплотной «душе», командующей телом. Поэтому великий французский ученый Рене Декарт (1596–1650), провозгласив принцип рефлекса (дуги Декарта) – отраженного действия как способа деятельности мозга, остановился на половине пути, не смея распространить его на проявление психической сферы. Такой смелый шаг сделал спустя 200 лет «отец русской физиологии» Иван Михайлович Сеченов (1829–1905).

В 1863 г. И.М. Сеченов опубликовал работу под названием «Рефлексы головного мозга». В ней он привел убедительные доказательства рефлекторной природы психической деятельности, указав, что ни одно впечатление, ни одна мысль не возникают сами по себе, что поводом является действие какойлибо причины – физиологического раздражителя. Он писал, что самые разнообразные переживания, чувства, мысли в конечном итоге ведут, как правило, к каким-то ответным действиям.

По мнению И.М. Сеченова, рефлексы головного мозга включают три звена. Первое, начальное, звено – это возбуждение в органах чувств, вызываемое внешними воздействиями. Второе, центральное, звено – процессы возбуждения и торможения, протекающие в мозге. На их основе возникают психические явления (ощущения, представления, чувства и т.д.). Третье, конечное, звено – движения и действия человека, т.е. его поведение. Все эти звенья взаимосвязаны и обусловлены.

«Рефлексы головного мозга» намного опередили развитие науки во времена Сеченова. Поэтому в некотором отношении его учение оставалось блестящей гипотезой и не было завершено.

Продолжателем идей И.М. Сеченова стал другой гений отечественной науки – Иван Петрович Павлов (1849–1936). Он разработал научный метод, с помощью которого удалось проникнуть в тайны мозга животных и человека. Он создал учение о безусловных и условных рефлексах. Исследования И.П. Павлова в области кровообращения и пищеварения подготовили почву для перехода к физиологическому изучению самой сложной функции организма – психической деятельности.

Изучая слюноотделение у собак, И.П. Павлов пришел к гениальному по своей простоте выводу о том, что высшая нервная (психическая) деятельность мозга заключается в установлении новых связей между раздражителями и реакциями, т.е. в образовании новых рефлексов. В этих нервных связях мозга отражаются реальные отношения между событиями окружающей действительности. В отличие от стереотипных и постоянных врожденных рефлексов, безусловно имеющихся с момента рождения у каждого животного, эти бесконечно разнообразные и изменчивые рефлексы, создаваемые и разрушаемые меняющимися условиями жизни, И.П. Павлов назвал условными рефлексами .

Открытие элементарного физиологического явления психической работы мозга – условного рефлекса положило начало научному исследованию сложного поведения животных, а также мышления и поступков человека, являющихся предметом изучения физиологии высшей нервной деятельности.

Предмет физиологии высшей нервной деятельности

Физиология высшей нервной деятельности располагается на стыке биологии, психологии, медицины, педагогики, ветеринарии и зоологии. Она изучает нервные механизмы сложного поведения животных и мыслительной активности человека, относящиеся к психической деятельности.

Если основные законы работы органов и систем практически одинаковы у всех людей, то психика – это то, что отличает одного человека от другого. Психика – это внутренний, субъективный мир человека. Это принадлежащая конкретному человеку картина мира, существующая именно в его мозгу. Психика человека зависит не только от его индивидуальных наследственных задатков, но и от жизненного опыта, который он накопил. Именно благодаря психическому компоненту поведение человека так разнообразно и неповторимо.

Чем отличается по своим проявлениям психическая деятельность от других, более простых, функций нервной системы?

Психика грудного младенца очень проста. Однако способность ребенка узнавать свою мать или выражать криком протест при виде ложечки, из которой ему давали как-то горькое лекарство, мы, не задумываясь, отнесем к психическим функциям, а автоматический акт сосания – нет.

Своеобразен и психический мир животных. Собака научается тонко различать интонации голоса хозяина. Но пережевывание ею оказавшейся во рту пищи не является психической деятельностью.

Приведенные примеры наглядно показывают отличие психической деятельности от других, более простых, функций нервной системы. В ее основе лежат усложняющиеся в ходе эволюции условные рефлексы, из которых и складывается высшая нервная деятельность, а простые ее функции выполняются безусловными рефлексами.

Итак, предмет физиологии ВНД – это объективное изучение материального субстрата психической деятельности мозга и использование этих знаний для решения практических задач сохранения здоровья и высокой работоспособности человека, управления поведением.

Методы физиологии ВНД

Психическая работа мозга долго оставалась недоступной для естествознания главным образом потому, что о ней судили по ощущениям и впечатлениям, т.е. с помощью субъективного метода. Естественнонаучное исследование психической жизни человека и животных началось тогда, когда о ней стали судить с помощью объективного метода условных рефлексов разной сложности.

Объективное изучение условных рефлексов позволило развить дополнительные методы для изучения и локализации процессов высшей нервной деятельности. Из них наиболее часто используют следующие методы.

Возможность формирования условных рефлексов на разные формы раздражителей. У собаки можно сформировать условный рефлекс на не воспринимаемый ухом человека сверхвысокий тон с частотой 25 кГц, что свидетельствует о более широких границах первичного восприятия звуковых сигналов собакой по сравнению с человеком.

Онтогенетическое изучение условных рефлексов. Изучая сложное поведение животных разных возрастов, можно установить, что в этом поведении является приобретенным, а что – врожденным. Например, у щенков, никогда не видевших мяса, слюна при его виде не выделяется. Значит, выделение слюны при виде мяса – не врожденный, а приобретенный в процессе жизни рефлекс.

Филогенетическое изучение условных рефлексов. Сравнивая условные рефлексы у животных разного уровня развития, можно установить, в каких направлениях идет эволюция высшей нервной деятельности. Оказалось, что скорость образования условных рефлексов нарастает от беспозвоночных к позвоночным животным, сравнительно мало изменяется на протяжении всей истории последних и скачком достигает способности человека сразу связывать однажды совпавшие события. В этих переходах отразились переломные моменты эволюции, связанные с возникновением и развитием новых механизмов условно-рефлекторной деятельности мозга.

Экологическое изучение условных рефлексов. Изучение условий жизни животного может быть хорошим приемом, раскрывающим происхождение особенностей его высшей нервной деятельности. Например, голубь, ориентирующийся в воздушном пространстве преимущественно с помощью зрения, вырабатывает зрительные условные рефлексы гораздо легче, чем слуховые, а у обитающей в темных подпольях крысы хорошо вырабатываются слуховые рефлексы и гораздо хуже зрительные.

Использование электрических показателей условно-рефлекторной реактивности. Деятельность нервных клеток головного мозга сопровождается возникновением в них электрических потенциалов, по которым до известной степени можно судить о путях распространения и свойствах нервных процессов – звеньев условно-рефлекторных актов. Особенно важно, что биоэлектрические показатели дают возможность наблюдать формирование условного рефлекса в структурах мозга еще до того, как он проявится в двигательных или иных реакциях организма.

Прямое раздражение нервных структур мозга . Этот метод позволяет вмешиваться в естественный порядок осуществления условного рефлекса, изучать работу его отдельных звеньев. Можно также ставить модельные опыты по образованию нервных связей между искусственными очагами возбуждения. Можно, наконец, прямо определять, как изменяется при условном рефлексе возбудимость участвующих в нем нервных клеток мозга.

Фармакологические воздействия на условные рефлексы. Различные вещества по-разному влияют на активность нервных клеток. Это позволяет изучать зависимость условных рефлексов от изменений их активности. Например, введение кофеина – вещества, усиливающего процессы возбуждения, позволяет оценить работоспособность нервных клеток коры. При высокой работоспособности даже большие дозы кофеина лишь облегчают образование условных рефлексов, а при низкой работоспособности даже небольшая доза кофеина делает возбуждение непосильным для нервных клеток.

– это совокупность врождённых и приобретённых свойств нервной системы, определяющих характер взаимодействия организма с окружающей средой и находящих своё отражение во всех функциях организма.

В основе типа высшей нервной деятельности лежат индивидуальные особенности протекания в двух : и торможения. Согласно взглядам И.П.Павлова основными являются три свойства нервных процессов:

1) Сила процессов возбуждения и торможения (связана с работоспособностью нервных клеток).

Сила процессов возбуждения характеризуется: высокой работоспособностью; инициативностью; решительностью; смелостью; мужеством; упорством в преодолении жизненных трудностей; способностью решать без срывов нервной деятельности сложные ситуации.

Сила процессов торможения характеризуется: самообладанием; терпеливостью; высокой способностью к сосредоточиванию, к дифференцированию допустимого, возможного от недопустимого и невозможного.

Слабость нервных процессов характеризуется: низкой работоспособностью; повышенной утомляемостью; слабой выносливостью; нерешительностью в сложных ситуациях, и быстрым наступлением при этом неврогенных срывов; стремлением избегать трудности, препятствия, активной работы и напряжения; малой инициативностью; отсутствием настойчивости.

2) (связана с соотношением процессов возбуждения и торможения по их силе).

Уравновешенность нервных процессов характеризуется: ровным и отношением к людям; сдержанностью; способностью к самообладанию, сосредоточенности, ожиданию; способностью легко и быстро засыпать; ровной речью, с правильной и выразительной интонацией.

Неуравновешенность с преобладанием возбуждения характеризуется: повышенной впечатлительностью; нервозностью , причём по сильному типу это выражается в склонности к крику, по слабому типу – в уходе в себя, в слезливости; беспокойным с частыми кошмарного содержания; быстрой речью (скороговоркой).

3) Подвижность процессов возбуждения и торможения (связана со способностью нервных процессов сменять друг друга).

Подвижность нервных процессов характеризуется: достаточно лёгким и быстрым переходом к новому делу; быстрой переделкой привычек и навыков; лёгкостью засыпания и пробуждения.

Инертность нервных процессов характеризуется: трудностью перехода к новому делу и переделки привычек и навыков; трудностью пробуждения; спокойным со сновидениями без кошмаров; замедленной речью.

На основе всевозможной комбинации трёх основных свойств нервных процессов происходит формирование большого разнообразия . По классификации И.П.Павлова выделяют четыре основных типа ВНД , отличающихся по устойчивости к невротизирующим факторам и адаптивным свойствам .

1) Сильный, неуравновешенный , («безудержный») тип характеризуется сильными процессами возбуждения, которые преобладают над торможением. Это человек увлекающийся; с высоким уровнем активности; энергичный; вспыльчивый; раздражительный; с сильными, быстро возникающими , ярко отражающимися в речи, жестах, мимике.

2) Сильный, уравновешенный, подвижный (лабильный или живой) тип отличается сильными процессами возбуждения и торможения, их уравновешенностью и способностью к лёгкой смене одного процесса другим. Это человек с большим самообладанием; решительный; преодолевающий трудности; энергичный; умеющий быстро ориентироваться в новой обстановке; подвижный; впечатлительный; с ярким выражением и лёгкой их сменяемостью.

3) Сильный, уравновешенный, инертный (спокойный) тип характеризуется сильными процессами возбуждения и торможения, их уравновешенностью, но низкой подвижностью нервных процессов. Это человек весьма работоспособный; умеющий сдерживаться; спокойный; медлительный; со слабым проявлением чувств; трудно переключающийся с одного вида деятельности на другой; не любит изменять свои привычки.

4) Слабый тип отличается слабыми процессами возбуждения и легко возникающими тормозными реакциями. Это человек слабовольный; унылый; тоскливый; с высокой эмоциональной ранимостью; мнительный; склонный к мрачным мыслям; с угнетённым настроением; замкнут; пуглив; легко поддаётся чужому влиянию.

Эти типы высшей нервной деятельности соответствуют темпераментам, описанным Гиппократом:

Свойства нервных процессов	Темпераменты (по Гиппократу)
		Сангвиник	Флегматик	Меланхолик
Уравновешенность	Неуравновешенный, с преобладанием процесса возбуждения	Уравновешенный	Уравновешенный
Подвижность		Подвижный	Инертный

Однако в жизни такие «чистые» встречаются редко, обычно комбинация свойств более разнообразна. Ещё И.П.Павлов писал, что между этими основными типами располагаются «промежуточные, переходные типы и их надо знать для того, чтобы ориентироваться в человеческом поведении».

Наряду с указанными общими для человека и животных типами ВНД И.П.Павлов выделил специально человеческие типы (частные типы) на основе различного соотношения первой и второй сигнальных систем:

1. Художественный тип характеризуется незначительным преобладанием первой сигнальной системы над второй. Для представителей этого типа свойственно предметное, образное восприятие окружающего мира, оперирование в процессе чувственными образами.

2. Мыслительный тип отличается преобладанием второй сигнальной системы над первой. Этому типу свойственно выраженная способность к абстрагированию от действительности, к тонкому анализу; оперирование в процессе мышления абстрактными символами.

3. Средний тип характеризуется уравновешенностью сигнальных систем. К этому типу относится большинство людей, им свойственны как образные , так и умозрительные заключения.

Эта классификация отражает характер функциональной межполушарной асимметрии головного мозга, особенности их взаимодействия.

Учение о типах высшей нервной деятельности имеет важное значение для понимания закономерностей формирования таких важных психологических особенностей личности, как темперамент и характер. Тип ВНД является физиологической основой темперамента. Однако тип ВНД сводить к темпераменту, ибо тип ВНД – это физиологическое свойство личности, а темперамент – психологическое свойство личности и имеет отношение к динамической стороне психической деятельности человека. Следует помнить, что темперамент не характеризует содержательную сторону личности (мировоззрение человека, убеждения, взгляды, интересы и т.п.). Особенности типа ВНД и преобладающего темперамента образуют природную основу индивидуальной неповторимости личности.