Высшая нервная деятельность. Сигнальные системы человека

Основоположником учения о высшей нервной деятельности (ВНД) является великий физиолог И.П.Павлов (1849-1936). В его учении заложены идеи и подход к исследованию высших функций мозга. Оно раскрывает некоторые закономерности работы головного мозга, позволяет познать природу и внутренние механизмы обучения, памяти, эмоций, мышления, сознания. Физиология ВНД становится наукой о нейрофизиологических механизмах психики и поведения с опорой на принцип рефлекторного отражения мира.

Переход И.П.Павлова на физиологические позиции в истолковании психического возбуждения слюнных желёз считают датой рождения метода условных рефлексов, поскольку для их возникновения необходимы определённые условия. Условный рефлекс – средство и метод объективного изучения психической деятельности мозга.

Согласно учению Павлова, различают высшую и низшую нервную деятельность. Низшая нервная деятельность – это совокупность нейрофизиологических процессов, обеспечивающих осуществление безусловных рефлексов и инстинктов. Инстинкт – это врождённая форма поведения, строго постоянная и специфическая для каждого вида животных форма приспособительного поведения, побуждаемая основными биологическими потребностями и специфическими раздражителями внешней среды. Термин «ВНД» Павлов предложил вместо термина «психическая деятельность». Это способствовало изучению психической деятельности с помощью условных рефлексов. Понятия «психическая деятельность» и «ВНД» неравнозначны.

Высшая нервная деятельность (ВНД) человека – это совокупность нейрофизиологических процессов, обеспечивающих сознание, подсознательную переработку информации и приспособительное поведение в окружающей среде.

Психическая деятельность (ПД) – это любая осознаваемая деятельность мозга. Понятие ВНД шире понятия «психическая деятельность», так как ПД является составной частью ВНД. Высшая НД может протекать осознанно и подсознательно. Даже сон – это особая активность мозга, т.е. одна из форм ВНД. Примерами неосознаваемой ВНД является переработка поступившей ранее информации, когда человек уже переключился на другую деятельность; переработка сигналов от подпороговых раздражителей, что доказано с помощью выработки условного рефлекса на очень слабый звук, который испытуемый субъективно не воспринимал. Лучше всего ВНД проявляется тогда, когда человек в сознательном состоянии. Сознание – идеальное, субъективное отражение с помощью мозга реальной действительности. Сознание отражает действительность в различных формах психической деятельности человека, которыми являются: ощущение, восприятие, представление, мышление, внимание, чувство и воля.

Для исследования ВНД предложено много методов, одним из первых был апробирован И.П.Павловым метод условных рефлексов. Павлов считал, что одними безусловными рефлексами не может быть обеспечено приспособление к внешней среде и, что по мере развития организма безусловные рефлексы постепенно замещаются условными рефлексами. Условные рефлексы – это рефлексы на будущие события. Биологическое значение условных рефлексов состоит в их предупредительной, сигнальной роли. Они имеют для организма приспособительное значение, готовя организм к будущей полезной поведенческой деятельности и помогая ему избежать вредных воздействий, эффективно адаптироваться к окружающей природной и социальной среде. В лаборатории Павлова пользовались искусственными условными рефлексами. Это рефлексы на такие сигнальные раздражители, которые в природе не имеют отношения к безусловному (подкрепляющему) раздражителю.

Образование условных рефлексов (УР) начинается с первых дней или недель жизни человека. В это время происходит наиболее интенсивное развитие корковых структур и формируются отдельные корковые поля, связанные с соответствующими рецепторами. Так как в этот период жизни основные функции организма сводятся к приёму пищи, то раньше всего формируются пищевые условные рефлексы. Образуются они в возрасте 8-15 дней на сложный комплекс тактильных, проприоцептивных и лабиринтных раздражителей. На 2-4-ой неделе начинают образовываться искусственные пищевые и защитные УР на вестибулярные раздражители. С 3-4-ой недели – УР на проприоцептивные раздражения. В конце 1-го месяца вырабатываются УР на запахи. В тот же период образуются условные пищевые и оборонительные рефлексы на звуки.

В грудном возрасте в начале 2-го месяца УР образуются на свет, на кожно-тактильные раздражители, а также условные защитные рефлексы на вкусовые вещества. Ранние УР у детей ещё неустойчивы и слабо выражены. Способность к анализу внешних раздражителей выявляется на примере образования дифференцировок. На 2-ом месяце у ребёнка почти все анализаторы различают раздражения, значительно отличающиеся один от другого. На 3-4 месяце анализаторная функция коры мозга быстро совершенствуется и позволяет вырабатывать более прочные и тонкие дифференцировки.

В ясельный период характеризуется не только выработкой отдельных УР, но и формированием динамических стереотипов в более короткое время, чем у взрослых. Системы условных связей, выработанные в это время, отличаются особой прочностью, и большинство из них сохраняет своё значение в течение всей последующей жизни. Воспитание детей в сенсорно обогащённой среде ускоряет их психическое развитие. Особо важное значение имеет взаимодействие возбуждений, обеспечивающих возникновение ощущений и двигательную активность. До 5 лет идёт совершенствование УР деятельности, что выражается в увеличении числа динамических стереотипов.

Условные рефлексы подчиняются закону силы: с увеличением силы стимула ответная реакция возрастает. На один и тот же раздражитель можно выработать различные УР. Например, звонок перед началом урока информирует учащихся о необходимости приступить к занятиям, в конце урока – о начале перемены. Последовательная совокупность ряда УР представляет собой динамический стереотип. В коре полушарий при длительном использовании одной и той же последовательности условных сигналов (внешний стереотип) создаётся определённая система связей (внутренний стереотип). Динамический стереотип мешает созданию нового (легче человека научить, чем переучить). Это касается и научных концепций, когда учёные с большим трудом воспринимают новое.

Механизм образования УР И.П.Павлов объяснял формированием временной связи между корковым центром безусловного рефлекса и корковым центром анализатора, на рецепторы которого действует условный раздражитель, т.е. связь замыкается в коре мозга. В основе замыкания этой связи лежит процесс доминантного взаимодействия между возбуждёнными центрами. Позднее физиолог Э.А.Асратян доказал, что образование условных рефлексов с прямыми и обратными связями является общей закономерностью ВНД. УР может замыкаться не только в коре мозга, но и на других уровнях ЦНС. На клеточном и молекулярном уровнях временная связь замыкается с помощью механизмов памяти. В начале выработки УР связь осуществляется только механизмом кратковременной памяти – распространения возбуждения между двумя возбуждёнными корковыми центрами. По мере повторения действия условного и безусловного раздражителей и повторяющегося возбуждения соответствующих центров, распространение возбуждения между ними переходит в долговременную память: возникают структурные и биохимические изменения в нейронах.

Одной из особенностей ВНД человека является наличие у него второй сигнальной системы. Первая сигнальная система обеспечивает формирование непосредственного представления об окружающей действительности. Сигналами для первой сигнальной системы служат предметы, явления и отдельные их свойства (запах, цвет, форма и т.п.). Первая сигнальная система есть у человека и у животных. Вторая сигнальная система (ВСС) есть только у человека. Вторая сигнальная система обеспечивает формирование обобщённого представления о действительности с помощью разговорного языка.

Содержание понятий во ВСС фиксируется в словах, образах художественных произведений, математических символах. У животных тоже имеется язык сигналов, но словесные сигналы человека отличаются от условных сигналов животных. Во-первых, их действие зависит не столько от физических особенностей, сколько от смысловых, т.е. слово действует своим смысловым содержанием. Во-вторых, словесная сигнализация – речь, язык позволяет передавать опыт, знания предков потомкам, даёт накапливать знания об окружающей среде и повышает власть человека над окружающим миром. Вторая сигнальная система в своей деятельности зависит от функционирования первой СС, так как через неё поступает необходимая информация во вторую сигнальную систему.

Речь – это форма общения людей с помощью сигналов (слов), обеспечивающая мышление человека. Речь может быть внутренней, как формой мышления, и внешней, с помощью которой человек сообщает свои мысли другим людям, она может быть устной и письменной. Речь – это одна из форм использования языка.

Т.о., первая СС обеспечивает конкретно-чувственное отражение. При этом вначале формируется ощущение отдельных свойств предметов и явлений, ведущее к восприятию.

Сигналами второй СС являются слова, с помощью которых осуществляется переход от чувственного образа к понятиям, представлениям второй сигнальной системы. Слово – основной элемент второй сигнальной системы.