Закономерности протекания нервных процессов

Ориентировочные рефлексы, и особенно последний тип проявления, хо­рошо развиты у человека и широко представлены в его жизни. Они лежат в основе непроизвольного внимания и очень важны в деятельности людей.

В целом безусловные рефлексы все же обладают приспособительной из­менчивостью, однако в очень малых пределах. Поэтому достигаемое с помо­щью безусловных рефлексов адекватное реагирование организма на воздей­ствия внешней среды может быть более или менее точным только в отноше­нии малоизменяющихся факторов внешней среды.

Безусловные рефлексы не могут обеспечить приспособление организма к новым или резко меняющимся условиям среды.

3.13. ОСОБЕННОСТИ УСЛОВНЫХ РЕФЛЕКСОВ

Естественно-научные основы психологии

Условный рефлекс— врожденная или приобретенная (выученная) реакция, автоматически (непроизвольно) следующая в ответ на биологически нейтраль­ный раздражитель, который превратился в сигнал, предупреждающий орга­низм о предстоящем биологически важном воздействии.

Всякий нейтральный внешний раздражитель, если он несколько раз совпа­дает во времени с действием на организм безусловного раздражителя, начинает вызывать свойственную этому безусловному раздражителю ответную реакцию. Например, вид пищи, при первом ее предъявлении не вызывавший слюноотде­ления, начинает его вызывать после того, как появление пищи несколько раз совпадает с попаданием ее в рот, т. е. с безусловным раздражением.

Условные рефлексы имеют свои особенности, отличающие их от безусловных (см. схему).

1. Все условные рефлексы предполагают образование в коре больших полу­шарий временных нервных связей, которые нуждаются в периодическом подкреплении. Отдельные условные рефлексы у человека, выработанные на основе многосторонней связи нескольких раздражителей и постоянно подкрепляемые в процессе жизненной практики, часто практически не уга­сают (прием пищи, одевание, общение с людьми, речь па родном языке и пр.). И наоборот, условные рефлексы, которые вырабатываются в видах деятельности, не являющихся повседневными (игра на музыкальном ин­струменте, чтение и письмо на иностранном языке, спортивная игра и др.), нуждаются в систематически проводимых подкреплениях путем повторе­ния этих видов деятельности.

2. Безусловные рефлексы могут быть различными у отдельных представи­телей одного и того же вида животных. Например, дрессированное живот­ное имеет такие условные рефлексы, которыми не обладает недрессиро­ванное животное того же вида.

3. Совпадение во времени безусловного и нейтрального раздражителей — необходимое условие для того, чтобы нейтральный раздражитель оказал­ся способным вызывать реакцию, ранее свойственную только безусловно­му раздражителю. Благодаря такому совпадению нейтральный раздражи­тель как бы сигнализирует организму о предстоящем воздействии без­условного раздражителя, вследствие чего он и называется сигналом.

4. На базе уже закрепленных условных рефлексов образуются новые, так называемые условные рефлексы первого, второго порядка и т. д. У собак, например, были выработаны условные рефлексы третьего порядка, у че­ловекообразных обезьян — четвертого порядка. Человек же имеет вырабо­танные в течение жизни, в процессе воспитания и обучения, условные реф­лексы до девятого порядка, наслаивающиеся на многочисленные рефлек­сы, выработанные в предшествующем жизненном опыте.

3.14. КЛАССИФИКАЦИЯ УСЛОВНЫХ РЕФЛЕКСОВ

Естественно-научные основы психологии

Превращение того или иного индифферентного раздражителя в сигнал, т. е. в значимый условный раздражитель, означает, что выработалась связь меж­ду центрами мозга, воспринимающими этот раздражитель, и другими центра­ми, содержащими информацию о его жизненно важном значении. Так форми­руется условный рефлекс.

Благодаря такому превращению индифферентный раздражитель сам при­обретает значение, становясь сигналом наступления важного события. По­этому человек начинает реагировать на факты, события, признаки, которые раньше были для него безразличны. Он начинает предвосхищать ход будущих событий, заблаговременно реагировать на признаки наступающих важных явлений, что повышает успешность его поведения в окружающем мире.

Условия формирования условного рефлекса:

осуществление его высшими отделами центральной нервной системы; наличие биологически нейтрального воспринимаемого органами чувств сигнала (биологическая нейтральность сигнала означает, что он сам но себе не вызывает сильной безусловной реакции);

Ф условный сигнал должен предшествовать но времени безусловному раз­дражителю (подкреплению);

^ возбудимость безусловно-рефлекторного центра должна быть достаточно высокой;

^> отсутствие помех со стороны других сигналов;

Ф повторное предъявление условного и безусловного сигналов до образова­ния внутренней связи.

Условные рефлексы классифицируются по различным основаниям (см. схе­му):

^> они могут быть обонятельными, осязательными и т. д. в зависимости от того, в каком органе возникает реакция на раздражение;

^ они могут быть слюноотделительными, зрачковыми и т. д. в зависимости от безусловного рефлекса, на основе которого образовались;

Ф они могут быть рефлексами на словесные сигналы и безусловные раздра­жители. Первые хорошо устойчивы и часто более значимы. Вторые могут быстро пропадать, если не подкрепляются часто повторяющимися ситуа­циями воздействия.

3.15. СУЩНОСТЬ ДИНАМИЧЕСКОГО СТЕРЕОТИПА

Естественно-научные основы психологии

Окружающая среда наряду с постоянной изменчивостью характеризуется и известной периодичностью своих трансформаций, повторяемостью раздражи­телей в каком-то комплексе и последовательности. Это внешний стереотип. Кроме того, бывают стереотипы внутренние, динамические.

Динамический стереотип— закрепившаяся система временных нервных связей (условных рефлексов), образовавшаяся в ответ на устойчиво повторя­ющуюся систему условных раздражителей и позволяющая выполнять опре­деленные действия без значительного напряжения сознания.

И. П. Павлов распространял понятие динамического стереотипа очень широко: от простейших приемов действий человека до его образа жизни, обра­за мышления.

^> облегчают выполнение стандартных, повторяющихся действий. Много­кратное повторение одних и тех же процессов в центральной нервной си­стеме приводит к их максимальной дифференцированное™, выраженно­сти, делает осуществление динамического стереотипа легким, экономич­ным, автоматическим (автоматичным). Это освобождает остальные отделы мозга для творческой работы;

обеспечивают длительное сохранение опыта действий в привычных усло­виях, а также готовность действовать максимально эффективно в случае, если эти условия возникнут в будущем;

^> вызывают по механизму временной связи повышение готовности к пред­стоящей деятельности;

^ обеспечивают наилучшее использование прошлого опыта в новых усло­виях для выработки новых связей. Взрослый человек, попавший в новые условия, совсем отличается от новорожденного, в частности потому, что он пытается разобраться в возникшей ситуации на основе своего опыта, используя все ценное в нем, т. е. видоизменяет и динамические стереоти­пы, приспосабливая их к новым условиям;

3.16. ЕСТЕСТВЕННО-НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ

ПСИХИКИ В ТЕОРИЯХ РОССИЙСКИХ

Естественно-научные основы психологии

Естественно-научная теория регуляции поведения И. М. Сеченова. Все

акты сознательной и бессознательной психической жизни рефлекторны по происхождению. При этом рефлекс трактовался Сеченовым не как механиче­ский ответ нервного центра на внешний стимул, а как согласование движения с выполняющим сигнальную роль чувствованием.

Сеченов обосновал новый подход к функциям органов чувств, согласно которому работа рецептора составляет лишь сигнальную половину целост­ного механизма (анализатора); другую половину образует работа мышц. Сигналы мышечного чувства служат источником информации о простран­ственно-временных свойствах среды, являются основой элементарных форм мышления, из которых в процессе онтогенеза возникают высшие формы по­знавательной активности.

Учение И. П. Павлова о высшей нервной деятельности. Учение Павлова о высшей нервной деятельности сложилось иод влиянием материалистических традиций русской философии и развивало идеи Сеченова. Руководящим прин­ципом для Павлова послужило представление о рефлекторной саморегуляции работы организма, имеющей эволюционно-биологический (адаптивный) смысл.

Центральную роль в саморегуляции выполняет нервная система. Начав с изучения кровообращения и пищеварения, выдающийся российский ученый перешел к исследованию поведения целостного организма в единстве внешних и внутренних проявлений, во взаимодействии с окружающей средой. Органа­ми, позволяющими сделать это, служат центры больших полушарий голов­ного мозга — высшего интегратора всех процессов жизнедеятельности, вклю­чая психические.

В качестве основного акта поведения выступает условный рефлекс, бла­годаря которому организм приспосабливается к изменчивым условиям суще­ствования, приобретая новые формы поведения, отличные от прирожденных рефлексов.

Павлов и его ученики всесторонне исследовали динамику образования и изменения условных рефлексов (процессы иррадиации и др.), открыв детер­минанты многих психологических явлений.

Теория функциональных систем П. К. Анохина (см. комментарии к схе­ме 3.17).

Теория системной динамической локализации А. Р. Лурии. Согласно этой теории, в процессе регуляции произвольного поведения на первый план выходит речь. При этом слово, выполняющее познавательную функцию, выступает важнейшим регулятором произвольных движений человека, пере­ходя от импульсивных произвольных действий к произвольному типу пове­дения, представляющему сложную единую систему.

3.17. СУЩНОСТЬ И ОСОБЕННОСТИ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ СИСТЕМ ПСИХИКИ

Естественно-научные основы психологии

Поведение и рефлекторная деятельность человека должны рассматриваться как целостный, определенным образом организованный процесс, направлен­ный, во-первых, на адаптацию организма к среде и, во-вторых, на активное ее преобразование. В их основе лежит деятельность функциональных систем психики, изученных П. К. Анохиным.

Функциональная система(ФС) — это такая организация активности элементов нервной системы и органов тела человека, действие которой направ­лено на достижение полезного приспособительного результата и позволяет продуктивно выполнять задуманное действие.

Достижение приспособительного результата осуществляется с помощью специфических механизмов, из которых наиболее важными являются:

1) афферентный синтез всей поступающей в нервную систему информации;

2) принятие решения с одновременным формированием аппарата прогнози­рования результата в виде афферентной модели акцептора результатов действия;

3) собственно действие;

4) сличение на основе обратной связи афферентной модели акцептора резуль­татов действия и параметров выполненного действия;

5) коррекция поведения в случае рассогласования реальных и идеальных (смоделированных нервной системой) параметров действия.

Состав функциональной системы не определяется пространственной бли­зостью структур или их анатомической принадлежностью. В ФС могут вклю­чаться как близко, так и отдаленно расположенные системы организма. Она может вовлекать отдельные части любых целостных в анатомическом отно­шении систем и даже части отдельных органов. При этом отдельная нервная клетка, мышца, часть какого-либо органа, весь орган в целом могут участво­вать в достижении полезного приспособительного результата, только будучи включены в соответствующую функциональную систему. Фактором, опреде­ляющим избирательность этих соединений, является биологическая и физио­логическая архитектура самой ФС, а критерием эффективности этих объеди­нений является конечный приспособительный результат.

Функциональные системы характеризуются:

Ф степенью пластичности, т. е. способностью менять составляющие их ком­поненты. Например, ФС дыхания состоит преимущественно из стабиль­ных (врожденных) структур и поэтому обладает малой пластичностью; в акте дыхания, как правило, участвуют одни и те же центральные и пери­ферические компоненты. В то же время ФС, обеспечивающая движение тела, пластична и может достаточно легко перестраивать компонентные взаимосвязи;

•Ф индивидуальными и меняющимися требованиями кафферентации. Имен­но количество и качество афферентных импульсов характеризует степень сложности, произвольности или автоматизированное™ функциональной системы;

Закономерности взаимодействия нервных процессов возбужде­ния и торможения головного мозга раскрыты И. П. Павловым и его учениками. Возбуждение и торможение способны иррадии- ровать, т. е. распространяться, на новые зоны и концентрироваться, ограничиваться определенным очагом. Процессы иррадиации и концентрации обусловливают пеструю и постоянно меняющуюся мозаику распределения активных и заторможенных мозговых участков.

Степень иррадиации возбуждения зависит от многих факторов: силы раздражителя, его новизны, значимости для организма.

Иррадиация и концентрация возбуждения лежат в основе механизма внимания. Объем и стойкость внимания зависят от величины очага возбуждения и его фиксированности. Способность произвольно контролировать направленность, объем и устойчивость внимания совершенствуется с возрастом. Внимание детей харак­теризуется слабой целенаправленностью, но большим объемом. Дети автоматически фиксируют множество деталей, взрослые направляют внимание более прицельно и узко. Кроме того, вни­мание детей неустойчиво. Это обусловлено недостаточным развитием внутреннего торможения, обеспечивающего дополнительную кон­центрацию внимания. Каждый новый раздражитель отвлекает ребенка. Здесь опять-таки проявляется принцип отрицательной индукции: новый очаг возбуждения тормозит существовавший до этого. У взрослых процессы возбуждения и торможения более сбалан­сированы, поэтому возникающие конкурентные очаги возбуждения блокируются. Это достигается прежде всего за счет взаимодействия лобных долей мозга и ретикулярной формации. При поражениях лобных долей наблюдается чрезмерная отвлекаемость больных: их внимание постоянно переключается с одного объекта на другой.

Наряду с отрицательной индукцией существует положительная: возникновение возбуждения вокруг очага торможения. Например, засыпающий человек, многие участки мозга которого заторможены, вдруг начинает отчетливо слышать тиканье часов, шум капающей

из крана воды и другие звуки, не замечавшиеся в бодрствующем состоянии. Вероятно, это объясняется возникновением активных очаюв на фоне общего снижения бодрствования.

В головном мозге обычно одновременно существует значительное количество очагов возбуждения. При этом может возникнуть ситуа­ция, когда какой-то один очаг начинает не только подавлять все остальные, но и использовать их активность для усиления своей собственной. Формируется так называемая доминанта, которую подробно изучил выдающийся отечественный физиолог А. А. Ух­томский (1875—1942). Доминанта — это очаг активности, под чиняющий себе все остальные, даже не имеющие к нему непосред­ственного отношения. Например, изголодавшемуся человеку все напоминает о еде, даже, казалось бы, совершенно посторонние разговоры и предметы. Точно так же увлеченный какой-либо идеей ученый находит тему для размышлений в событиях и фактах, относящихся к весьма отдаленным областям.

Физиологическая доминанта по мере достижения цели обычно угасает.

Принцип доминанты имеет важное биологическое значение, позволяя организму достигать необычной концентрации усилий для выполнения какой-либо жизненно необходимой задачи. Благо­даря доминанте различные отвлекающие факторы не мешают, а, напротив, усиливают стремление к главной цели. Однако доминанта может принимать патологические черты, если она направлена на утратившие значение или вообще не имеющие смысла цели. Такая картина, в частности, наблюдается при бредовых идеях. Больной не только уверен в правильности своих нелепых мыслей, но в ответ на возражения еще больше убеждается в своей правоте. Переубе­дить человека с бредовой идеей практически невозможно.

Открытие условного рефлекса показало, каким образом индиви­дуальный опыт фиксируется в виде нервных связей, как происходит элементарное обучение. Было установлено, что в процессе об­разования условных рефлексов большую роль играют процессы торможения. В частности, важное значение имеет так называемое дефференцировочное торможение, благодаря которому характерис­тики условнорефлекторного раздражителя оценивают более точно. Например, при выработке условной слюноотделительной реакции на звук звонка первоначально реакция возникает в ответ на любой звонок. В дальнейшем, если подкреплять кормление только звонком определенной тональности и продолжительности, слюноотдели­тельный рефлекс становится более избирательным: уже далеко не всякий звук вызывает слюноотделение. Этот факт свидетель­ствует о наличии выборочного торможения сходных сигналов в зависимости от прошлого опыта. Дифференцировочное торможение И. П. Павлов относил к разновидности внутреннего. Его существо­вание указывает на способность к значительному усовершенст­вованию реагирования.

Существование внутреннего торможения обнаруживается также при выработке так называемых отставленных условных рефлексов. Суть их заключается в том, что после предъявления условного раздражителя подкрепление дается не сразу, а спустя некоторое время. В результате слюноотделение в ответ на звонок возникает не сразу, а через некоторый промежуток времени. В течение всего периода между звонком и появлением слюны реакция тормозится.

Внутреннее торможение играет большую роль в процессе обу­чения, совершенствования поведения. В известной степени воспи­тание сводится к тренировке внутреннего торможения, поскольку именно оно обеспечивает гибкость и тонкость реакций.

Внутреннее торможение требует больших усилий от нервной сис­темы. В экспериментах на животных неоднократно наблюдалось, как при выработке слишком тонкой дифференцировки (например, между кругом и почти круглым овалом) или при чрезмерном времен­ном разрыве между сигналом и подкреплением животное сильно возбуждалось, начинало вырываться из станка, проявляло агрессив­ность. В других случаях, наоборот, наступало оцепенение, воз­никала непреодолимая сонливость. Кстати, сонливость здесь явля­ется результатом так называемого запредельного торможения, ко­торое распространяется по нервной системе при непосильных на­грузках и предохраняет нервные клетки от истощения.

Приведенные примеры показывают, что тренировка внутреннего торможения требует строго дозированных нагрузок. В противном случае может произойти срыв, дезорганизация высшей нервной деятельности. Подобные явления иногда наблюдаются в школе при изложении чрезмерно сложного материала. Ученики становятся невнимательными, непоседливыми, начинают разговаривать между собой. Других же клонит в сон, они зевают, усиленно моргают. При наличии дефектов центральной нервной системы способность к выработке внутреннего торможения ограничена, что делает необхо­димым более тщательное дозирование учебных нагрузок.

В процессе изучения условных рефлексов было установлено, что они могут приобретать тормозное значение, блокировать отдельные реакции или вызывать сон. Таким образом было открыто условное торможение, которое И. П. Павлов относил к разновидностям внеш­него торможения, поскольку оно вызывается сигналом из внеш­ней среды. Условное торможение имеет важное значение в регу­ляции ритма сна — бодрствования. Систематически повторяющаяся процедура приготовления ко сну представляет собой, по существу, набор условных рефлексов, облегчающих засыпание. Поэтому в организации режима дня ребенка важно добиваться строгого повто­рения такой процедуры, поскольку многие дети укладываются спать неохотно.

Динамические стереотипы могут формироваться не только в сфере движений, но и в сфере восприятия и др. Например, привычный горожанин, переходя улицу, автоматически обращает внимание на сигнал светофора, поворачивает голову налево, потом направо. На основе динамических стереотипов вырабатываются про­фессиональные навыки: работа с инструментами, печатание на пи­шущей машинке, укладка кирпича и т. д.

Следует отметить, что в динамическом стереотипе могут содер­жаться бесполезные и даже мешающие выполнению задачи элементы. Это зависит от особенностей процесса обучения. Например, по­ходка человека — классический динамический стереотип, и здесь можно наблюдать немало отрицательных характеристик: шарканье ногами, сгорбленность, раскачивание и т. д. Все это является результатом того, что в раннем детстве родители ребенка не обра­щали должного внимания на его походку. Между тем данные элементы стереотипа фиксируются прочно, и искоренить их трудно. Поэтому при выработке нового стереотипа важно с самого нача­ла следить за качеством его отдельных элементов. В частности, из логопедической практики хорошо известно, что дислалии дош­кольников исправляются только с помощью логопеда.

Сложнейшая динамика взаимодействия процессов возбуждения и торможения создает постоянно меняющуюся картину мозговой ак­тивности. Однако в этой переменчивости существуют некоторые стабильные характеристики, определяющие индивидуальные особен­ности реагирования, которые определяются врожденными особеннос­тями высшей нервной деятельности.