Вища нервова діяльність: процеси гальмування і утворення умовних рефлексів, пам'ять

Размещено на http://www.Allbest.ru/

Міністерство охорони здоров'я України

Національний медичний університет і мені О.О.Богомольця

Медичний факультет

Кафедра фізіології

Реферат на тему:

Вища нервова діяльність: процеси гальмування і утворення умовних рефлексів, пам'ять

Студента 2 курсу групи №26

Бухенського А.М.

Перевірив: Микула М.М.

Київ 2014

План

Вступ

1. Процес утворення умовних рефлексів, їх класифікація

2. Гальмування умовних рефлексів

3. Механізми пам'яті, її види

Вступ

Умовні рефлекси Ї те, що відіграє надзвичайно велику роль в процесі життєдіяльності людини. Якщо у багатьох тварин часто в питаннях поведінки відіграють роль безумовні, вроджені рефлекси, а то і цілі комплекси генетично запрограмованих дій Ї інстинкти, то в нас, як носіїв найбільшої кількості звивин та маси кори, процеси утворення тимчасових зв'язків найбільш актуальні.

З цими поняттями дуже тісно пов'язано і пам'ять. Чому тому хлопчику так легко запам'ятовуються всілякі схеми, а он та дівчинка змогла вивчити майже всього «Кобзаря»? Саме такі питання входять до переліку тих,які мають бути досліджені сучасними фізіологами за допомогою новітніх методів дослідження, адже ці теми тісно стосуються проблем освіти, психології.

Психіатрія теж потребує нових даних, адже чудово відомо,що ураження головного мозку,зокрема,такі сумнозвісні хвороби як синдроми Альцгеймера, Гантінгтона - Уайтлі супроводжуються порушенням процесів пам'яті.

1. Процес утворення умовних рефлексів

Умовний рефлекс Ї це набута форма поведінки, що характеризується утворенням непостійних імпульсних зв'язків між ділянками кори головного мозку, продукт досвіду, що слугує для попередньої відповіді на подразник зовнішнього чи внутрішнього середовища. Для того, щоб рефлекс сформувався, потрібно декілька умов:

1. Індиферентний (біологічно не значущий, здатний лише викликати орієнтувальну реакцію) і безумовний (здатний викликати біологічно важливу реакцію) подразники мають бути поєднані в часі.

2. Поєднання у часі індиферентного і безумовного подразників має бути таким, щоб індиферентний подразник хоча б на долі секунди передував безумовному подразнику.

3. Обидва подразника мають досягати достатньої сили - такої, що сприймається корою, але не занадто високої сили.

4. За біологічною силою безумовний подразник має переважати над індиферентним.

5. Таке поєднання двох подразників має тривати до тих пір, поки сам індиферентний подразник не викликатиме ту саму реакцію, що властива безумовному подразнику, а це означати що він перетворився на умовний подразник - утворився умовний рефлекс.

6. Організм, у якого виробляється умовно-рефлекторна поведінка має бути здоровим фізично.

7. Кора великих півкуль має бути у стані активної діяльності, повинні бути відсутні стенічні чи стресові стани.

Мабуть, найбільш відомий приклад умовного рефлексу Ї харчовий слиновидільний рефлекс на світло,який був вироблений у «собаки Павлова». Її годували м'ясом після того, як вмикали світло, після декількох повторів у собаки почала виділятися слина у відповідь лише на світло.

Ілюстрація експерименту Павлова:

Під механізмом утворення умовного рефлексу І.П. Павлов розумів процес встановлення і замикання нервового зв'язку в корі головного мозку між двома збудженими вогнищами - центрами умовного і безумовного подразників. На самому початку поєднань на умовний подразник у собаки виникає орієнтовний рефлекс "Що таке"?. Він гальмує загальну рухову активність, відміняє діючі рефлекси, забезпечує краще сприйняття сигнального подразника і викликає збудження відповідного нервового центру (слухового, зорового, нюхового, смакового та ін.).

За законом інертності і післядії в корі головного мозку залишається вогнище слабкого збудження і сліди відповідних відчуттів. Дія безумовного подразника викликає природжену реакцію у відповідь за участю готової рефлекторної дуги. У кірковому представництві цього безумовного рефлексу виникає вогнище збудження на дію безумовного подразника і на виконані організмом дії у відповідь. Таким чином, в корі головного мозку з'являється друге вогнище збудження, сильніше, стійкіше і домінуюче над іншими вогнищами. Він може зберігатися впродовж декількох секунд і навіть хвилин, поки не буде скасований іншим, сильнішим подразником. Наявність двох вогнищ збудження в корі головного мозку закономірно викликає рух процесу збудження від слабкішого, викликаного умовним подразником, до сильнішого, викликаного безумовним подразником. Домінуюче вогнище притягує до себе збудження із слабкіших вогнищ, тим самим полегшуючи шлях проходження слабким імпульсам. Через декілька таких поєднань утворюється дорога для замикання нервового зв'язку між збудженими нервовими центрами. Так утворюється первинний зв'язок між двома вогнищами збудження. Умовний зв'язок між різними ділянками кори встановлюється не лише через кіркові нейронні структури, але і через підкіркові утворення. Замикання зв'язку між цими вогнищами збудження відбувається при подальшому багатократному повторенні поєднань умовного і безумовного подразників.

Процес встановлення тимчасового зв'язку між нервовими центрами здійснюється за допомогою властивостей домінанти, суммації, утворювання і іррадіації збудження. Повторні поєднання умовного і безумовного подразників підвищують збудливість, лабільність, трансформацію нервових центрів в обох вогнищах збудження і забезпечують замикання зв'язку між ними. Після цього збудження з центру умовного сигналу може вільно переходити в кірковий центр безумовного рефлексу і викликати цей рефлекс без застосування безумовного подразника. Закріплення і подальше зміцнення тимчасового зв'язку, що утворився, здійснюється по іншому механізму.

У центральній нервовій системі відбуваються не лише функціональні зміни, але і морфологічні перебудови. У синапсах проміжних нейронів підвищується збудливість і провідність. Під впливом повторних роздратувань в нервових клітинах на шляху між вогнищами збудження відбувається потовщення осьових циліндрів і їх синаптичних закінчень. У синапсах збільшується кількість медіатора, зменшується проміжок в синаптичній щілині, створюються умови для передачі збудження. Так, синапс з непрохідного перетворюється на прохідний, і умовно-рефлекторний зв'язок стає усе більш міцним. В якості доповнення до умовної рефлекторної дуги через систему нейронних зв'язків встановлюється зворотний зв'язок між виконавчим органом і чутливим центром і рецепторами. Механізм зворотної афферентації такий же, як і при утворенні умовного рефлексу. Умовний рефлекс утворюється не відразу, а поступово по стадіях. Для утворення умовного рефлексу потрібно певну кількість поєднань і час. Розрізняють три стадії утворення умовного рефлексу.

Перша - стадія генералізації, або узагальненої дії у відповідь. На самому початку поєднань, поки в корі головного мозку встановлюється нервовий зв'язок між двома вогнищами збудження, умовний рефлекс самостійно не відтворюється. Утворюється програма відповіді на один подразник,але у різних формах(наприклад,на звук і високої,і низької частот).

Друга - стадія концентрації, або спеціалізації умовного рефлексу. При подальшому багатократному повторенні поєднань подразників іррадіація збудження обмежується гальмуванням, і збудливий процес починає концентруватися в одному нервовому центрі. Чим більше закріплюється умовний рефлекс, тим менше буде явище генералізації, і відбувається спеціалізація умовного рефлексу на конкретний умовний подразник(наприклад,на звук лише певного діапазону частот). У цій стадії умовний рефлекс починає проявлятися автоматично у вигляді точної і конкретної дії. При зміні умов і обстановки умовний рефлекс не загальмовується.

Третя - стадія стабілізації умовного рефлексу, або формування навички. Навичка формується при багатократному повторенні умовного рефлексу в обстановці різної складності. Автоматичний прояв рефлексу на умовний подразник тепер не вимагає постійного підкріплення його безумовним подразником. У цій стадії умовний рефлекс переходить в навичку і стає стереотипним.

Видів умовних рефлексів надзвичайно багато, а їхня класифікація поширена і має багато варіантів. Дуже зручна таблиця типів умовних рефлексів подана у «Методичних вказівках» кафедри фізіології НМУ ім. О.О. Богомольця:

2. Гальмування умовних рефлексів

умовний рефлекс людина пам'ять

Функціонування умовно-рефлекторного механізму базується на двох основних нервових процесах: збудження і гальмування. При цьому у міру становлення, зміцнення умовного рефлексу зростає роль гальмівного процесу.

Залежно від природи фізіологічного механізму, що лежить в основі гальмівного ефекту на умовно-рефлекторну діяльність організму, розрізняють безумовне (зовнішнє) і умовне (внутрішнє) гальмування умовних рефлексів.

Зовнішнє гальмування умовного рефлексу виникає під дією іншого стороннього умовного або безумовного подразника. При цьому головна причина пригнічення умовного рефлексу не залежить від самого рефлексу,що гальмується, і не вимагає спеціального вироблення. Зовнішнє гальмування настає при першому пред'явленні відповідного сигналу. Наприклад, гальмування умовного слиновидільного рефлексу на світло у собаки можна гальмувати,причиняючи йому больові відчуття або показуючи кішку,що буде викликати появу безумовних захисних рефлексів.

Біологічний сенс безумовного зовнішнього гальмування умовних рефлексів зводиться до забезпечення реакції на головний, найбільш важливий для організму в даний момент часу, стимул при одночасному пригнобленні, пригніченні реакції на другорядний стимул, яким в цьому випадку виступає умовний стимул.

Умовне гальмування умовного рефлексу носить умовний характер і вимагає спеціального вироблення. Оскільки розвиток гальмівного ефекту пов'язаний з нейрофізіологічним механізмом утворення умовного рефлексу, таке гальмування належить до категорії внутрішнього гальмування, а прояв цього типу гальмування пов'язаний з певними умовами (наприклад, повторне застосування умовного стимулу без підкріплення.

Біологічний сенс внутрішнього гальмування умовних рефлексів полягає в тому, що умови зовнішнього середовища (припинення підкріплення умовного стимулу безумовним), що змінилися, вимагає відповідної адаптивної пристосовної зміни в умовно-рефлекторній поведінці. Умовний рефлекс пригнічується, оскільки перестає бути сигналом, вміщуючим появу безумовного стимулу.

Розрізняють чотири види внутрішнього гальмування : згасання, диференціювання, умовне гальмо, запізнювання.

Якщо умовний подразник пред'являється без підкріплення безумовним, то через деякий час після ізольованого застосування умовного стимулу реакція на нього згасає. Таке гальмування умовного рефлексу називається згасанням. Згасання умовного рефлексу - це тимчасове гальмування, пригноблення рефлекторної реакції. Воно не означає знищення, зникнення цієї рефлекторної реакції. Через деякий час нове пред'явлення умовного стимулу без підкріплення його безумовним спочатку знову призводить до прояву умовно-рефлекторної реакції.

Якщо у тварини або людини з виробленим умовним рефлексом на певну частоту звукового стимулу (наприклад, звук метронома з частотою 50 в секунду) близькі за змістом подразники (звук метронома з частотою 45 або 55 в секунду) не підкріплювати безумовним стимулом, то умовно-рефлекторна реакція на останні гальмується. Такий вид внутрішнього (умовного) гальмування називають диференціювальним гальмуванням. Диференціювальне гальмування лежить в основі багатьох форм навчання, пов'язаних з виробленням тонких навичок.

Якщо умовний стимул, на який утворений умовний рефлекс, застосовується в комбінації з деяким іншим стимулом і їх комбінація не підкріплюється безумовним стимулом, настає гальмування умовного рефлексу, що викликається цим стимулом. Цей вид умовного гальмування називається умовним гальмом.

Запізнювальне гальмування настає тоді, коли підкріплення умовного сигналу безумовним подразником здійснюється з великим запізненням по відношенню до моменту пред'явлення умовного подразника.

3. Механізми пам'яті, її види

Пам'яттю називається збереження інформації про подразник після припинення його дії. Механізми пам'яті забезпечують: фіксацію поточної інформації, її зберігання у вигляді слідів (енграм), відтворення (згадування) у мірі потреби. Розрізняють пам'ять як біологічну функцію і пам'ять як функцію психічну. Пам'ять як біологічна функція - це передусім пам'ять філогенетична, або генетична, яка визначає будову і форми поведінки кожного організму відповідно до історії розвитку його виду. Біологічна пам'ять існує не лише у філогенетичній, але і в онтогенетичній формі. У онтогенетичному пам'яті відноситься, наприклад, явище імунітету (імунологічна пам'ять), придбаного в процесі онтогенезу. Пам'ять як психічна функція є також онтогенетичною.

За тривалістю процеси пам'яті ділять на наступні категорії: сенсорна Ї пам'ять (характерне короткочасне відображення - "фотографування" - слідів триває 0,1-0,5 с), короткочасна пам'ять (процеси відображення, які тривають декілька секунд або хвилин, наприклад, запам'ятовування номера телефону, який людина тільки прочитала) і довготривала пам'ять (тривале, можливо, на все життя, зберігання слідів пам'яті). Крім того, виділяють проміжну, або лабільну, пам'ять (перехід енграми з короткострокової в довготривалу пам'ять, триває певний період без повторення, тобто зберігає інформацію на якийсь час, необхідне для поточної діяльності).

Вважають, що із загального потоку свідомо сприйманої інформації довготривала пам'ять повинна відбирати приблизно 1%. Звичайно, при цьому відбирається найважливіша інформація (наприклад, така, яка потрібна для виживання організму). Якщо інформація, зберігається в короткочасній пам'яті, не трансформується в довготривалу, вона швидко "стирається".

Передбачається, що в основі різних видів пам'яті лежать різні, хоча і взаємозв'язані, механізми (фізіологічні, біохімічні, структурні та ін.). Судячи з морфологічних і електрофізіологічних даних, механізми короткочасної пам'яті полягає, можливо, в реверберації збудження в замкнутих ланцюгах нейронів, нейрональних комплексах. Висловлюється також думка про значення в механізмах короткочасної пам'яті посттетанічної потенциації, яка супроводжується підвищенням ефективності синаптичного проведення збудження. Аргументом на користь такої точки зору служать дані про тривалість посттетанічної потенціації, яка в деяких збудливих синапсах (наприклад, пірамідних нейронах гіпокампу) може тривати декілька годин.

Дещо складніше і менш вивчені механізми довготривалої пам'яті.

Результати експериментальних досліджень показали, що серед великої кількості біохімічних компонентів нервової тканини тільки нуклеїнові кислоти (ДНК і РНК), білки і їх комплекси з цукрами і ліпідами можна розглядати як кандидатури на "молекули пам'яті", оскільки вони більшою мірою задовольняють вимоги: беруть участь в кодуванні великого об'єму інформації , лабільні (їх молекули здатні змінювати властивості під впливом інформації, що підлягає запам'ятовуванню), стабільні (молекули можуть зберігати інформацію або її відтворювати впродовж усього життя). Доведено, синтез білків є умовою (хоча, можливо, і не єдиною) консолідації і формування довготривалої пам'яті. Було виділено (переважно з нервової тканини) специфічні білки і поліпептиди, зміст яких в нейронах і гліальних клітинах при виробленні нових поведінкових навичок відчутно збільшується. До них відноситься поліпептид скотофобін. Вплив інгібіторів на синтез специфічного білку веде до порушення пам'яті. Усе це вказує на важливу роль системи РНК - білок в забезпеченні пам'яті людини і тварин. Тривала пам'ять припускає також стійкі структурні зміни на клітинному рівні - у відповідних синапсах.

Таким чином, в основі цих двох видів пам'яті лежать різні, хоча і взаємозв'язані механізми. Короткочасна пам'ять забезпечується нейродинамічними, біоелектричними процесами, довгострокова - допускає стійкі зміни на клітинному (синапсах), субклітинному і молекулярному (у молекулах РНК, глюкопротеїнах) рівнях. Незважаючи на такі відмінності між короткочасною і довготривалою пам'яттю, їх передусім треба розглядати як послідовні етапи єдиного процесу.

Нижче зображено процес формування довготривалого спогаду при зміні структури синапса.

Висновок

Отже, механізми умовних рефлексів та пам'яті складні, комплексні та потребують подальшого вивчення незважаючи на те, скільки відкриттів було зроблено в галузі фізіології нервових структур. Неможливо переоцінити вклад у вивчення цього питання такими відомими вченими як І.П. Павлов, Сєчєнов І.М. Людська пам'ять Ї надзвичайний процес,бездонне джерело вивчення, одна з тих речей, яка відрізняє нас від тварин. Адже нашим запам'ятовуванням рухає мотивація,що може бути не пов'язана з інстинктами.

Список літератури

Основна

1. Нормальна фізіологія / За ред. В.І. Філімонова, К.: Здоров'я, 1994 - 608 с.

2. Посібник з нормальної фізіології. За ред. В.Г. Шевчука, Д.Г. Наливайка -К.: Здоров'я, 1995 -368 с.

3. Фізіологія. За ред. В.Г. Шевчука. Навчальний посібник. Вінниця. 2005. 56 с.

4. Фізіологія людини. Вільям Ф. Ганонг. Переклад з англ. Львів: БаК, 2002 - 784 с.

Додаткова

5. Физиология человека: в 3-х томах. Перевод с английского. Под ред. Р. Шмидта и Г. Тевса. - М: Мир, 1996.

6. Textbook of medical physiology / Arthur C. Guyton, John E. Hall.2000. 2006.

7. Медицинская физиология / А.К. Гайтон, Дж.Э. Холл / Пер. с англ. / Под ред. В.И. Кобрина. - М.: Логосфера, 2008. - 1296 с.

Размещено на Allbest.ru