Мышление и его нейрофизиологические механизмы

Размещено на http://www.allbest.ru/

План

Введение

1. Нейрофизиологические механизмы мышления человека

2. Структура процесса мышления

3. Вербальный и невербальный интеллект

4. Объективное и субъективное

5. Восприятие окружающего мира

6. Принятие решений

Заключение

Список литературы

Введение

Мышление - это процесс оперирования закодированной с помощью механизмов памяти информацией, приобретение новой информации и формирование всех видов психической деятельности. Первая сигнальная система обеспечивает образное (конкретное) мышление и у человека, и у животных, вторая сигнальная система (абстрактное мышление) есть только у человека. Яркий пример, свидетельствующий об отсутствии абстрактного мышления у животных, - поведение обезьяны в лаборатории И.П. Павлова. Для достижения полезного результата (получение пищи) обезьяна научилась гасить огонь, заливая его водой из бака, который стоял на берегу. Находясь на плоту, обезьяна должна была гасить огонь водой из озера, но она каждый раз ходила за водой на берег, не подозревая, что вода из озера обладает таким же свойством в тушении огня, что и вода из бака.

У человека имеется образное (конкретное) и абстрактное мышление, у животных - только конкретное.

мышление нейрофизиологический интеллект

1. Нейрофизиологические механизмы мышления человека

Изучение того, как мозг "делает мысль", только недавно стало предметом физиологии. Поэтому сведения о нейрофизиологическом механизме деятельности второй сигнальной системы еще крайне ограничены. При современном уровне знаний для характеристики особенностей этой деятельности приходится изучать не столько ее физиологический механизм, сколько локализацию и условия образования возникающих при этом условных связей. В настоящее время накоплены пока разрозненные сведения о нервных процессах, которые разыгрываются в структурах мозга человека при его мыслительной деятельности. Некоторые результаты получены при выяснении

Что же могут представлять собой такие проявления нервной деятельности мозга, лежащие в основе того или иного мыслительного акта? По-видимому, речь должна идти об очень тонко специализированных интегративных процессах возникновения в структурах мозга сложнейших мозаик активности, которые были обозначены как "констелляции" (А.А. Ухтомский, 1945), а сейчас часто называются английским термином "паттерны". Конечно, возникающие узоры активности в структурах мозга, отражающие увиденный предмет или мысли о нем, несут такую информацию на своем "языке".

Задача перевода с языка нейрофизиологии на язык психологии связана с проблемой кодирования нервной системой получаемой информации. Если нервные механизмы кодирования сигналов простых признаков (главным образом физических свойств и параметров воспринимаемых событий) в какой-то мере изучены (Д. X. Пекел, Т. X. Баллок, 1968), то в изучении нервных механизмов кодирования информации при осуществлении высших функций мозга делаются лишь первые шаги, Ряд принципиальных вопросов о направлении и перспективах таких исследований поднят при изучении мозговых кодов психической деятельности (Н.П. Бехтерева, 1977).

Известное представление о быстрой временной "развертке" нервных процессов, реализующих некоторые акты мышления, получено по показателям ВП, компоненты которых выражают соответственно 1-й этап сенсорного анализа физических свойств (0-100 мс), 2-й этап осознания его значения (100-200 мс) и 3-й этап принятия решения и подготовки к действиям (200-300 мс). Исследование взаимосвязи динамики СП структур мозга человека при различных актах мыслительной деятельности может заполнить разрыв и быть связующим звеном между показателями нейронного и системного уровней их изучения.

2. Структура процесса мышления

Мышление представляет собой процесс познавательной деятельности, при котором субъект оперирует различными видами обобщений, включая образы, понятия и категории.

Появление речи в процессе эволюции принципиально изменило функции мозга. Мир внутренних переживаний, намерений приобрел качественно новый аппарат кодирования информации с помощью абстрактных символов. Это не только обусловило возможность передачи информации от человека к человеку, но и сделало качественно иным процесс мышления. Мы лучше осознаем, понимаем мысль, когда облачаем ее в языковую форму. Вне языка мы переживаем неясные побуждения, которые могут быть выражены лишь в жестах и мимике. Слово выступает не только как средство выражения мысли: оно перестраивает мышление и интеллектуальные функции человека, так как сама мысль совершается и формируется с помощью слова.

Суть мышления - в выполнении некоторых когнитивных операций с образами во внутренней картине мира. Эти операции позволяют строить и достраивать меняющуюся модель мира. Благодаря слову картина мира становиться более совершенной, дифференцированной, с одной стороны, и более обобщенной - с другой. Присоединяясь к непосредственному образу предмета, слово выделяет его существенные элементарные или комплексные признаки, которые непосредственно недоступны объекту. Слово переводит субъективный смысл образа в систему значений, что делает его более понятным как самому субъекту, так и его партнеру.

С позиции теории функциональных систем П.К. Анохина основные этапы мыслительного процесса могут быть сопоставлены с этапами структуры поведенческого акта. Направленность процесс мышления определяется доминирующей мотивацией субъекта. Афферентный синтез выбирает зону поиска решения проблемы. Поступающая информация анализируется и сопоставляется со знаниями, извлекаемыми из памяти, содержание которых существенно определяется доминирующей мотивацией. Этапу принятия решения соответствует набор наиболее вероятной гипотезы для ее последующей проверки и доказательств. В акцепторе результатов действия в соответствии с принятой гипотезой формируются некоторые представления о том, что прежде всего следует подтвердить, доказать или опровергнуть. Эфферентный синтез содержит замыслы доказательств и проверок. Выполнение конкретного доказательства, которое подтверждает справедливость выдвинутого предположения, эквивалентно этапу осуществления реального действия. В случае неудачи активируется ориентировочно - исследовательская деятельность субъекта. Она приводит к изменению содержания акцептора результатов, а также эфферентного синтеза. Возникают новые замыслы, идеи и, возможно, привлекаются иные способы доказательств.

У человека различают три основных вида мышления: элементарное (конкретное), абстрактное (оно свойственно только человеку) и словесно - логическое (дискурсивное). Последнее функционирует на базе языковых средств и представляет собой наиболее поздний период онтогенетического развития мышления.

3. Вербальный и невербальный интеллект

На основании соотношений первой и второй сигнальных систем И.П. Павлов предложил классификацию специально человеческих типов высшей нервной деятельности, выделив художественный, мыслительный и средний типы.

Художественный тип характеризуется преобладанием функций первой сигнальной системы. Люди этого типа в процессе мышления широко пользуются чувственными образами. Они воспринимают явления и предметы целиком, не дробя их на части. У мыслительного типа, у которого усилена работа второй сигнальной системы, резко выражена способность отвлечения от действительности, основанная на стремлении анализировать, дробить действительность на части, а затем соединять части в целое. Для среднего типа свойственна уравновешенность функций двух сигнальных систем.

Большинство людей принадлежат к среднему типу. По мнению И.П. Павлова, крайние типы - "художественный" и "мыслительный" - служат поставщиками нервных и психиатрических клиник.

Два специально человеческих типа ВНД - художественный и мыслительный - тяготеют к разным типам темперамента. Темперамент по И.П. Павлову определяется как сочетание трех основных свойств нервной системы: силы, уравновешенности, подвижности процессов возбуждения и торможения. Установлено, что испытуемые с меланхоличным темпераментом (со слабыми нервными процессами, их инертностью и преобладанием торможения над возбуждением) имеют более высокие показатели вербального интеллекта и по соотношению сигнальных систем относятся к "мыслительному" типу. Флегматики, сангвиники и холерики по сравнению с меланхоликами примерно одинаково тяготеют к художественному типу. Однако меланхоликам в большей степени противостоят холерики. Таким образом, черты темперамента и когнитивные особенности специально человеческих видов деятельности образуют своего рода различные эмоционально - познавательные комплексы.

Интеллектуальные особенности "мыслительного" типа сочетаются с повышенной тревожностью и пессимизмом меланхолического темперамента.

Особенности "художественного" типа могут сочетаться с любым из трех других типов темперамента, для которых в целом характерен более оптимистический эмоциональный настрой по сравнению с меланхоличным темпераментом.

На основе исследований выяснено, что наиболее высокий уровень невербального интеллекта характерен для "художников", которые обладают коммуникативными способностями: музыкальными, коммуникативно-речевыми, педагогическими. Художественный тип мышления чаще наблюдается у лиц с сильной нервной системой и экстравертов. Вербальный интеллект характерен для "мыслителей". Он сочетается с хорошо развитыми познавательными способностями (математическими, когнитивно-лингвистическими). "Мыслителей" отличает слабая нервная система и высокий уровень интроверсии. Межполушарная асимметрия мозга по-разному представлена у мыслительного и художественного типов. Утверждение, что у "художников" доминирует функция правого полушария как основа их образного мышления, а у "мыслителей" ведущая роль принадлежит доминантному, левому полушарию, наиболее часто связанному с речью, в целом справедливо. Однако, как показывает изучение организации полушарий у людей искусства они наиболее интенсивно, чем обычные люди, используют левое полушарие. Для них характерна интеграция способов обработки информации, представляемая различными полушариями.

4. Объективное и субъективное

Не все воспринимаемые раздражения обязательно отражаются в сознании, т.е. вызывают яркие впечатления во второй сигнальной системе. Однако эхо не означает, что они остаются вне сферы высшей нервной деятельности. Например, можно выработать условный рефлекс даже на субсенсорное раздражение - на неслышный звук. Факт выработки условного рефлекса свидетельствует о том, что такое субсенсорное звуковое раздражение достигло коры больших полушарий, участвовало в образовании временной связи, но не иррадировало на словесные комплексы второй сигнальной системы, очевидно, ввиду малой интенсивности. С другой стороны, мысленное представление, например, о движении получает объективное выражение в характере электрической активности мозга.

Как возникла способность нервных процессов выражать свою деятельность субъективными переживаниями? В самом общем виде можно предположить, что субъективное, чувственное сопровождение актов центральной нервной деятельности возникло в эволюции форм отражения окружающего мира: при этом фрагментарные отражения различных признаков, явлении внешнего мира разными сенсорными системами стали объединяться новым высшим аналитико-синтетическим механизмом мозга в слитное целостное мгновенное его восприятие в виде субъективного образа.

От старых психологических представлений сохранилось обыкновение подразумевать под психическим только субъективную сторону высшей нервной деятельности. Нередко психическому даже противопоставляют физиологическое как объективную его сторону. Однако, как подчеркивал И.П. Павлов, образование условных рефлексов - это и есть элементарная психическая деятельность.

Существуют предположения о возможных нейрофизиологических механизмах мозга человека, на основе деятельности которых могут возникать явления сознания. Считают, что эти механизмы состоят из чрезвычайно усложненных пластичных сетей нейронов, кооперативное взаимодействие которых создает текущие образы (Дж. Сентаготаи, 1975). Так, исходя из наличия определенной последовательности в активации нейронных ансамблей, охватывающей в известном порядке обширные территории коры, динамическую картину таких "циклических траекторий" рассматривают как нервный субстрат сознания (В.В. Дубикайтис, 1982).

Сходный принцип кооперативной деятельности нейронов, агрегаты которых создают паттерны "ансамблевой информации", лежит в основе представления о том, что взаимодействие этих паттернов организует слитное надклеточное объединение, невероятное с точки зрения термодинамики, и его негэнтропия создает особое выражение деятельности мозга - сознание (Е. Джон, 1982).

Предполагают, что возникновение психических явлений начинается с их элемента - субъективного ощущения связанного с интеграцией отдельных процессов восприятия, в котором играют важную роль обратные связи от ассоциативных областей коры и подкорковых центров эмоций и мотиваций вновь к областям первичных проекций. Здесь происходит слияние сенсорных возбуждений и возникает ощущение (А.М. Иваницкий, 1987).

Самый факт возникновения и развития свойства субъективного выражения рефлекса указывает на то, что это - приспособительное явление. Тогда, естественно, возникает вопрос: в чем его эволюционное значение, какие выгоды принесло это свойство механизму высшей нервной деятельности? Здесь возможны разные предположения. Например, это свойство могло возникнуть как способ идеального синтезирования членов сложных комплексов в единое целое.

5. Восприятие окружающего мира

В отличие от животных, воспринимающих события по их биологическому значению, человек познает окружающий мир в понятиях, сложившихся в историческом и индивидуальном опыте его социального существования. Это восприятие имеет активный характер, выражающийся прежде всего избирательным вниманием. Оно проявляется в ЭЭГ разной степенью десинхронизации в зависимости от сигнального значения стимула.

Так, образование ассоциации со звуковым сигналом (привлекая к нему внимание) приводит к усилению активности слуховой коры, что выражается укорочением латентных периодов и увеличением амплитуды ВП. С другой стороны, снижение внимания, например, при многократных повторениях, не вносящих ничего нового, приводит к уменьшению их выраженности. При исследовании "сенсорного внимания" (различать сигналы) и "моторного внимания" (действовать по сигналу) оказалось, что в первом случае более активны теменно-затылочные отделы мозга правого полушария, а во втором - премоторные отделы левого полушария.

Условная десинхронизации ЭЭГ у человека в значительной мере зависит от его индивидуально различного отношения к обстановке опыта, к применяемым воздействиям, к тому, чтобы быть объектом эксперимента. Все это выражается в характере осмысленной ориентировочной реакции, спонтанно вызывающей феномен десинхронизации, стойкость которой связана с условиями угашения, предшествующего началу выработки условного рефлекса. Условное воспроизведение реакции десинхронизации при выработке простых двигательных условных рефлексов на звук, сочетаемый со светом, имеет регулярный характер, если у испытуемого наблюдается хорошо выраженный альфа-ритм, что свидетельствует о его спокойном состоянии. Показано, что при совпадающих запаздывающих и следовых условных рефлексах эта реакция приурочивается ко времени подкрепления и прекращается при угашении рефлекса. Однако если испытуемый находился в полудремотном состоянии, когда имели место нерегулярные разночастотные колебания ЭЭГ с элементами тета-ритма, то реакция на условный раздражитель заключалась во вспышке альфа-ритма, что могло указывать на восстановление нормального уровня восприятия. С особым вниманием воспринимает человек все, что близко его затрагивает и волнует. Это видно по электрическим показателям реакций мозга на индифферентные и эмоциогенные слова. Изучение соматосенсорных ВП выявило высокую положительную корреляцию компонента Нго с сенсорной чувствительностью, а Пзоо - с оценкой ситуации (А.М. Иваницкий, 1976). Эксперименты с предъявлением фонемных звуков, имеющих смысл, и бессмысленных показали, что умственное напряжение, которое связано с оценкой, проявляется в выраженности компонентов Н350-600 слуховых ВП, возникающих в центральных и средневисочных областях мозга. Восприятие информации и ее запоминание связаны с перестройкой деятельности высших отделов мозга, выражающейся в повышении уровня синхронизации ритмической активности корковых полей (М.Н. Ливанов, 1980). Исследование пространственно-временной организации нейронной активности мозга человека при восприятии звуков разной тональности и фонем произносимых слов привело к выделению определенных кодов этих сигналов. Показана специфичность паттернов мультиклеточной активности нейронов не только к акустическим, но и семантическим характеристикам воспринимаемых слов. Например, слова, относящиеся к одному понятию, и определения этого понятия вызывают появление сходных паттернов мультиклеточной активизации (Н.П. Бехтерева, 1974). Сопоставления данных психологических и физиологических исследований привели к заключению, что важный нейрофизиологический механизм саморегуляции процессов восприятия состоит в том, что в зависимости от содержания речевого обращения к человеку иридобазальные отделы префронтальной коры становятся источником положительных или отрицательных влияний на неспецифические системы ствола мозга, которые по восходящим путям регулируют функциональное состояние высших отделов мозга.

6. Принятие решений

Очень многие акты мышления человека связаны с принятием решений. Выбор альтернатив происходит и при опознании увиденного образа, и при формировании стратегии целесообразного поведения. Начиная с прошлого столетия и до недавних пор, время, требуемое для принятия решения, определяли по разнице латентных периодов реакций человека на простой сигнал и реакций, связанных с опознанием значимого сигнала для выбора нужного движения. Для того чтобы оценить распределение времени между сенсорными, центральными и моторными процессами, измеряли разности латентных периодов реакции и сенсорного ВП коры. Однако такой способ недостаточно точен. Поэтому более достоверные результаты получены при сопоставлении времени двигательной реакции на простой сигнал, не требующий его опознания, с временем восприятия этого сигнала.

Время восприятия определяли методом так называемой обратной маскировки. Этот метод заключается в нахождении минимального временного интервала от момента подачи исследуемого стимула до сильного возбуждения, при котором не происходит подавления ВП.

При выполнении задач на опознание изображений и выбор слов, ассоциирующихся с предлагаемыми или противоположными по смыслу, наблюдали увеличение коэффициента кросс-корелляции потенциалов ЭЭГ (при стартовой команде на 10 %, а при выполнении задания на 40 %) главным образом между передними и задними отделами мозга. Такая дистантная синхронизация демонстрирует широкий охват структур мозга связями динамической активности. Вместе с тем успех или неудача в решении арифметических задач и выборе фигур по условиям эксперимента определили повышение или понижение уровня синхронизации потенциалов лобных, теменных и затылочных областей.

Описаны опыты, в которых сравнивали характеристики зрительных В П при простой зрительно-моторной реакции и реакции с выбором в условиях равенства физических свойств сигнала. Принятие решения о выборе не только удлиняло латентный период ВП, но резко увеличивало амплитуду его поздних компонентов, особенно в теменном отведении. При опознании изображений с размытыми контурами увеличивалась амплитуда позднего негативного компонента ВП, а в условиях, не требующих напряжения восприятия, его амплитуда уменьшалась.

На параметры ВП оказывало влияние информационное содержание действующего стимула. В принятии решения большую роль играет мотивация, нейрофизиологический механизм которой связывают с взаимодействием процессов восприятия и сложившихся ассоциаций (П.В. Симонов, 1983).

Принятие решения является сложным последовательно развивающимся процессом, который ведет к достижению определенной цели. Его нейрофизиологический механизм включает в себя выбор стратегии и исполнительных систем для осуществления единой целенаправленной деятельности. Такой выбор даже при полной информации о событиях начинается с весьма расплывчатых сопоставлений, по мере использования имеющейся информации происходит уточнение альтернатив и они становятся все более четкими, их качественные оценки приобретают количественные характеристики, по которым сознательно или бессознательно "вычисляется" приоритет того или иного решения. Однако в реальной жизни человек вынужден принимать решения при очень неполной информации, и поэтому на всех этапах процесс принятия решений оказывается протекающим в условиях большей неопределенности.

Заключение

Мышление может нарушаться по различным причинам. В частности, ряд неврологических заболеваний у детей приводит к слабоумию; кроме того, в результате поражения нервной системы на ранних этапах онтогенеза наблюдается отставание в умственном развитии. Исключительно важно отличать задержку умственного развития от олигофрении как клинического диагноза. При задержке умственного развития способность ребенка к обучению остается на довольно высоком уровне, поэтому при устранении причин этой задержки и соответствующих педагогических мероприятиях ребенок может догнать свой возрастной уровень. При олигофрении, слабоумии как болезни страдает способность к обучению, ребенок может продвигаться в умственном развитии, но догнать свой возрастной уровень не в состоянии. Помимо врожденного слабоумия встречается и приобретенное - деменция, которая характеризуется нарастающей утратой приобретенных навыков и высших функций коры головного мозга.

Различают три степени слабоумия. Из них самая тяжелая - идиотия, характеризующаяся полным или почти полным отсутствием социальной адаптации, отсутствием фразовой речи или речи вообще. В наиболее тяжелых случаях больные нуждаются в постоянном уходе и совершенно не в состоянии себя обслуживать. Более легкая степень слабоумия - инбецильность: больные овладевают примитивной речью, элементарными навыками обслуживания и простейшими трудовыми операциями. "Умственный возраст" больных задерживается на уровне 3 - 5-летнего ребенка. Наконец, наиболее легкая степень слабоумия, постепенно переходящая в условную норму, - это дебильность. На уровне дебильности ориентация в житейских вопросах вполне адекватна, но страдает высший уровень психики: абстрактное мышление, логический анализ. Легкая степень дебильности наиболее трудна для диагностики и нередко требуется применять специальные психологические методики.

Список литературы

1. Анохин П.К. Биология и нейрофизиология условного рефлекса. - М.: "Педагогика", - 1988. - 295 с.

2. Блум Ф., Лейзерсон А., Хофстедтер Л. Мозг, разум и поведение. - 1988. - 248 с.

3. Данилова Н.Н., Крылова А.Л. Физиология высшей нервной деятельности. - М.: "Педагогика", - Ростов-на-Дону, - 1999.

4. Коган А. Б Основы физиологии высшей нервной деятельности. - М: Высш. шк., - 1998. - 368 с.

5. Смирнов В.М. Нейрофизиология и высшая нервная деятельность детей и подростков. - М.: "Академия", - 2007. - 464 с.

Размещено на Allbest.ru