Физиология ВНД и сенсорных систем

Для изучения наследственного фактора в формировании индивидуальных различий важное значение имеет метод близнецов. Известно, что однояйцовые близнецы имеют идентичный генотип (генетическую информацию). Поэтому в парах однояйцовых близнецов различия в темпераменте, если они обусловлены генетически, должны быть меньше, чем у двуяйцовых и тем более у не-родственников. Конечно, это справедливо только при условии, что пары близнецов живут в одинаковых условиях. Близнецовым методом показано, что двигательная активность, сложные движения (прохождение лабиринта, вставление иглы в отверстие), в особенности тонкие движения кистей рук наследственно обусловлены.

13. Понятие о функциональных состояниях и их показателях

Отношения функционального состояния (ФС) и эффективности выполняемой работы принято описывать в виде куполообразной кривой. Тем самым вводится понятие оптимального функционального состояния, при котором человек достигает наиболее высоких результатов. Поэтому управление ФС является одним из важных резервов, который может быть использован для повышения эффективности деятельности человека на производстве, в школе, в вузе и в других сферах общественной практики. Оптимизация ФС является непременным условием формирования здорового образа жизни.

Наиболее часто ФС определяют как фоновую активность ЦНС, в условиях которой осуществляется та или иная деятельность.

Однако на сегодняшний день, несмотря на очевидность практической значимости проблемы ФС, методы диагностики и оптимизации ФС остаются недостаточно изученными. В значительной мере такая ситуация обусловлена неразработанностью теории ФС и отсутствием четкого понятийного аппарата. Это касается и самого понятия ФС.

Исследование модулирующих систем мозга: ретикулярной формации с ее активирующими и инактивирующими отделами, а также лимбической системы, от которой зависит мотивационное возбуждение, дает основание выделять их в особую функциональную систему, которая имеет несколько уровней реагирования: физиологический, поведенческий и психологический (субъективный). Выражением активности этой функциональной системы и является ФС. Функциональное состояние - психофизиологическое явление со своими закономерностями, которые заложены в архитектуре особой функциональной системы. Такой взгляд на ФС подчеркивает важность изучения собственных механизмов регуляции ФС. Только на основе знания о реальных процессах управления ФС можно создавать адекватные методы диагностики ФС, как наиболее отвечающие его основным закономерностям.

Определение ФС через поведенческие реакции приводит к отождествлению ФС с понятием уровня бодрствования. Предложение отделить понятие «уровня бодрствования» от понятия «уровень активности» нервных центров (функционального состояния) впервые было высказано В. Блоком. Уровень бодрствования рассматривается им как поведенческое проявление различных уровней функционального состояния.

Идея о том, что уровень активации нервных центров обусловливает уровень бодрствования, легла в основу и схемы Дж. Моруцци. Согласно его представлениям разные формы инстинктивного поведения, включая сон, могут быть размещены на шкале уровней бодрствования. Каждому типу инстинктивного поведения соответствует определенный уровень ретикулярной активации.

Экспериментально соотношение уровня бодрствования и ФС изучалось E.H. Соколовым и H.H. Даниловой. В схеме, суммирующей полученные результаты и представления авторов о соотношении функциональных состояний, уровней бодрствования и инстинктивного поведения (безусловных рефлексов) с эффективностью исполнения задания, классификация инстинктивного поведения, предложенная Дж. Моруцци, дополнена ориентировочным поведением. Безусловные рефлексы: оборонительный, пищевой, половой, ориентировочный, переход ко сну, сон - располагаются по шкале уровней бодрствования и каждому из них соответствует определенный уровень функционального состояния. В этой схеме функциональное состояние выделено в самостоятельное явление.

В последнее время существенно уточняются функции модулирующих систем и, следовательно, механизмов регуляции ФС. При этом выявлена их большая значимость для поведения, чем это представлялось ранее. Взгляд на ФС лишь как на фактор, ухудшающий или улучшающий выполнение деятельности, сменился представлением о его более фундаментальной роли в поведении.

14. Функциональная роль сна. Механизмы сна. Сновидения, гипноз

Сон - жизненно необходимое периодически наступающее особое функциональное состояние, характеризующееся специфическими электрофизиологическими, соматическими и вегетативными проявлениями.

Известно, что периодическое чередование естественного сна и бодрствования относится к так называемым циркадианным ритмам и во многом определяется суточным изменением освещенности. Человек примерно треть своей жизни проводит во сне, что обусловило давний и пристальный интерес у исследователей к этому состоянию.

По определению И. П. Павлова и многих его последователей, естественный сон представляет собой разлитое торможение кортикальных и субкортикальных структур, прекращение контакта с внешним миром, угашение афферентной и эфферентной активности, отключение на период сна условных и безусловных рефлексов, а также развитие общей и частной релаксации. Современные физиологические исследования не подтвердили наличия разлитого торможения. Так, при микроэлектродных исследованиях обнаружена высокая степень активности нейронов во время сна практически во всех отделах коры большого мозга. Из анализа паттерна этих разрядов был сделан вывод, что состояние естественного сна представляет иную организацию активности головного мозга, отличающуюся от активности мозга в состоянии бодрствования.

Выделяют следующие основные стадии сна:

стадия I - дремота, процесс погружения в сон. В течение ночного сна эта стадия обычно непродолжительна (1- 7 мин). Иногда можно наблюдать медленные движения глазных яблок (МДГ), при этом быстрые их движения (БДГ) полностью отсутствуют;

стадия II характеризуется появлением на ЭЭГ так называемых сонных веретен (12-18 в секунду) и вертекс-потенциалов, двухфазовых волн с амплитудой около 200 мкВ на общем фоне электрической активности амплитудой 50-75 мкВ, а также К-комплексов (вертекс-потенциал с последующим «сонным веретеном»). Эта стадия является наиболее продолжительной из всех; она может занимать около 50 % времени всего ночного сна. Движения глаз не наблюдаются;

стадия III характеризуется наличием К-комплексов и ритмической активностью (5-9 в секунду) и появлением медленных, или дельта-волн (0,5-4 в секунду) с амплитудой выше 75 мкВ. Суммарная продолжительность дельта-волн в этой стадии занимает от 20 до 50 % от всей III стадии. Отсутствуют движения глаз. Довольно часто эту стадию сна называют дельта-сном.

Стадия IV - стадия «быстрого», или «парадоксального», сна характеризуется наличием десинхронизированной смешанной активности на ЭЭГ: быстрые низкоамплитудные ритмы (по этим проявлениям напоминает стадию I и активное бодрствование - бета-ритм), которые могут чередоваться с низкоамплитудными медленными и с короткими вспышками альфа-ритма, пилообразными разрядами, БДГ при закрытых веках.

Ночной сон обычно состоит из 4-5 циклов, каждый из которых начинается с первых стадий «медленного» сна и завершается «быстрым» сном. Длительность цикла у здорового взрослого человека относительно стабильна и составляет 90-100 мин. В первых двух циклах преобладает «медленный» сон, в последних - «быстрый», .а «дельта»-сон резко сокращен и даже может отсутствовать.

Физиологическое значение сновидений заключается в том, что в сновидениях используется механизм образного мышления для решения проблем, которые не удалось решить в бодрствовании с помощью логического мышления. Ярким примером может служить известный случай с Д. И. Менделеевым, который «увидел» структуру своей знаменитой периодической системы элементов во сне.

Сновидения являются механизмом своеобразной психологической защиты - примирения нерешенных конфликтов в бодрствовании, снятия напряжения и тревоги.

Гипноз в переводе с греческого hypnos означает сон. Однако, пожалуй, это единственное, что объединяет эти два понятия. Гипноз по своей сущности резко отличается от состояния естественного сна.

Гипноз - особое состояние человека, вызываемое искусственно, с помощью внушения и отличающееся избирательностью реагирования, повышенной восприимчивостью к психологическому воздействию гипнотизирующего и к понижению восприимчивости к другим влияниям.

Различают следующие стадии гипноза:

1) стадия гипноидности сопровождается мышечным и психическим расслаблением, миганием и закрыванием глаз;

2) стадия легкого транса, для которой характерна каталепсия конечностей, г. е. конечности могут длительное время находиться в необычном положении;

3) стадия среднего транса, при которой возникают амнезия, изменения личности; возможны простые гипнотические внушения;

4) стадия глубокого транса характеризуется полным сомнамбулизмом, фантастическими внушениями.

15. Стресс. Определение, стадии развития

Автор концепции стресса Ганс Селье выделяет «стресс» от «дистресса»1. Его понятие стресса тождественно изменению функционального состояния, отвечающего задаче, решаемой организмом. Даже в состоянии полного расслабления спящий человек испытывает некоторый стресс. Дистресс же - это тот стресс, который неприятен и наносит вред организму.

Сейчас слово «стресс» чаще понимают в узком смысле слова. т. е. стресс - это напряжение, которое возникает при появлении угрожающих или неприятных факторов в жизненной ситуации. Сейчас принято говорить о стрессе как об особом функциональном состоянии, которым организм реагирует на экстремальное воздействие, несущее в себе угрозу физическому благополучию, существованию человека или его психическому статусу. Таким образом, стресс возникает как реакция организма, охватывающая комплекс изменений на поведенческом, вегетативном, гуморальном, биохимическом уровнях, а также на психическом, включая субъективные эмоциональные переживания.

Стресс характеризуется динамикой и имеет логику своего развития.

Биологическая функция стресса - адаптация. Он предназначен для защиты организма от угрожающих, разрушающих воздействий самого разного толка: физических, психических. Поэтому появление стресса означает, что человек включается в определенный тип деятельности, направленной на противостояние опасным воздействиям, которым он подвергается.

Воздействия, вызывающие стресс, называются стрессорами. Различают физиологические и психологические стрессоры. Физиологические стрессоры оказывают непосредственное действие на ткани тела. К ним относятся болевые воздействия, холод, высокая температура, чрезмерная физическая нагрузка и др. Психологические стрессоры - это стимулы, которые сигнализируют о биологической или социальной значимости событий. Это сигналы угрозы, опасности, переживания, обиды, необходимость решения сложной задачи.

В соответствии с двумя видами стрессоров различают физиологический стресс и психологический. Последний подразделяют на информационный и эмоциональный.

Согласно Г. Селье, I стадия стресса (тревоги) состоит в мобилизации адаптационных возможностей организма, при которой сопротивляемость стрессу падает ниже нормы. Она выражается в реакциях надпочечников, иммунной системы и желудочно-кишечного тракта, уже описанных как «триада стресса». Если стрессор сильный (тяжелые ожоги, крайне высокая или низкая температура), из-за ограниченности резервов может наступить смерть.

II стадия стресса - стадия сопротивления. Если действие совместимо с возможностями адаптации, то в организме стабилизируется фаза сопротивления. При этом признаки тревоги практически исчезают, а уровень сопротивляемости поднимается значительно выше обычного. III стадия - фаза истощения. В результате длительного действия стрессорного раздражителя, несмотря на возросшую сопротивляемость стрессу, запасы адаптационной энергии постепенно истощаются. Тогда вновь возникают признаки реакции тревоги, но теперь они необратимы и индивид погибает.

Экстремальные ситуации, вызывающие стресс, делят на кратковременные и длительные. При кратковременном стрессе актуализируются готовые программы реагирования, а при длительном требуются адаптационные перестройки функциональных систем, иногда крайне тяжелые и неблагоприятные для здоровья человека.

16. Особенности ВНД детей раннего и подросткового возраста.

Низшая и высшая нервная деятельность ребенка формируются в результате морфофункционального созревания всего нервного аппарата. Нервная система, а вместе с ней и высшая нервная деятельность у детей и подростков достигают уровня взрослого человека примерно к 20 годам. Весь сложный процесс развития ВНД человека определяется как наследственно, так и многими другими биологическими и социальными факторами внешней среды. Последние приобретают ведущее значение в постнатальном периоде, поэтому на семью и учебные заведения ложится основная ответственность за развитие интеллектуальных возможностей человека.

ВНД ребенка от рождения до 7 лет. Ребенок рождается с набором безусловных рефлексов, рефлекторные дуги которых начинают формироваться на 3-м месяце внутриутробного развития. Тогда у плода появляются первые сосательные и дыхательные движения, а активное движение плода наблюдается на 4-5-м месяце. К моменту рождения у ребенка формируется большинство врожденных рефлексов, которые обеспечивают ему нормальное функционирование вегетативной сферы.

Возможность простых пищевых условных реакций возникает уже на 1-2-е сутки, а к концу первого месяца развития образуются условные рефлексы с двигательного анализатора и вестибулярного аппарата.

Со 2-го месяца жизни образуются слуховые, зрительные и тактильные рефлексы, а к 5-му месяцу развития у ребенка вырабатываются все основные виды условного торможения. Большое значение в совершенствовании условно-рефлекторной деятельности имеет обучение ребенка. Чем раньше начато обучение, т. е. выработка условных рефлексов, тем быстрее идет их формирование впоследствии.

К концу 1-го года развития ребенок относительно хорошо различает вкус пищи, запахи, форму и цвет предметов, различает голоса и лица. Значительно совершенствуются движения, некоторые дети начинают ходить. Ребенок пытается произносить отдельные слова, и у него формируются условные рефлексы на словесные раздражители. Следовательно, уже в конце первого года полным ходом идет развитие второй сигнальной системы и формируется ее совместная деятельность с первой.

На 2-м году развития ребенка совершенствуются все виды условно-рефлекторной деятельности, и продолжается формирование второй сигнальной системы, значительно увеличивается словарный запас; раздражители или их комплексы начинают вызывать словесные реакции. Уже у двухгодовалого ребенка слова приобретают сигнальное значение.

2-й и 3-й год жизни отличаются живой ориентировочной и исследовательской деятельностью. Этот возраст ребенка характеризуется «предметным» характером мышления, т. е. решающим значением мышечных ощущений. Эта особенность в значительной степени связана с морфологическим созреванием мозга, так как многие моторные корковые зоны и зоны кожно-мышечной чувствительности уже к 1-2 годам достигают достаточно высокой функциональной полноценности. Основным фактором, стимулирующим созревание этих корковых зон, являются мышечные сокращения и высокая двигательная активность ребенка.

Период до 3-х лет характеризуется также легкостью образования условных рефлексов на самые различные раздражители. Примечательной особенностью 2-3-летнего ребенка является легкость выработки динамических стереотипов - последовательных цепей условно-рефлекторных актов, осуществляющихся в строго определенном, закрепленном во времени порядке. Динамический стереотип это следствие сложной системной реакции организма на комплекс условных раздражителей (условный рефлекс на время - прием пищи, время сна и др.).

Возраст от 3-х до 5-ти лет характеризуется дальнейшим развитием речи и совершенствованием нервных процессов (увеличивается их сила, подвижность и уравновешенность), процессы внутреннего торможения приобретают доминирующее значение, но запаздывательное торможение и условный тормоз вырабатываются с трудом.

К 5-7 годам еще более повышается роль сигнальной системы слов и дети начинают свободно говорить. Это обусловлено тем, что только к семи годам постнатального развития функционально созревает материальный субстрат второй сигнальной системы - кора больших полушариев.

ВНД детей от 7 до 18 лет. Младший школьный возраст (с 7 до 12 лет) - период относительно «спокойного» развития ВНД. Сила процессов торможения и возбуждения, их подвижность, уравновешенность и взаимная индукция, а также уменьшение силы внешнего торможения обеспечивают возможности широкого обучения ребенка. Но только при обучении письму и чтению слово становится предметом сознания ребенка, все, более отдаляясь от связанных с ним образов, предметов и действий. Незначительное ухудшение процессов ВНД наблюдается только в 1-м классе в связи с процессами адаптации к школе.

Особое значение для педагогов имеет подростковый (с 11-12 до 15-17 лет) период. В это время нарушается уравновешенность нервных процессов, большую силу приобретает возбуждение, замедляется прирост подвижности нервных процессов, значительно ухудшается дифференцировка условных раздражителей. Ослабляется деятельность коры, а вместе с тем и второй сигнальной системы. Все функциональные изменения приводят к психической неуравновешенности и конфликтности подростка.

Старший школьный возраст (15-18 лет) совпадает с окончательным морфофункциональным созреванием всех систем организма. Повышается роль корковых процессов в регуляции психической деятельности и функций второй сигнальной системы. Все свойства нервных процессов достигают уровня взрослого человека, т. е. ВНД старших школьников становится упорядоченной и гармоничной. Таким образом, для нормального развития ВНД на каждом отдельном этапе онтогенеза необходимо создание оптимальных условий.

17. Особенности ВНД человека зрелого и пожилого возраста

Возрастные особенности деятельности мозга у человека в период зрелости изучены сравнительно мало. Наиболее систематические исследования касаются изучения типологических свойств нервной системы.

Исследования Теплова, показано, что имеется очень большая вариативность типологических особенностей, которые затруднительно уложить в четыре классических типа. Установлено также, что наряду с общим типом нервной системы имеется «парциальные» (или частичные) типы, характеризующие функциональные свойства того или иного катализатора. Так, например, при общем сильном уравновешенном типе нервной системы может быть обнаружено преобладание возбуждения по пробам, адресованным слуховому анализатору.

Зырянова изучала возрастные особенности свойств нервных процессов у здоровых взрослых людей четырех групп: 1) 18-21 год; 2) 22-24 года; 3) 25-28 лет и 4) 29-33 года. По всем группам автор обнаружил, что у женщин нет соответствия в уровне возбудимости по слуховым и зрительным моторным реакциям, у мужчин же корреляции этих реакций достигают статистически значимого уровня. Женщины характеризуются большой скоростью замыкания положительных связей, мужчины - большой скоростью выработки дифференцировок. Коррелированность показателей уровня возбудимости («чувствительности») и силы нервных процессов в группе женщин оказалась несколько выше, чем в группе мужчин, на всех изученных возрастах, причем стабильность этих параметров у женщин появляются раньше - уже в 18-24 лет, у мужчин же - 25-33 года.

Довольно большое количество исследований посвящено изучению взаимодействия сигнальных систем у взрослого человека. Показано большое влияние слове6сных воздействий на ориентировочные и двигательные условные рефлексы. Если непосредственному раздражителю с помощью словесной инструкции придается сигнальное значение, то это приводит к понижению порогов и укорочению латентных периодов компонентов ориентировочного рефлекса, что свидетельствует о повышении возбудимости соответствующих отделов центральной нервной системы. Интересно, что в настоящее время ряд американских психологов обращаются к условнорефлекторным методикам для определения функционального уровня деятельности мозга.

Человек в пожилом возрасте

Павлов живо интересовался проблемой изменений высшей нервной деятельности у человека при старении, сопоставляя данные отдельных клинических наблюдений, иногда из самонаблюдений, с результатами, полученными на животных. Он считал, что при наступлении старости происходит ослабление основных нервных процессов, особенно тормозного, а также уменьшение их подвижности, развивается инертность процесса. Характерным для старости ослабление процесса торможения Павлов объяснял старческую болтливость и фантастичность.

Одно из первых проявлений старение ослабление памяти на текущие события, по наблюдениям Павлова, зависит от изменения подвижности раздражительного процесса в сторону его инертности. Старческую рассеянность Павлов считал следствием выраженной отрицательной индукции. Учитывая данные самонаблюдений, он писал: «Чем дальше, тем больше я лишаюсь способности, занятый одним делом вести исправно другое. Очевидно, сосредоточенной раздражение определенного пункта при общем уменьшении возбудимости полушарий индуцируют такое торможение остальных частей полушарий, что условные раздражители старых, прочно зафиксированных рефлексов оказываются теперь ниже порога возбудимости». Относительно последовательности изменений свойств нервных процессов он указывал: «На основании нашего материала можно сказать, что при старении слабеет раньше тормозный процесс, а затем страдает подвижность нервного процесса, нарастает инертность.

У лиц пожилого возраста тормозятся мигательные условные рефлексы при относительно большей сохранности речевых реакций. В глубокой старости имели место обратные отношения. Систематическое применение словесных и непосредственных раздражителей с отдыхом в 1-2 дня способствовало улучшению функций обеих сигнальных систем.

В процессе старения наблюдалось не только нарушение комплексного реагирования, но и изменение свойств нервных процессов. У людей в возрасте от 60-90 лет вырабатывали двигательные условные рефлексы при электрокожном подкреплении.

При двусторонней переделке сигнальных значений ассоциированной пары условных раздражители на обратные выявилась особенная трудность переделки положительного условного рефлекса в тормозный. Все это говорит об инертности и ослаблении раздражительного процесса в старости.

Исследование подвижности нервных процессов речевой системы показало, что при эксперименте удлинение латентных периодов (до 2 - 6 сек.) словесных реакций часто сопровождалось повторными ответами. Объективно регистрируемые движение нижней челюсти не прекращались сразу после словесного ответа, как у более молодых испытуемых, а продолжались в течение нескольких секунд после нее, что указывает на инертность раздражительного процесса в речедвигательном анализаторе.

У ряда исследуемых лиц старческого возраста интерес к окружающей действительности преобладает над другими безусловными рефлексами, а речевая деятельность сохраняет ведущее значение. Вегетативные нарушения у лиц старческого возраста в виде сосудистой ареактивности, изменения дыхания, принимающего волнообразный характер, зависит, видимо, от ослабления регулирующей функции коры больших полушарий головного мозга.



18. Функциональные блоки мозга

Общая структурно-функциональная модель мозга - концепция мозга как материального субстрата психики, разработанная А.Р. Лурия на основе изучения нарушений психической деятельности при различных локальных поражениях центральной нервной системы. Согласно данной модели, мозг может быть разделён на три основных блока, которые имеют собственное строение и роль в психическом функционировании:

1.Энергетический

2.Приём, переработка и хранение экстероцептивной информации

3.Программирование, регуляция и контроль за сознательной психической деятельностью

Каждая отдельно взятая психическая функция обеспечивается согласованной работой всех трёх блоков, при нормальном развитии. Блоки объединяются в так называемые функциональные системы, которые представляют сложный динамический, высоко дифференцированный комплекс звеньев, находящихся на различных уровнях нервной системы и принимающих участие в решении различных приспособительных задач.

1-й блок: энергетический

Функция энергетического блока состоит в регуляции общих изменений активации мозга (тонус мозга, уровень бодрствования) и локальных избирательных активационных изменений, необходимых для осуществления высших психических функций.

Энергетический блок включает в себя:

*ретикулярная формация ствола мозга

*неспецифические структуры среднего мозга

*диэнцефальные отделы

*лимбическая система

*медиобазальные отделы коры лобных и височных долей

Если болезненный процесс станет причиной отказа в нормальной работе 1-го блока, то следствием будет понижение тонуса коры головного мозга. У человека становится неустойчивым внимание, появляется патологически повышенная истощаемость, сонливость. Мышление теряет избирательный, произвольный характер, который оно имеет в норме. Эмоциональная жизнь человека изменяется, он либо становится безразличным, либо патологически встревоженным.

2-й блок: приём, переработка, хранение экстероцептивной информации

Блок приёма, переработки и хранения экстероцептивной информации включает в себя центральные части основных анализаторов - зрительного, слухового и кожно-кинестетического. Их корковые зоны расположены в височных, теменных и затылочных долях мозга. Формально сюда можно включить и центральные части вкусовой и обонятельной модальности, однако в коре головного мозга они представлены незначительно по сравнению с основными сенсорными системами.

В основе данного блока лежат первичные проекционные зоны коры головного мозга, выполняющие задачу идентификации стимула. Основная функция первичных проекционных зон - тонкая идентификация свойств внешней и внутренней среды на уровне ощущения.

Нарушения второго блока: в пределах височной доли - может существенно пострадать слух; поражение теменных долей - нарушение кожной чувствительности, осязания (больному сложно узнать предмет на ощупь, нарушается ощущение нормального положения тела, что влечёт за собой потерю чёткости движений); поражения в затылочной области и прилегающих участков мозговой коры - ухудшается процесс приёма и обработки зрительной информации. Модальная специфичность является отличительной чертой работы мозговых систем 2-го блока.

3-й блок: программирование, регуляция и контроль

Блок программирования, регуляции и контроля за протеканием сознательной психической деятельности, согласно концепции А. Р. Лурии, занимается формированием планов действий. Локализуется в передних отделах полушарий мозга, расположенных впереди от передней центральной извилины (моторные, премоторные, префронтальные отделы коры головного мозга), в основном в лобных долях.

Поражения данного отдела мозга ведут к нарушениям опорно-двигательного аппарата, движения теряют свою плавность, двигательные навыки распадаются. При этом переработка информации и речь не подвергаются изменениям. При сложных глубоких повреждениях коры лобной области, возможна относительная сохранность двигательных функций, но действия человека перестают подчинятся заданным программам. Целесообразное поведение заменяется инертным, стереотипным либо импульсивными реакциями на отдельные впечатления.

19. Понятие о функциональной системе

Теория функциональных систем, предложенная П.К.Анохиным, постулирует принципиально новый подход к физиологическим явлениям. Она изменяет традиционное "органное" мышление и открывает картину целостных интегративных функций организма.

Возникнув на основе теории условных рефлексов И.П.Павлова, теория функциональных систем явилась ее творческим развитием. Вместе с тем в процессе развития самой теории функциональных систем она вышла за рамки классической рефлекторной теории и оформилась в самостоятельный принцип организации физиологических функций. Функциональные системы имеют отличную от рефлекторной дуги циклическую динамическую организацию, вся деятельность составляющих компонентов которой направлена на обеспечение различных приспособительных результатов, полезных для организма и для его взаимодействия с окружающей средой и себе подобными. Любая функциональная система, согласно представлениям П.К.Анохина, имеет принципиально однотипную организацию и включает следующие общие, притом универсальные для разных функциональных систем периферические и центральные узловые механизмы:

1.Полезный приспособительный результат как ведущее звено функциональной системы;

2.Рецепторы результата;

3.Обратную афферентацию, поступающую от рецепторов результата в центральные образования функциональной системы;

4.Центральную архитектонику, представляющую избирательное объединение функциональной системой нервных элементов различных уровней;

5.Исполнительные соматические, вегетативные и эндокринные компоненты, включающие организованное целенаправленное поведение.

С общетеоретической точки зрения функциональные системы представляют саморегулирующиеся организации, динамически и избирательно объединяющие ЦНС и периферические органы и ткани на основе нервной и гуморальной регуляции для достижения полезных для системы и организма в целом приспособительных результатов. Полезными для организма адаптивными результатами являются в первую очередь обеспечивающие различные стороны метаболических процессов гомеостатические показатели, а также находящиеся за пределами организма результаты поведенческой деятельности, удовлетворяющие различные биологические (метаболические) потребности организма, потребности зоосоциальпых сообществ, социальные и духовные потребности человека.

Функциональные системы строятся прежде всего текущими потребностями живых существ. Они постоянно формируются метаболическими процессами. Кроме того, функциональные системы организма могут складываться под влиянием специальных факторов окружающей организм среды. У человека это в первую очередь факторы социальной среды. Механизмы памяти также могут быть причиной формирования функциональных систем, особенно поведенческого и психического уровней.

Совокупная деятельность множества функциональных систем в их взаимодействии определяет сложные процессы гомеостазиса организма и его взаимодействия со средой обитания.

Функциональные системы представляют, таким образом, единицы интегративной деятельности организма.

20. Функциональная система поведенческого акта

Функциональная система - понятие, разработанное П.К. Анохиным и выступающее в его теории построения движения в качестве единицы динамической морфофизиологической организации, функционирование которой направлено на приспособление организма. Это достигается за счет таких механизмов, как:

1. Афферентный синтез поступающей информации;

2. Принятие решения с одновременным построением афферентной модели ожидаемого результата - акцептора результатов действия;

3. Реальное осуществление решения в действии;

4. Организация обратной афферентации, за счет которой оказывается возможным сличение прогноза и полученных результатов действия.

Стадия афферентного синтеза завершается переходом в стадию принятия решения, которая определяет тип и направление поведения. При этом формируется так называемый акцептор результата действия, представляющий собой образ будущих событий, результата, программы действия и представление о средствах достижения необходимого результата. На стадии эфферентного синтеза формируется конкретная программа поведенческого акта, которая переходит в действие - то есть с какой стороны забежать, какой лапой толкнуться и с какой силой. Полученный животным результат действия по своим параметрам сравнивается с акцептором результата действия. Если происходит совпадение, удовлетворяющее животное, поведение в данном направлении заканчивается; если нет - поведение возобновляется с изменениями необходимыми, для достижения цели. Например, если скотч-терьер не может дотянуться до колбасы, лежащей на столе, - цель не достигнута, необходимо менять стратегию, он пытается подпрыгнуть, если и это не получается, то вспрыгивает на табурет, оттуда на стол и, удовлетворенный, с колбасой в пасти отправляется в укромное место расправляться с добычей.

Большую роль в целенаправленном поведении играют эмоции - как связанные с появлением и усилением потребностей, так и возникающие в процессе деятельности, (отражающие вероятность достижения цели или результаты сравнения реальных результатов с ожидаемыми).

В отличие от рефлекторной теории, теория функциональных систем выдвигает следующие принципы:

1. Поведение живых существ детерминировано не только внешними стимулами, но и внутренними потребностями, генетическим и индивидуальным опытом, действием обстановочных раздражителей, которые создают так называемую предпусковую интеграцию возбуждений, вскрываемую пусковыми стимулами.

2. Поведенческий акт разворачивается с опережением реальных результатов поведения, что позволяет сравнивать реально достигнутое с запланированным, на основе прошлого опыта и корректировать свое поведение.

3. Целенаправленный поведенческий акт заканчивается не действием, а полезным приспособительным результатом, удовлетворяющим доминирующую потребность.



21. Методы получения экспериментальных неврозов. Связь невротических расстройств с психологическими особенностями

В лаборатории И.П.Павлова удалось вызвать экспериментальные неврозы (функциональные расстройства деятельности ЦНС), используя перенапряжение нервных процессов, что достигалось путем изменения характера, силы и продолжительности условных раздражении.

Неврозы могут возникать: 1) при перенапряжении процесса возбуждения вследствие применения длительного интенсивного раздражителя; 2) при перенапряжении тормозного процесса путем, например, удлинения периода действия дифференцировочных раздражении или выработки тонких дифференцировок на очень близкие фигуры, тоны и др.; 3) при перенапряжении подвижности нервных процессов, например, путем переделки положительного раздражителя в тормозной при очень быстрой смене раздражителей или при одновременной переделке тормозного условного рефлекса в положительный.

При неврозах возникает срыв высшей нервной деятельности. Он может выражаться в резком преобладании или возбудительного, или тормозного процесса. При преобладании возбуждения подавлены тормозные условные рефлексы, появляется двигательное возбуждение. При преобладании тормозного процесса ослабляются положительные условные рефлексы, возникает сонливость, ограничивается двигательная активность. Неврозы особенно легко воспроизводятся у животных с крайними типами нервной системы: слабым и неуравновешенным.

Сущность невроза заключается в понижении работоспособности нервных клеток. Нередко при неврозах развиваются переходные (фазовые) состояния: уравнительная, парадоксальная, ультрапарадоксальная фазы. Фазовые состояния отражают нарушения закона силовых отношений, характерного для нормальной нервной деятельности.

В норме наблюдается количественная и качественная адекватность рефлекторных реакций действующему раздражителю, т.е. на раздражитель слабой, средней или большой силы возникает соответственно слабая, средняя или сильная реакция. При неврозе уравнительное фазовое состояние проявляется одинаковыми по выраженности реакциями на раздражители разной силы, парадоксальное - развитием сильной реакции на слабое воздействие и слабые реакции на сильные воздействия, ультрапарадоксальное - возникновением реакции на тормозной условный сигнал и выпадением реакции на положительный условный сигнал.

При неврозах развивается инертность нервных процессов или их быстрая истощаемость. Функциональные неврозы могут приводить к патологическим изменениям в различных органах. Так, например, возникают поражения кожи типа экземы, выпадение волос, нарушение деятельности пищеварительного тракта, печени, почек, эндокринных желез и даже возникновение злокачественных новообразований. Обостряются заболевания, которые были до невроза.

22.Нарушения высшей нервной деятельности человека

Происхождение многих заболеваний нервной системы оказалось связанным с функциональными нарушениями нормальных свойств основных нервных процессов и высшей нервной деятельности. Природа этих нарушений получила свое объяснение при изучении экспериментальных неврозов, которые возникают при пере напряжении возбудительного и тормозного процессов или их столкновении.

Перенапряжение возбудительного процесса действием «сверхсильных» раздражителей наглядно проявилось у собак, содержавшихся в Институте экспериментальной медицины и переживших наводнение 1924 г. в Ленинграде. Даже после восстановления условных рефлексов они не могли нормально реагировать на сильные раздражители, особенно связанные с пережитым потрясением.

Невротические нарушения высшей нервной деятельности проявляются в самых разнообразных формах, из которых наиболее характерно хроническое развитие этих нарушений в виде хаотичности условных рефлексов или циклической смены их уровня, возникновения фазовых состояний с уравнительной и парадоксальной фазами, взрывчатости и патологической инертности нервных процессов. Невротический срыв легче вызвать у слабого и безудержного типа нервной системы, причем в первом случае страдает чаще возбудительный процесс, а во втором - тормозной. Получают объяснение и кар тины невротических срывов у людей в связи со специфическими особенностями типологии их высшей нервной деятельности.

Экспериментальные неврозы сопровождаются расстройствами вегетативных функций, что отражает функциональную связь коры большого мозга и внутренних органов. Описаны глубокие нарушения высшей нервной деятельности в результате «сшибки» нервных процессов. При этом происходило повышение кислотности желудочного сока, насту пила атония желудка, возрастала секреция желчи и сока поджелудочной железы без соответствующего изменения кровоснабжения, наблюдалось стойкое повышение артериального давления, нарушалась деятельность почек и других систем. Изучение экспериментальных неврозов на животных дало толчок развитию такого направления в медицине, как кортико-висцеральная патология (К. М. Быков, М. К. Петрова).

В свете этих представлений находят объяснение многие вопросы этиологии и патогенеза язвенной и гипертонической болезни, преждевременной старости и некоторых других. Чтобы восстановить нормальное состояние высшей нервной деятельности после раз вившегося невроза, иногда достаточно продолжительного отдыха в условиях перемены обстановки, а также нормального сна. Фармакологические средства избирательного действия на возбудительный и тормозной процессы (кофеин и бром) применяются в зависимости от состояния центральной нервной системы и характера невротического срыва.

Учение И. П. Павлова о высшей нервной деятельности позволило расшифровать многие механизмы нарушений психики и поведения человека. Самое главное - это учение не оставило места для идеалистических толкований природы психических явлений, представлений о «душе», оно явилось итогом, раскрывающим природу самых сложных и испокон веков казавшихся таинственными психических явлений. Учение И. П. Павлова стало естественной научной основой материалистической психологии, педагогики и ленинской теории отражения.

23. Понятие о сенсорной системе. Структурно-функциональная организация анализаторов. Свойства анализаторов.

Информация о событиях, происходящих во внешней среде и состоянии внутренних органов поступает в ЦНС от специализированных образований - рецепторов или особых органов рецепции. Каждый рецептор - только часть системы, называемой анализатором.

Анализатор - это система, состоящая из трех отделов, функционально и анатомически связанных друг с другом: рецептора, проводникового отдела и центрального отдела в головном мозге. Высшим отделом любого анализатора является корковый отдел, который имеет ядро и нейроны, рассеянные в различных отделах коры. Простейшие формы анализа раздражителя происходят в рецепторах. Импульсы от них поступают в мозговой отдел по проводниковому пути, где происходит высший анализ информации.

Органы рецепции представляют собой собственно рецепторные нервные окончания или рецепторные нервные клетки, заключенные в капсулу, оболочку или специальные дополнительные концевые образования. Виды рецепторов: контактные и дистантные. Экстерорецепторы (внешние рецепторы): зрительные, слуховые, тактильные, вкусовые, обонятельные; Интерорецепторы (внутренние): висцерорецепторы, вестибулорецепторы, проприорецепторы (мышцы, сухожилия). По механизму действия различают: механорецепторы, фоторецепторы, барорецепторы, хеморецепторы, терморецепторы.

Рецепторы воспринимают информацию от раздражителя, кодируют ее и передают в виде импульсов (сенсорного кода). Рецепторный орган способен не только вопринимать, но и усиливать сигнал за счет внутренней собственной энергии - энергии метаболических процессов.

Для большинства рецепторов характерно свойство привыкания к постоянно действующему раздражителю. Это свойство называется адаптацией. При длительном неизменном раздражении адаптация проявляется в падении уровня возбуждения, снижении, а затем полному исчезновению генераторного потенциала. Адаптация может быть полной и неполной, а также быстрой или медленной. Однако рецептор сохраняет способность реагировать на любое изменение параметров раздражения.

Таким образом, селекция информации осуществляется уже на уровне рецептора, откуда информация посылается уже в виде единого по своей природе нервного импульса. Дальнейшая переработка и анализ информации обеспечиваются в ЦНС. Здесь она хранится и используется в процессе жизнедеятельности для формирования ответной реакции организма. Мышление человека, его уственная деятельность являются, в конечном итоге, следствием возможности ЦНС оперировать информацией, представленной и закодированной в сложной мозаике нервной импульсации, воспроизводимой вразличных отделах головного мозга.

24. Зрительный анализатор

Зрительный анализатор состоит из связанных между собой проводящими путями периферического отдела, подкорковых зрительных центров и затылочной области коры больших полушарий. Глаз человека имеет шарообразную форму и распологается в глазнице. Имеет оптическую и рецепторную системы. Оптическая система состоит из роговицы, влаги передней камеры, хрусталика и стекловидного тела. Рецепторная система состоит из сетчатки, которая преобразует оптический сигнал в биоэлектрические реакции и осуществляет первичную обработку зрительной информации. Фоторецепторные клетки сетчатки - колбочки и палочки, обладают разной чувствительностью к свету и цвету.

25. Слуховой анализатор

Воспринимая периодические колебания воздуха, слуховой анализатор трансформирует механическую энергию этих колебаний в нервное возбуждение, которое субъективно воспроизводится как звуковое ощущение. Периферический отдел слухового анализатора состоит из наружного, среднего и внутреннего уха. Наружное ухо состоит из ушной раковины, наружного слухового прохода и барабанной перепонки. Среднее ухо содержит цепь соединенных между собой косточек: молоточка, наковальни и стремечка. Стремечко имеет массу 2.5 мг и является самой маленькой косточкой в организме. Внутреннее ухо соединено со средним через овоальное окно и содержит рецепторы двух анализаторов - вестибулярного и слухового.

26. Вестибулярный, двигательный анализаторы

Вестибулярная система - одна из трех сенсорных систем , отвечающих за пространственную ориентацию и позу. К двум другим относят зрительную систему и соматосенсорную систему . Система включает вестибулярный рецепторный аппарат , вестибулярный нерв и центральные вестибулярные структуры.

ВЕСТИБУЛЯРНЫЙ АППАРАТ

Периферический отдел вестибулярной системы - вестибулярный аппарат - находится в костном лабиринте внутреннего уха с обеих сторон и состоит из трех полукружных каналов и отолитового аппарата, расположенного в маточке и мешочке. Рецепторы полукружных каналов воспринимают угловое ускорение, а рецепторы отолитового аппарата - линейное ускорение и силу тяжести (и тем самым - и положение головы в пространстве). От вестибулярного аппарата импульсы поступают по нервам к вестибулярным ядрам продолговатого мозга , и далее по соответствующим путям - к ядрам глазодвигательного , блокового и отводящего нервов , спинному мозгу , коре головного мозга и мозжечку . Благодаря вестибулоокулярным рефлексам поддерживается фиксация взора при движениях головы.

27. Кожные, внутренние анализаторы

Кожный анализатор, совокупность анатомо-физиологических механизмов, обеспечивающих восприятие, анализ и синтез механических, термических, химических и др. раздражений, падающих из внешней среды на кожу и некоторые слизистые оболочки (полости рта и носа, половых органов и др.). Как и др. анализаторы, К. а. состоит из рецепторов, проводящих путей, передающих информацию в центральную нервную систему (ЦНС), и высших нервных центров в коре головного мозга. К. а. включает разные виды кожной чувствительности: тактильную (прикосновение и давление), температурную (тепло и холод) и болевую (ноцицептивную). Рецепторов прикосновения и давления (механорецепторов), осуществляющих функцию осязания, в коже человека свыше 600 тыс. Ощущение тепла и холода возникает при раздражении терморецепторов, которых около 300 тыс., в том числе около 30 тыс. тепловых рецепторов.

Вопрос о самостоятельной болевой рецепции ещё не решен: одни признают наличие в коже 4 видов рецепторов - тепла, холода, прикосновения и боли - с раздельными системами передачи импульсов; другие считают, что одни и те же рецепторы и проводники могут быть болевыми и неболевыми в зависимости от силы раздражения. Среди кожных рецепторов встречаются свободные нервные окончания, обычно рассматриваемые как болевые рецепторы; осязательные тельца Мейснера и Меркеля, тельца Гольджи - Маццони и Фатера - Пачини (рецепторы давления), концевые колбы Краузе (рецепторы холода), тельца Руфини (рецепторы тепла) и др. Эти рецепторы, за исключением болевых, легко адаптируются к раздражениям, что выражается в снижении чувствительности. Нервные волокна от кожных рецепторов в ЦНС различаются строением, толщиной и скоростью проведения импульсов: самые толстые передают главным образом тактильную чувствительность со скоростью 50- 140 м/сек. Волокна температурной чувствительности несколько тоньше, скорость проведения 15-30 м/сек, тонкие волокна лишены миелиновой оболочки и проводят импульсы со скоростью 0,6-2 м/сек. Чувствительные пути К. а. проходят через спинной и продолговатый мозг в зрительные бугры, связанные с задней центральной извилиной теменной области коры головного мозга, где нервное возбуждение превращается в ощущение. От всех чувствительных путей, идущих в головной мозг, отходят ветви в ретикулярную формацию ствола мозга. В нормальных условиях кожные раздражения не воспринимаются раздельно. Ощущения формируются в виде сложных целостных реакций. В интеграции восприятий принимают участие разные отделы ЦНС и вегетативной нервной системы. От их состояния и взаимодействия зависят характер (модальность) и эмоциональная окраска ощущений, возникающих вследствие деятельности К. а.

28. Вкусовые и обонятельные анализаторы

ОБОНЯТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗАТОР

У человека органы обоняния выстилают среднюю часть верхней носовой раковины и соответствующие участки слизистой оболочки носовой перегородки. От рецепторных клеток отходит отросток - аксон, который передает информацию о запахах в первичные центры обоняния - обонятельные луковицы. Длительное действие какого-либо запаха через некоторое время вызывает ухудшение его восприятия. В луковице происходит первичная обработка информации, поступающей от рецепторных клеток и далее в составе обонятельного нерва направляется в корковые образования.

ВКУСОВОЙ АНАЛИЗАТОР

Вкусовые рецепторы находятся во вкусовых почках - округлых рецепторных клетках, сгруппированных наподобие долек лимона. Вкусовые почки располагаются в сосочках языка (листовидных сосочках языка -на боковых краях языка, грибовидных сосочках языка - на его спинке, желобовидных сосочках языка - на границе спинки и корня языка), а также в слизистой мягкого неба, надгортанника, глотки и пищевода. Все вкусовые почки построены одинаково. На верхушке почки имеется вкусовая пора, куда выдаются микроворсинки рецепторных клеток. На этих микроворсинках располагаются вкусовые рецепторы; известно по меньшей мере пять их типов. Механизмы преобразования сигнала во вкусовых рецепторах различны для разных вкусовых ощущений. В отличие от биполярных клеток обонятельного эпителия вкусовые рецепторные клетки - не нейроны. От вкусовых рецепторных клеток возбуждение передается на окончания лицевого, языкоглоточного и блуждающего нервов .

Различают четыре так называемых основных вкусовых качества: сладкое, соленое, кислое и горькое. Отдельные афферентные волокна в большинстве случаев реагируют на несколько вкусовых веществ, но по чувствительности к этим веществам вкусовые волокна различаются и могут быть разделены на несколько групп. Например, у нейронов, преимущественно чувствительных к сахарозе, на втором месте практически всегда стоит чувствительность к поваренной соли. Тот факт, что отдельные афферентные вкусовые волокна чувствительны к широкому спектру вкусовых раздражителей, лег в основу теории кодирования пространственным рисунком импульсации (каждому вкусовому ощущению соответствует определенный рисунок импульсации в параллельных афферентных волокнах).

Вторая теория свидетельствует, что каждому вкусовому ощущению соответствует специализированное афферентное волокно или группа волокон. В настоящее время эти две гипотезы уже не считаются противоречивыми: грубое и тонкое различие вкусов кодируется в организме по разным принципам. Например, для определения сладкого вкуса достаточно нейронов, преимущественно чувствительных к сахарозе, но различение сахарозы и фруктозы осуществляется уже на основании разницы в импульсации от нейронов, преимущественно чувствительных к сахарозе, поваренной соли и хинину. Что же касается интенсивности ощущения, то она, как и в других сенсорных системах, определяется количественными характеристиками импульсации.

...