Координация нервных процессов это

Согласованная деятельность всех органов и адекватные реакции организма на различные воздействия внешней среды невозможны без координации рефлекторных процессов, их двигательных и вегетативных компонентов. Основными механизмами координации являются конвергенция, иррадиация, концентрация, индукция нервных процессов и формирование доминанты.

Конвергенция состоит в проведении нервных импульсов к одному нейрону из различных участков нервной системы. Например, на один и тот же нейрон могут конвергировать импульсы от слуховых, зрительных и кожных рецепторов.

Возникшее в одном нервном центре возбуждение может распространяться на другие нервные центры. Это явление называют иррадиацией.

Концентрация - противоположный иррадиации процесс, при котором процессы возбуждения или торможения концентрируются в каком-либо участке нервной системы.

Переход одного нервного процесса в другой в нейроне или нервных центрах называется индукцией. Если возбуждение сменяется торможением, говорят об отрицательной индукции. Если вслед за торможением наступает возбуждение - это положительная индукция.

А. А. Ухтомский в 1923 г. ввел в физиологию понятие доминанты. Доминанта (от лат. господствующий) - временно господствующий в ЦНС очаг повышенной возбудимости и устойчивого длительного возбуждения, который изменяет работу функционирующих рефлекторных процессов. Доминантный очаг как бы притягивает к себе возбуждение из других нервных центров, способен суммировать возбуждения, длительно удерживать возбуждение после окончания действия стимула. Доминантный очаг определяет деятельность организма в каждый данный момент времени и лежит в основе произвольного внимания.

Особенности нервных процессов у детей и подростков

У ребенка координация рефлекторных реакций далеко не совершенна. Ответная реакция у него связана с обилием ненужных движений и неэкономичными вегетативными сдвигами.

Высокая степень иррадиации нервных процессов у детей определяется также тем, что на первых этапах постнатального развития ведущее значение в регуляции рефлекторной деятельности имеет не кора, а подкорковые структуры головного мозга.

По сравнению со взрослыми у детей выше возбудимость нервной ткани, меньше специализация нервных центров, более распространены явления конвергенции и положительной индукции нервных процессов. У них отмечается неустойчивость внимания, доминантный очаг возникает быстрее и легче, но он менее устойчив, чем у взрослого. Новые раздражители легко вызывают и новую доминанту в мозге ребенка.

Координация рефлекторных реакций у детей и подростков совершенствуется в ходе онтогенеза, и только к 18-20 годам этот процесс завершается.

Вопросы для самоконтроля:

1. Что такое нервная система?

2. Какие отделы в ней выделяют?

3. Почему нейрон называют основной структурно-функциональной единицей нервной системы?

4. Что такое рефлекс?

5. Какие структуры выделяют в рефлекторной дуге?

6. Какой основные принципы рефлекторной деятельности?

7. Какие свойства нервных процессов обеспечивают согласованную деятельность органов, а также адаптацию организма?

Глава 4

БЕЗУСЛОВНЫЕ И УСЛОВНЫЕ РЕФЛЕКСЫ

КАК ОСНОВА НЕРВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

· Условные рефлексы

· Торможение в коре головного мозга

· Качественные особенности высшей нервной деятельности

Человека

· Типы высшей нервной деятельности

· Развитие высшей нервной деятельности в онтогенезе

· Нарушения высшей нервной деятельности

Условные рефлексы

Идеи Сеченова в начале нашего столетия были развиты и конкретизированы И. П. Павловым, открывшим эффективный инструмент для объективного изучения психической деятельности человека и животных — метод условных рефлексов. С помощью этого метода удалось проникнуть в тайны человеческой психики, открыть ее важнейшие закономерности и нейрофизиологические основы. Работами И. П. Павлова и его многочисленных учеников было создано принципиально новое направление в исследовании физиологии нервной системы — учение о высшей нервной деятельности.

Высшей нервной деятельностью называют совокупность сложных форм деятельности коры больших полушарий и ближайших к ней подкорковых образований, обеспечивающую наиболее оптимальное взаимодействие целостного организма с внешней средой.

Основу ВНД человека и высших животных составляют условные рефлексы — индивидуальные, приобретенные, не передающиеся наследственно реакции, выработавшиеся в результате научения (опыта). Морфологической основой их являются временные связи, которые формируются в процессе постнатального онтогенеза и характеризуются высокой подвижностью, способностью угасать и восстанавливаться под действием факторов среды. Рефлекторные дуги условных рефлексов проходят через высший отдел головного мозга — кору головного мозга.

Все условные рефлексы принято делить на две группы: естественные, возникающие при естественном контакте организма со средой, и искусственные, вырабатываемые на определенный раздражитель в искусственно создаваемых условиях (например, в процессе тренировки).

Большие полушария головного мозга обладают способностью объединять процессы возбуждения, вызванные действием нескольких раздражителей. Поэтому при образовании временной связи между несколькими нервными центрами кора головного мозга может воспроизводить этот объединенный нервный процесс даже на один из стимулов. Так, если одновременно сочетаются вид, запах пищи с ее приемом, то через некоторое время будет достаточно действия одного вида или запаха, чтобы осуществлялся слюноотделительный рефлекс.

Для образования условного рефлекса необходимо:

• наличие в качестве основы безусловного или ранее выработанного условного рефлекса;

• наличие двух раздражителей: условного и безусловного;

• очередность действия раздражителей: условный раздражитель должен всегда несколько предшествовать безусловному подкреплению, т. е. служить для животного или человека биологически значимым сигналом;

• меньшая сила воздействия условного раздражителя по сравнению с безусловным (подкреплением);

• нормальное функциональное состояние нервной системы, прежде всего ее ведущего отдела — головного мозга (рис. 5).

Рис. 5. Схема образования условного рефлекса:

/, // - очаги возбуждения в коре головного мозга;

/ - глаз (воспринимает индифферентный раздражитель);

2 - язык (воспринимает существенный раздражитель); 3 - слюнная железа;

4 - кора головного мозга; 5 — временная условно-рефлекторная связь;

6 - подкорковый центр безусловного рефлекса;

А - рефлекторная дуга безусловного рефлекса;

Б - рефлекторная дуга условного рефлекса;

Е - направление возбуждения.

Замыкание временной связи идет не только по горизонтали (кора-кора). Важная роль принадлежит и вертикальным контактам: кора-подкорка-кора. При этом центростремительные импульсы от условного раздражителя через таламус и неспецифическуюсистему (гиппокамп, ретикулярную формацию) поступают в соответствующую зону коры, здесь они перерабатываются и по нисходящим путям достигают подкорковых образований, откуда импульсы приходят снова в кору, но уже в зону представительства безусловного рефлекса. Выработанные условные рефлексы могут сохраняться длительное время, иногда годами.

Особенность ориентировочной реакции состоит в том, что она обладает большой подвижностью и лабильностью, т. е. легко вспыхивает и столь же легко угасает, когда она себя исчерпала. Иначе говоря, ориентировочный рефлекс развивается по механизму безусловного, но в отличие от него протекает как типичный условный рефлекс, т. е. с включением коры больших полушарий и с возможностью угасания по мере утраты новизны или неожиданности действия раздражителя, что биологически оправдано. Кроме того, ориентировочный рефлекс может проявиться и на слово (вербальный стимул), что важно для обучения новому материалу.

Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим.

Нервные клетки могут находиться в трех состояниях: физиологическом покое,
- возбуждении и торможении. ; > '

Физиологический покой — состояние живой ткани, в которой происходят все обменные процессы, но в данный момент она не выполняет своей специфической функции.

Возбуждение — это сложный физиологический процесс, который возникает при действии раздражителей в клетках и тканях организма и приводит к выполнению специфической деятельности. Прйчвозбуждении в живой ткани происходит электрические, температурные, химические, физические и структурные изменения.

Обязательным признаком возбуждения яяйяется изменение электрического состояния клеточной мембраны. В состоянии покоя наружная поверхность мембраны клетки любой возбудимой ткани заряжена положительно. В месте действия раздражителя мембрана приходит в возбуждение, в ней возникает биоток — потенциал действия (ПД), или потенциал возбуждения (ПВ). Возбужденный участок мышцы или нерва всегда электроотрицателен по отношению к покоящемуся, который заряжен положительно. Между этими участками также образуется биоток, который в свою очередь вызывает возбуждение рядом лежащего участка. На данном участке также возникает ПД. Таким образом вся ткань приходит в активное состояние и выполняет специфическую работу: мышца — сокращается, железа — выделяет секрет, нервная ткань — воспринимает, интегрирует и проводит биоэлектрические импульсы.

Торможение также сопровождается биологическими изменениями мембраны, как и возбуждение, но приводит к замедлению, ослаблению или полному прекращению ответной деятельности. Действие на ткань сверхсильного или сверхчастого раздражителя приводит к прекращению ответной реакции. Клетка теряет способность принимать и передавать импульсы возбуждения вследствие развивающегося торможения.

Для нервных центров характерно явление суммации. Суммация — слияние эффектов ряда стимулов, быстро следующих друг за другом (временная суммация) или одновременных (пространственная суммация), возникающих в возбудимых образованиях. Известно, что одиночные допороговые раздражители не вызывают ответной рефлекторной реакции, так как их сила недостаточна, чтобы вызвать распространение возбуждения по элементам рефлекторной дуги. Но если такой слабый раздражитель будет действовать одновременно на несколько

Благодаря работам русских ученых И. М. Сеченова, И. П. Павлова, Н. Е. Введенского было установлено, что не существует отдельных центров возбуждения и торможения. В зависимости от функционального состояния клетки, силы и частоты действия раздражителя эти процессы могут возникнуть в любой нервной клетке ЦНС или на периферии.

В условиях физиологической нормы работа всех органов и систем согласована, организм реагирует на изменения внешней и внутренней среды как единое целое. Согласование отдельных рефлексов достигается за счет координации в пределах ЦНС возбуждения и торможения. Координация этих нервных процессов подчиняется ряду закономерностей: иррадиации, концентрации, индукции и доминанты.

Иррадиация (лат. irradio —- испускаю лучи) — распространение процессов возбуждения или торможения с меньшего количества нервных клеток на большее, из одного участка ЦНС в другие. Основой для иррадиации является определенная морфологическая и функциональная структура различных отделов мозга. Входящие в состав отдельных нервных центров тела нейронов образуют посредством синапсов сложные ансамбли, поэтому возбуждение распространяется по определенным путям и в определенной временнбй последовательности. В результате иррадиации возбуждения в рефлекторный ответ вовлекаются многие нервные центры, а значит, и многие эффекторы. Так, на умеренное болевое раздражение кожи пальца человек отвечает его сгибанием. Увеличение силы раздражения приводит к отдергиванию всей руки.

Иррадиация возбуждения играет важную роль в деятельности коры больших полушарий головного мозга. Торможение также может распространяться (ирра-диировать) в клетках коры больших полушарий.

Индукция (лат. inductio — наведение, побуждение) — динамическое взаимодействие возбуждения и торможения, выражающееся в возникновении в нервных клетках процесса, противоположного тому, который был вызван раздражителем изначально. Существует отрицательная индукция — первично вызванный процесс возбуждения вызывает (индуцирует) торможение, и положительная индукция — первичное торможение в группе нервных клеток индуцирует возбуждение.

Как положительная, так и отрицательная индукция может иметь две формы: одновременную и последовательную. Так, если группа нервных клеток, находящаяся в состоянии возбуждения, одновременно наводит торможение на окружающие нервные центры, это одновременная отрицательная индукция. Если при развитии торможения в каком либо участке ЦНС параллельно усиливается возбуждение в окружающих участках, то это одновременная положительная индук-

ция. Пример одновременной отрицательной индукции: сильное раздражение слухового центра (резкий звонок) вызывает торможение в других нервных центрах, например, в пищевом, что выражается в прекращении слюноотделения.

При последовательной индукции смена отношений протекает во времени: вызванное действием раздражителя возбуждение в данной группе нервных клеток через некоторое время сменяется торможением (отрицательная последовательная индукция) и наоборот <положительная последовательная индукция).

Явление индукции характерно для всех отделов нервной системы. Оно ограничивает иррадиацию нервных процессов и способствует их концентрации.

Концентрация — сосредоточение процессов возбуждения или торможения в определенном участке ЦНС. В определенно^ .смысле этот процесс противоположен иррадиации. Именно благодаря процессу концентрации возможны точные, локальные рефлекторные ответы на действие раздражителей.

Степень выраженности и длительность иррадиации и индукции зависят от силы раздражителя, возрастных особенностей ЦНС и других факторов, влияющих на силу возбуждения или торможения. Слабые очаги возбуждения и торможения не вызывают значительной индукция, что способствует иррадиации. С усилением возбуждения или торможения усиливается индукция, что способствует ослаблению иррадиации и развитию концентрации. При очень сильном возбуждении или торможении вновь возникает Иррадиация, проявляясь особенно отчетливо.

Доминанта (лат. dominantio — господство, владычество) — временно господствующий нервный центр, подчиняющий себе деятельность всего рефлекторного аппарата и определяющий целесообразное поведение животного и человека. Учение о доминанте было создано А. А. Ухтомским в 1923 г.

Под доминантной А. А. Ухтомский понимал формирование в мозге функционального объединения нервных центров, обеспечивающего поведение, которое необходимо для удовлетворения жизненно важной в данное время потребности.

Для доминирующего очага возбуждения характерен ряд особенностей: повышенная возбудимость, стойкость, отрицательная индукция, способность к суммированию возбуждения и инерция, т. е. способность продолжать реакцию, когда первоначальный стимул уже миновал.

Все эти свойства доминанты можно продемонстрировать на следующем примере. Если человек долгое время не ел, он испытывает сильное чувство голода, т. е. формируется пищевая доминанта. В этом состоянии даже слабый запах пищи, или упоминание о ней, вызывает сильное слюноотделение. Поведение человека будет направлено на поиск пищи, а реакции на другие раздражители будут выражены слабо или вообще заторможены. Более того, во время еды действие других раздражителей не ослабит, а усилит проявления пищевого поведения: если окликнуть человека, он не оглянется, а начнет быстрее поглощать пищу. Инерция пищевой доминанты проявится в том, что поток нервных импульсов, сигнализирующих о наполнении желудка, какое-то время не будет способен вызвать торможение пищевого центра, что приведет к перееданию.

От умения родителей и педагогов использовать уже имеющиеся у ребенка доминанты и создавать на их основе новые во многом зависит эффективность обучения и воспитания.

4.3. БЕЗУСЛОВНЫЕИ УСЛОВНЫЕ РЕФЛЕКСЫ КАК ОСНОВАНЕРВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

В процессе эволюции у живых существ сформировались рефлекторные механизмы, обеспечивающие регуляцию деятельности отдельных органов и систем, их функциональное объединение в единое целое и взаимодействие организма с окружающей средой. От совершенства рефлекторной деятельности во многом зависит биологическая надежность организма, его адаптационный потенциал, психические поведенческие акты и общий уровень здоровья.

Идеи И. М. Сеченова были развиты другим великим физиологом И. П. Павловым. В период с 1901 по 1936 гг. им было создано и конкретизировано учение о высшей нервной деятельности. Все рефлекторные акты И. П. Павлов разделил на два вида: безусловные и условные рефлексы.

Под безусловными рефлексами он понимал врожденные, постоянные, видо-специфические реакции организма, носящие наследственный характер. Совокупность безусловных рефлексов, по Павлову, составляет основу низшей нервной деятельности (ННД): деятельности спинного, продолговатого, среднего и промежуточного мозга.

Условными рефлексами И. П. Павлов назвал индивидуальные, временные реакции организма, вырабатываемые на основе жизненного опыта и не передающиеся по наследству. Совокупность условных рефлексов составляет основу высшей нервной деятельности (ВНД): деятельности к;оры больших полушарий и ближайших подкорковых структур.

Таким образом, активное взаимодействие организма и среды осуществляется благодаря низшей и высшей нервной деятельности. В основе ННД лежат безусловные рефлексы, в основе ВНД — условные рефлексы. Условные и безусловные рефлексы осуществляются на основе универсальных принципов рефлекторной деятельности — детерминизма, структурности, анализа и синтеза.

4.3.1. Низшая нервная деятельность

Безусловные рефлексы — постоянные, наследственно закрепленные (врожденные), видовые реакции организма на биологическиГзначимые раздражители.

Они отражают исторический, филогенетический (закрепленный в ходе эволюции) опыт приспособления особей данного вида к условиям внешней среды. Безусловные рефлексы обнаруживаются при действии определенных биологически значимых раздражителей на адекватные им рецепторы. Они осуществляются на основе анатомически определенных к моменту рождения, неизменных рефлекторных дуг и одинаковы у всех особей вида. Причем если компоненты рефлекторных дуг уже достаточно зрелы, то безусловные рефлексы проявляются при первом же действии раздражителя.

Биологическое значение безусловных рефлексов заключается в регулировании и координировании деятельности органов и систем организма, объединении всех органов и систем организма в единое целое, обеспечении взаимодействия с постоянными факторами среды. Безусловными рефлексами обеспечивается как постоянство параметров внутренней среды организма — гомеостаз, так и актуальное приспособление, т. е. приспособление к непосредственно действующим биологически значимым раздражителям.

Наиболее сложные врожденные рефлексы — это инстинкты. Инстинкт представляет собой определенную последовательность безусловных рефлексов, которые возникают, как правило, почти в неизменной форме в ответ на внешние или внутренние раздражения. Инстинкт — это сумма опыта поколений данного вида.

Таким образом, низшая нервная деятельность — это деятельность низших отделов ЦНС, заключающаяся в регулировании и согласовании жизненно важных функций органов и систем, направленная на поддержание постоянства внутренней среды, объединение организма в единое целое и актуальное приспособление к окружающей среде на основе безусловных рефлексов и инстинктов.

Существуют многочисленные подходы к классификации безусловных рефлексов. И. П. Павлов, основываясь на значении для организма безусловных рефлексов, выделял пищевые, оборонительные, ориентировочные, родительские реакции, а также рефлексы цели, осторожности, свободы, самосохранения, агрессивности, игровые, половые и т. д.

А. Д. Слоним, основываясь на принципе уравновешивания организма с внешней средой и поддержания постоянства его внутренней среды, по адаптационному значению выделял три группы рефлексов:

■ гомеостатические, пищевые — поддерживают постоянство внутренней сре
ды организма;

" ориентировочные, ситуативные, защитные — связаны с изменениями во внешней среде;

■ территориальные, иерархические, половые, родительские — сохраняют вид.

По уровню организации выделяют следующие группы безусловных рефлексов:

1. Элементарные — простые ответные реакции местного значения, которые реализуются по одному главному каналу от афферентного через центральное к эфферентному звену. Роль обратных связей в осуществлении таких рефлексов незначительна. Примерами элементарных рефлексов являются отдергивание руки при уколе, мигание при попадании соринки в глаз и др.

2. Координационные — осуществляются на уровне продолговатого и среднего мозга, включают ряд стереотипных циклов, где возможна коррекция на основе отрицательных и положительных обратных связей. Например, рефлексы, поддерживающие тонус мускулатуры, и рефлексы, согласующие сокращение мышц сгибателей и разгибателей.

3. Интегративные — рефлексы, осуществление которых определяется надсег-ментарными структурами продолговатого, среднего, промежуточного мозга и мозжечка. Эти рефлексы реализуют синтез координированных двигательных актов с их вегетативным обеспечением в комплексные реакции определенного биологического значения. Интегративные безусловные рефлексы поддерживают гомео-стаз и обеспечивают целостность ответа организма на раздражители. Например, при воздействии низкой температуры у человека наблюдается изменение тонуса мускулатуры, дрожь, что повышает теплопродукцию; наряду с этим происходит сужение поверхностных сосудов, уменьшается глубина дыхания, что снижает теплоотдачу.

Интеграция рефлекторных реакций пластична, одни и те же безусловные рефлексы могут входить в комплексы, связанные с удовлетворением различных потребностей организма. Так, повышение слюноотделения наблюдается при попадании в рот съедобных и несъедобных (песок, кислота), веществ, а также при повышении температуры окружающей среды. При этом объем и состав слюны различен. Следовательно, слюноотделительный рефлекс входит в различные интегративные реакции: пищевую, защитную, терморегуляторную.

Выделение уровней организации безусловнорефлекторной деятельности относительно, так как элементарные, координационные и интегративные рефлексы объединяются системой сложных обратных связей в единое целое. Одним из важнейших сложных безусловных рефлексов, демонстрирующих схематичность любой классификации, является ориентировочный рефлекс.

Дата добавления: 2014-12-17 ; просмотров: 4197 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ