- Предмет физиологии ВНД.
- Условнорефлекторная деятельность. Образование условных рефлексов.
- Понятие динамического стереотипа.
- Торможение условных рефлексов.
- Сигнальная деятельность мозга. Сигнальные системы действительности.
- Возрастные особенности сигнальных систем.
- Понятие типов ВНД. Классификация типов ВНД.
1. Предмет физиологии внд
Предметом физиологии ВНД есть изучение закономерностей и функциональных механизмов мозга, обеспечивающих наиболее оптимальное взаимодействие с окружающей средой. Этот раздел физиологии раскрывает физиологические основы процессов обучения и воспитания.
И.М. Сеченов в своей работе «Рефлексы головного мозга» (1863 г.) выдвинул гипотезу о рефлекторной природе всех без исключения психических процессов человека и показал, что материальным субстратом их являются нервные процессы головного мозга. Именно работы И.М. Сеченова, И.П. Павлов считал толчком к возникновению физиологии ВНД.
И.П. Павловым был открыт метод объективного изучения психической деятельности человека – метод условных рефлексов. Деятельность И.П. Павлова и его учеников позволила создать принципиально новое направление в исследовании физиологии нервной системы – учение о ВНД.
2. Условнорефлекторная деятельность. Образование условных рефлексов
Основной формой деятельности нервной системы является рефлекс. Материальной базой рефлекса есть рефлекторная дуга. По происхождению рефлекторных дуг, все рефлексы можно поделить на безусловные и условные рефлексы.
Сравнительная характеристика безусловных и условных рефлексов.
|
Безусловные рефлексы |
Условные рефлексы |
|
Рефлекторные дуги врожденные, генетически обусловленные |
Рефлекторные дуги формируются в постнатальный период развития |
|
Рефлексы видовые |
Рефлексы индивидуальны |
|
Рефлекторные дуги относительно постоянны, рефлексы сохраняются на протяжении всей жизни |
Рефлекторные дуги изменяющиеся, подвижны, формируются на базе дуг безусловных рефлексов |
Образование условных рефлексов.
Рассмотрим пример условного рефлекса и его выработки: формирование реакции слюноотделения при виде лимона (натуральный условный рефлекс).
У человека, никогда не пробовавшего лимон, никаких реакций не возникает, кроме любопытства – ориентировочный рефлекс. Слюноотделение, как безусловно-рефлекторный акт возникает при раздражении рецепторов полости рта пищей – при попадании лимона в ротовую полость.
При формировании условного слюноотделительного рефлекса в качестве условного раздражителя (сигнал) выступает лимон, его вид. В качестве безусловного раздражителя (подкрепления) – вкус лимона.
Вид лимона приводит к возникновению очага возбуждения в корковом центре зрительного анализатора (затылочная область).
Безусловный раздражитель является более сильным, возбуждение коркового центра при действии безусловного раздражителя является доминантным. Доминантный очаг притягивает возбуждение из зрительного центра. Между двумя корковыми центрами устанавливается временная связь. Если такое сочетание «вид лимона – вкус лимона» повторится несколько раз, то возбуждение в зрительном центре быстро будет по «проторенному пути» временной связи проходить в пищевой центр и оттуда по эфферентным нервным волокнам к слюнным железам.
Таким образом, условия образования условного рефлекса таковы:
1. Наличие условного раздражителя (сигнала) и безусловного раздражителя (подкрепления),
2. Условный раздражитель по силе своего воздействия слабее подкрепления.
3. Совместное или при отставании в 1-5 сек неоднократное действие сигнала и подкрепления.
4. Нормальное, деятельное функциональное состояние нервной системы, прежде всего головного мозга.
У ребенка до 3 лет для выработки полезных рефлексов ведущее значение имеет еще пищевое подкрепление. В дальнейшем большее значение приобретает словесное поощрение. В процессе обучения и воспитания не следует преувеличивать роль биологического (пищевое подкрепление, болевое раздражение), необходимо учитывать и роль социальных факторов в процессе формирования личности.
Особое значение имеют рефлексы на время, что лежит в основе организации режима дня ребенка, школьника. Эти рефлексы можно отнести к следовым.
При формировании рефлексов подражания не обязательно быть участником, достаточно быть его «зрителем» (например формирование двигательных навыков, речи, социального поведения).
Благодаря экстраполяционным рефлексом формируется способность на основе анализа окружающей среды предвидеть результаты своей деятельности или события.
Различают условные рефлексы 1,2, 3 и т.д. порядков. У животных возможно выработать условный рефлекс 3-4 порядка, у человека более высокого порядка.
Таким образом, условные рефлексы обеспечивают более совершенное приспособление организма к меняющимся условиям жизни (уход от опасности, ориентировка во времени и пространстве и др.)
3. Понятие динамического стереотипа
Последовательная цепь условнорефлекторных актов, осуществляемая в строго определенном порядке во времени и пространстве называется динамическим стереотипом. Выработка стереотипа – сложная синтезирующая деятельность коры. Стереотип трудно вырабатывается, но его поддержание при выработке не требует значительного напряжения кокковой деятельности. Стереотипные действия легки в выполнении (письмо, трудовые операции и т.д.).
Динамический стереотип является у человека основой образования привычек, лежит в основе режима дня. Стереотипы устойчивы, они составляют основу человеческого поведения. Трудность переделки стереотипов заставляет обращать особое внимание на правильность выполнения тех или иных действий, операций, поступков, на правильность приемов обучения и воспитания.
4. Торможение условных рефлексов
Безусловное (внешнее) торможение условных рефлексов.
Торможение возможно, когда в коре больших полушарий при осуществлении условного рефлекса возникает новый, более сильный очаг возбуждения, не связанный с данным условным рефлексом.
А) Индукционное торможение – новый очаг возбуждения вызывает понижение возбудимости в участках коры больших полушарий, связанных с осуществлением условного рефлекса. Например, при осуществлении условного слюноотделительного рефлекса у животного на свет, включение звонка станет причиной торможения этого рефлекса. Болезненный воспалительный очаг, переполненный мочевой пузырь способны затормозить условный рефлекс.
Б) Запредельное торможение проявляется при чрезмерном увеличении силы или времени действия условного раздражителя, при этом условный рефлекс ослабевает и может перестать иметь место. Это торможение имеет охранительное значение.
Условное (внутреннее) торможение условных рефлексов.
Торможение развивается внутри дуги условного рефлекса, в нервных структурах, которые участвуют в осуществлении данного рефлекса. Внутреннее торможение необходимо вырабатывать, оно возникает при определенных условиях, требует для выработки иногда длительного времени.
А) Угасание условного рефлекса.. При многократном не подкреплении действия условного раздражителя (при выработанном условном рефлексе) через какой-то промежуток времени рефлекс не проявляется – угасает. Например, утрата навыка игры на музыкальном инструменте, непрочность знания учебного материала. У детей угасание формируется медленнее, чем у взрослых (затормозить проявление вредных привычек у детей труднее).
Значение этого вида торможения условных рефлексов состоит в том, что благодаря угасанию организм перестает реагировать на сигналы, утратившие свое значение (лишние движения при письме, трудовых операциях, физических упражнениях и др.).
Б) Торможение запаздывание условных рефлексов развивается, если отставить во времени подкрепление условного раздражителя безусловным. Запаздывание у детей вырабатывается с большим трудом, под влиянием воспитания и тренировки. Например, поднятая рука первоклассника и умение сдерживать свои желания, формирование силы воли старшеклассника.
В) Точный анализ сходных раздражителей обеспечивает биологически целесообразные реакции: различение, разделение сигналов, дифференцировка сходных воздействий на организм. Дифференцировка сходных условных раздражителей вырабатывается путем подкрепления одних и не подкрепления других раздражителей. Развивающееся при этом торможение подавляет рефлекторную реакцию на неподкрепляемые раздражители. Благодаря этому торможению мы различаем шумы, цвета, форму, похожие предметы и т.д.. Дифференцировка у ребенка вырабатывается с первых дней жизни.
Г) Условный тормоз. Близок к дифференцировочному торможению. Выработка его происходит в том случае, если к условному сигналу присоединяют добавочный индифферентный раздражитель и их действие не сопровождают подкреплением. При этом условный раздражитель без дополнительного индифферентного продолжают подкреплять безусловным.
5. Сигнальная деятельность мозга. Сигнальные системы действительности
В условных рефлексах отражается сигнальность как совершенная ее форма. Принцип сигнальности отражает фактор будущего, обеспечивает готовность к тому, что будет или не будет. Способность человека прогнозировать будущее – наивысшая форма проявления этого принципа.
Сигналы – это те раздражители, которые приобрели свое сигнальное значение при выработке условного рефлекса.
И.П.Павлов обнаружил различия при действии сигнальных раздражителей. Среди них можно выделить группу конкретных раздражителей и абстрактных. Конкретные, по словам И.П.Павлова, это раздражения и следы их действия в больших полушариях, приходящие в специальные клетки – рецепторы. Абстрактные раздражители обозначают конкретные раздражители, сигналы сигналов, смысловая нагрузка слова.
Общими для человека и животных являются анализ и синтез конкретных сигналов, что составляет первую сигнальную систему действительности.
Вторая сигнальная система действительности, свойственна только человеку — абстрактные раздражители и условные рефлексы, которые вырабатываются на их действие.
Первая и вторая сигнальные системы действительности функционируют совместно. И.П. Павлов отмечал, что через первую сигнальную систему организм приспосабливается к среде, через вторую становится ее хозяином.
Люди, с преобладанием первой сигнальной системы более охотно реагируют на конкретные раздражители, для них предпочтительнее действие конкретного раздражителя, чем абстрактного – словесное объяснение, охотнее воспринимают информацию, представленную в таблицах, в виде графиков. У людей с преобладанием второй сигнальной системы быстрее и прочнее формируются условные рефлексы на действие абстрактных раздражителей.
Возможно выявление преобладания (доминирования) первой или второй сигнальной системы в условиях наблюдения или эксперимента, в том случае, если мозг будет поставлен в условия выбора.
В настоящее время увиденное и описанное И.П. Павловым различие людей в предпочтении конкретных и абстрактных раздражителей нашло подтверждение – нейрофизиологические различия полушарий мозга, так называемая межполушарная морфо-функциональная асимметрия мозга. Большие полушария мозга не являются полными копиями друг друга. 100% доминирования одного из полушарий не обнаружено, как нет доминирования 50:50. Ведущее полушарие, правое или левое (по И.П. Павлову ведущая 1 или 2 сигнальная система) можно определить, если имеет место ситуация выбора. В этих условиях быстрее и точнее сработает ведущее полушарие. Если ситуации выбора не предлагать, то реакция будет такой, которая связана с деятельностью центров полушария, которые должны здесь «работать». В разных ситуациях выбора доминирование может проявляться по-разному у одного и того же человека. Делать вывод о типе личности на основании результатов нескольких тестов нельзя. Необходимо проведение большого количества тестов и наблюдений для объективной оценки ведущего полушария. Все мы двухполушарны, первая и вторая сигнальные системы не точно уравновешены.
6. Возрастные особенности сигнальных систем
Свойственная человеку вторая сигнальная система в процессе индивидуального развития приобретает ведущее значение к 6-7 годам. В первые полгода слова для ребенка не имеют особого значения, воспринимаются как звуковые раздражители. Свое сигнальное значение слова приобретают во второй половине первого года жизни. Однако слово не имеет своего самостоятельного значения, а выступает как компонент сложного раздражителя. Например, слово «мама» вызывает адекватную реакцию ребенка вместе с другими конкретными раздражителями: положение тела в пространстве, тепло материнских рук, голос, вид матери. К концу второго года слово выступает как обобщающий фактор. В процессе дальнейшего развития, общения со взрослыми, овладения речью вторая сигнальная система становится ведущей. Но одновременно с этим первая сигнальная система еще играет значительное влияние. Для закрепления полезных навыков, привычек, выработке полезных стереотипов не следует злоупотреблять словом. В подростковом возрасте вследствие значительных физиологических перестроек влияние первой сигнальной системы вновь усиливается, У старших школьников вновь ведущее значение имеет вторая сигнальная система, которая сохраняет его в течение всей жизни, постоянно совершенствуясь и развиваясь.
7. Понятие о типах внд. Классификация типов внд
Условнорефлекторная деятельность зависит от индивидуальных свойств нервной системы. Совокупность этих свойств называют называют типом высшей нервной деятельности (тип ВНД).
В основе типа ВНД лежат особенности протекания в мозге процессов возбуждения и торможения. Ведущими по мненияю И.П.Павлова являются следующие свойства:
А) Сила процессов возбуждения и торможения – работоспособность корковых клеток, которая определяется длительностью нервного напряжения.
Б) Уравновешенность – соотношение процессов возбуждения и торможения по силе.
В) Подвижность – способность корковых клеток в различных условиях окружающей среды быстро «уступать место», давать преимущество одного процесса перед другим.
На основании проявления этих свойств И.П.Павлов выделил четыре типа ВНД:
1. Сильный неуравновешенный (преобладает возбуждение над торможением);
2. Сильный уравновешенный (большая подвижность нервных прцессов);
3. Сильный с малой подвижностью нервных процессов (инертный);
4. Слабый тип характеризуется быстрой истощаемостью нервных клеток.
В реальной действительности типов ВНД значительно больше.
И.П. Павлов считал, что основные типы ВНД, обнаруженные и описанные по результатам экспериментов и наблюдений за животными, совпадают с темпераментами, установленными у людей Гиппократом.
Сильный неуравновешенный тип ВНД соответствует холерическому темпераменту, сильный уравновешенный – сангвиническому, инертный – флегматическому, слабый – меланхолическому.
По особенностям функционирования сигнальных систем у людей можно выделить следующие типы ВНД: художественный и мыслительный.
Рекомендуемая литература
- Безруких М.М. и др. Возрастная физиология (Физиология развития ребенка): Учеб. пособие для студ. высш. пед. учеб. заведений/М.М.Безруких, В.Д.Сонькин, Д.А.Фарбер. — М.: Издательский центр «Академия», 2002. – 416 с.
- Ермолаев Ю.А. Возрастная физиология: Учеб. пособие для студентов пед. вузов. – М.: Высш. шк., 1985. – 384 с.
- Обреимова Н.И., Петрухин А.С. Основы анатомии, физиологии и гигиены детей и подростков: Учеб. пособие для студ. дефектол. фак. высш. пед. учеб. заведений. – М.: Издательский центр «Академия», 2000. – 376 с.
- Хрипкова А.Г. и др. Возрастная физиология и школьная гигиена: Пособие для студентов пед. ин-тов/А.Г.Хрипкова, М.В.Антропова, Д.А.Фарбер. – М.: Просвещение, 1990. – 319 с.
- Смиронов В.М. Нейрофизиология и высшая нервная деятельность детей и подростков. – М.: АСАДЕМА, 2000.- 396с.