Высшая нервная деятельность. Учение об условных рефлексах. Возрастные особенности условно – рефлекторной деятельности

метки: Рефлекс, Раздражитель, Условный, Торможение, Ребенок, Деятельность, Безусловный, Жизнь

Лекция 4

1. Понятие о ВНД.
2. Учение об условных рефлексах. Отличие условных рефлексов от безусловных.
3. Условия, необходимые для образования условного рефлекса.
4. Динамический стереотип
5. Торможение условных рефлексов.

6. Возрастные особенности условнорефлекторной деятельности.

1. Понятие о ВНД.

Кора больших полушарий и ближайшие подкорковые структуры являются высшим отделом ЦНС – субстратом осуществления сложных рефлекторных реакций, лежащих в основе высшей нервной деятельности.

Представление о рефлекторном характере деятельности высших отделов ЦНС впервые было выдвинуто И.М.Сеченовым.

И.П.Павлов развил рефлекторную теорию и создал учение о высшей нервной деятельности. Ему удалось открыть нервный механизм, обеспечивающий сложные формы реагирования человека и высших животных на воздействие внешней среды. Этим механизмом является условный рефлекс.

Деятельность коры больших полушарий и ближайших к ней подкорковых образований, которая обеспечивает индивидуальное приспособление организма к изменениям окружающей среды называется, высшая нервная деятельность.Она обеспечивает поведение человека и животных.

Низшая нервная деятельность – это работа нижних отделов ЦНС – спинного мозга и ствола мозга. Низшая нервная деятельность обеспечивает осуществление безусловных рефлексов и инстинктов.

ВНД реализуется за счет доминирующего влияния коры на все нижележащие структуры центральной нервной системы. Основными процессами, динамично сменяющими друг друга в ЦНС, являются процессы возбуждения и торможения.

2. Учение об условных рефлексах. Отличие условных рефлексов от безусловных.

Основной формой деятельности нервной системы является рефлекторная. Раздражители, действующие непосредственно на рецепторы, вызывают реакции, которые И.П.Павлов назвал безусловными рефлексами. Они обеспечивают взаимодействие организма с внешней средой, имеют адаптивное (приспособительное) значение. Однако только безусловные реакции не могут обеспечить длительного, прочного и совершенного существования организма в окружающей среде. Поэтому реакции, которые возникают не на сами раздражители, а на сигналы об их действии, были названы Павловым условными рефлексами. Таким образом, все рефлексы были разделены на две большие группы безусловные и условные. При попадании пищи в полость рта возникает безусловнорефлекторная реакция, которая выражается в отделении слюны. Но эта же реакция возникает, если непосредственного раздражителя в виде пищи нет, а на органы чувств действуют его сигналы: вид пищи, запах, обстановка.

Условные и безусловные рефлексы. Определение и основные отличия.

... условных рефлексов затруднена, наблюдаются низкая работоспособность и быстрое истощение нервных клеток. На посторонние новые раздражители часто отмечается пассивно-оборонительная реакция, развивается запрет. Тип высшей нервной деятельности ... слабый, нормально-возбудимый, малоподвижный. Условные рефлексы образуются медленно. В высшей нервной деятельности преобладает процесс торможения, особенно ...

Основные отличия условных рефлексов от безусловных

Безусловные рефлексы	Условные рефлексы
1. Врожденные, наследственно передающиеся реакции, большинство из них начинают функционировать сразу же после рождения.	1. Реакции, приобретенные в процессе индивидуальной жизни.
2. Являются видовыми, т.е. свойственны всем представителям данного вида.	2. Индивидуальные.
3. Постоянны и сохраняются в течение всей жизни.	3. Непостоянны — могут возникать и исчезать.
4. Осуществляются за счет низших отделов ЦНС (подкорковые ядра, ствол мозга, спинной мозг).	4. Являются преимущественно функцией коры больших полушарий.
5. Возникают в ответ на адекватные раздражения, действующие на определенное рецептивное поле.	5. Возникают на любые раздражители, действущие на разные рецептивные поля.
6. Реагируют на действие наличного раздражителя, которого уже нельзя избежать.	6. Приспосабливают организм к действию стимула, которое еще предстоит испытать, т.е. имеют сигнальное (предупредительное) значение.

Безусловные рефлексы бывают:

1. Рефлексы новорожденных и детей ясельного возраста (1-2 года).

Сосательный рефлекс, хватательный рефлекс (рефлекс Робинсона).

2. Пищевые (жевание, глотание, отделение слюня, желудочного сока и т.д.)

3. Оборонительные рефлексы (отдергивание руки от горячего предмета, кашель, чихание, мигание при попадании струи воздуха в глаз и др.)

3. Рефлексы, поддерживающие гомеостаз.

4. Ориентировочный рефлекс. Всякий новый и неожиданный раздражитель обращает на себя внимание человека. Рефлекс «Что такое?» играет важную роль в познании окружающего мира.

5. Статокинетические рефлексы, которые обеспечивают передвижение и равновесие тела в пространстве.

Инстинкт – это врожденная, строго постоянная, специфическая для каждого вида форма приспособительного поведения, которая побуждается основными биологическими потребностями организма и специфическими раздражителями внешней среды. Их характерной особенностью является цепной характер реакций.

1. Половой и родительский инстинкт.

2. Инстинкт самосохранения.

3. Игровой инстинкт.

Условные рефлексы – это рефлексы на будущие события. Биологическое значение условных рефлексов состоит в их предупредительной роли, они имеют для организма приспособительное значение, готовя организм к будущей полезной поведенческой деятельности и помогая ему избежать вредных воздействий, эффективно адаптироваться к окружающей природной и социальной среде. Условные рефлексы формируются благодаря пластичности нервной системы.

Условный рефлекс— это сложная многокомпонентная реакция, которая вырабатывается на базе безусловных рефлексов с использованием предшествующего индифферентного раздражителя. Например, в предстартовый период у спортсменов происходит перераспределение крови, усиление дыхания и кровообращения, и когда мышечная нагрузка начинается, организм уже к ней подготовлен.

3. Условия образования условного рефлекса

Условные рефлексы вырабатываются на базе безусловных. Условный рефлекс так назван И.П.Павловым потому, что для его образования нужны определенные условия.

1. наличие двух раздражителей, один из которых безусловный (пища, болевой раздражитель и др.), вызывающий безусловно-рефлекторную реакцию, а другой — условный (сигнальный), сигнализирующий о предстоящем безусловном раздражении (свет, звук, вид пищи и т.д.);

2. Возбуждение, которое возникает от биологически значимого раздражителя, должно быть сильнее, чем возбуждение, которое возникает от индифферентного раздражителя.

При этом условии более сильное возбуждение становится доминантным и притягивает к себе возбуждение от индифферентного раздражителя.

3. Таких сочетаний должно быть достаточно много (2-14).
4. условный раздражитель должен предшествовать действию безусловного.
5. необходимо устранить посторонние раздражители, так как они могут вызывать торможение условного рефлекса;
6. животное, у которого вырабатывается условный рефлекс, должно быть здоровым;
7. при выработке условного рефлекса должна быть выражена мотивация, например, при выработке пищевого слюноотделительного рефлекса животное должно быть голодным, у сытого — этот рефлекс не вырабатывается.

Если такие условия возникают несколько раз, то между возбуждениями образуется (замыкается) временная связь. Теперь при действии только индифферентного раздражителя возбуждение, которое возникает в коре больших полушарий по образовавшейся временной связи, вызывает то же действие, что и биологически значимый раздражитель. Таким образом, выработался условный рефлекс. Образовалась (замкнулась) временная связь.

Временная связь— это совокупность нейрофизиологических, биохимических и ультраструктурных изменений в мозге, возникающих в процессе совместного действия условного и безусловного раздражителей.

Временная связь существует до тех пор, пока существуют условия, при которых она образовалась.

Классификация условных рефлексов:

1. Условные рефлексы выработанные на базе безусловных имеют то же название, что и безусловные рефлексы – пищевые, оборонительные, двигательныеи т.д.

2. По виду рецепторов, с которых идет выработка, выделяютэкстероцептивные, проприоцептивные, интероцептивныеусловные рефлексы. Проприоцептивные условные рефлексы лежат в основе научения двигательным навыкам (ходьбе, производственным операциям).

Ведущее значение у человека имеют экстероцептивные словесные раздражители, которые формируют поступки.

3. Условные рефлексы бывают положительными и отрицательными. Такая особенность поведения ребенка, как дисциплинированность, связана именно с взаимодействием этих рефлексов.

4. Рефлексы на время. Образование этих рефлексов связано с регулярно повторяющимися в одно и тоже время раздражителями, н/р, с приемом пищи. Именно поэтому ко времени приема пищи усиливается функциональная активность органов пищеварения.

Выработка условных рефлексов на время у детей имеет очень важное значение, так как организм ребенка подготавливается к определенному виду деятельности (сну, приему пищи, выполнению домашнего задания) заранее.

5. Подражательные условные рефлексы. Если у какого-либо животного вырабатывать условный рефлекс на виду у другого, то у «зрителя» тоже вырабатывается такой условный рефлекс. Н/р, попугаи и скворцы подражают человеческой речи. Подражательные условные рефлексы легко вырабатываются у детей, особенно в 4-5 лет, когда они подражают родителям, взрослым, детям в походке, манере разговаривать, в повторении фраз и т.д. Поэтому личный пример имеет большое воспитательное значение.

6. Экстраполяционные рефлексы,которые заключаются в способности правильно определять направление передвижения полезного и опасного объекта, т.е. предвидеть благоприятные и неблагоприятные для жизни ситуации.

7. Условные рефлексы высших порядков

При выработке новых условных рефлексов в качестве подкрепления могут быть использованы уже выработанные условные рефлексы. Условный рефлекс, выработанный на базе безусловного, называют усл. рефлексом первого порядка. Условный рефлекс, выработанный на базе условного рефлекса первого порядка, называют усл. рефлексом второго порядка.

У собак можно выработать условные рефлексы третьего порядка. У обезьян четвертого порядка. У детей младшего школьного возраста можно выработать условные рефлексы шестого порядка, а у старшеклассников – до 20 порядка. Значение условных рефлексов высших порядков очень велико при обучении в школе, Н\р, изучение иностранного языка, математики – все это выработка условных рефлексов высших порядков.

8. Динамический стереотип.Окружающий мир действует на организм не единичными раздражителями, а обычно системой одновременных и последовательных раздражителей. Если эта система в таком порядке часто повторяется, то это ведет к образованию динамического стереотипа.

Динамический стереотип – это последовательная цепь условнорефлекторных актов, которые осуществляются в строго определенном, закрепленном во времени порядке и являются следствием сложной системной реакции организма на комплекс условных раздражителей. После его выработки достаточно действия только одного раздражителя из всей цепи, чтобы осуществился закрепленный комплекс условных рефлексов.

Выработка динамического стереотипа энергетически дорого обходится организму. Это большой труд, но после его выработки он осуществляется легко, без значительной затраты энергии, автоматически. Переделка динамического стереотипа дается с трудом и сопровождается биологически отрицательной реакцией.

Все приобретенные нами в течение жизни навыки есть не что иное, как динамические стереотипы. Наше поведение в основном определяется выработанными динамическими стереотипами: наша походка, умение пользоваться столовыми приборами, плавать, заниматься любым видом спорта, передвижение по хорошо знакомой дороге домой или на учебу, работу, навык письма, профессиональные навыки (работа на пишущей машинке, умение шить, вязать).

Проявлением динамического стереотипа является условный рефлекс на время, который способствует оптимальной деятельности организма при правильном режиме дня. Н/р, прием пищи в одни те же часы; отход ко сну в одно и тоже время способствует быстрому засыпанию; выполнение домашнего задания в одни и те же часы приводит к более быстрому врабатыванию и качественному и быстрому выполнению работы.

Высшая нервная деятельность определяется сложным взаимодействием процессов возбуждения и торможения в головном мозге. Поэтому различают безусловное торможение и условное торможение.

Безусловное торможение– это врожденное торможение, которое возникает при появлении нового, неожиданного раздражителя (внешнее торможение) или при действии очень сильных или длительных раздражителей (запредельное торможение).

Примером внешнего торможения может быть ситуация, когда у ребенка выработан рефлекс на время и 14 часов у него усиливается слюноотделение в связи с предстоящим обедом. В это время вы приносите новую игрушку или кассету с мультиком и у ребенка пропадает аппетит, так как тормозится и условнорефлекторная деятельность и естественное чувство голода. Внешнее торможение способствует экстренному приспособлению организма к меняющимся условиям внешней и внутренней среды организма и дает возможность при необходимости переключиться на другую деятельность согласно ситуации.

Биологический смысл запредельного торможения– предохранение нервных клеток от истощающих воздействий, поэтому его называют также охранительным. Н/р, при встрече с сильным хищником, от которого нет спасения ни в бегстве, ни в борьбе, животное замирает, чтобы остаться незамеченным или не вызвать агрессивной реакции у хищника. Запредельное торможение может возникнуть при длительном действии слабого раздражителя. Н/р, человек, который едет в поезде может заснуть под стук колес. Длительные слабые звуковые колебания вызывают запредельное торможение в корковых нейронах слухового анализатора, которое иррадиирует по коре больших полушарий, вызывает сон.

Условное торможениетребует выработки, оно является приобретенным, индивидуальным. Выделяют угасательное торможение, дифференцировочное, запаздывающее и условный тормоз.

1. Угасательное торможениеразвивается при многократном применении условного раздражителя без подкрепления его безусловным.

Пример с выключателем. Физиологи считают, что угасание условных рефлексов лежит в основе забывания. В связи с тем, что прочность выработки условных рефлексов у детей существенно выше, чем у взрослых, угасание этих рефлексов у них происходит значительно труднее. В связи с этим, необходимо помнить, что легче предотвратить выработку у детей нежелательных условных рефлексов, чем затем пытаться их «угасить», т.е. отучить от вредных привычек.

С явлением угашения, очевидно, связано забывание пройденного учебного материала, если оно не повторяется на последующих уроках, угасание спортивных двигательных навыков, если есть перерыв в занятиях спортом.

2. Дифференцировочное торможение,связано со способностью мозга различать даже весьма близкие по своим свойствам условные раздражители. Этот тип торможения имеет большое значение, так как лежит в основе обучения и воспитания ребенка. Если выработать у собаки условный рефлекс частотой 1000 Гц и после его закрепления пищей дать звук частотой 800 Гц, то у собаки также начнется слюноотделение. Однако, если этот тон не подкреплять пищей, собака через некоторое время научиться различать (дифференцировать) эти два тона. Н/р, ребенок начинает различать отдельные речевые звуки или буквы именно благодаря высокой способности его мозга дифференцировать эти раздражители. Скорость образования дифференцировок, в значительной степени определяет учебные возможности детей и подростков.

3. Запаздывательное торможениевозникает при отставлении подкрепления на 1-3 минуты относительно начала действия условного сигнала. Постепенно появление условной реакции сдвигается к моменту подкрепления. Его функциональное значение связано с предохранением организма от напрасной, преждевременной траты энергии. Н/р, хищные животные способны затаиваться на длительное время, неподвижно выжидая удобного мгновения для нападения на свою жертву.

Запаздывание у детей вырабатывается с большим трудом под действием воспитания и тренировки. Как правило, младшеклассники нетерпеливо тянут руку, размахивают ею, встают из-за парты, чтобы его заметил учитель. И только к старшему школьному возрасту появляется выдержка, умение сдерживать свое желание, сила воли.

4. Условный тормозвырабатывается, если к условному сигналу присоединяют добавочный индифферентный раздражитель и их действие не сопровождается подкреплением. При этом условный раздражитель без дополнительного индифферентного продолжают подкреплять безусловным. В результате условную реакцию вызывает только условный раздражитель без индифферентного, а их сочетание тормозит условный рефлекс. Условный тормоз расширяет возможности человека выделять из окружающей среды биологически значимые сигналы и адекватно реагировать на них.

Значение знаний особенностей процессов торможения у детей и подростков в оптимизации обучения и воспитания.

В процессе обучения и воспитания ребенка необходимо учитывать, что безусловное (внешнее) торможение наиболее сильно выражено только у детей до 3-4 лет. Н/р, если 3-летний малыш хочет наступить в лужу, бесполезно говорить ему «Нельзя!». Но если ему показать красивый цветок, обратить внимание на птичку ребенок легко может забыть о том, что он хотел сделать. Поэтому, внешнее торможение является важным средством воспитания полезных привычек и навыков у детей первых лет жизни.

Внутреннее торможение приобретает ведущее значение только к 6-7 годам. Особенно важно научить ребенка сдерживать (тормозить) рефлекторную деятельность, научить ждать. Такая тренировка тормозных процессов лежит в основе воспитания у ребенка правил поведения в обществе, научит его считаться не только с собственными желаниями, но и уважать требования окружающих.

Внутреннее торможение (дифференцировочное) имеет большое значение для обучения ребенка письму, чтению, рисованию и т.д.

Торможение обеспечивает нам тонкую коррекцию нашей деятельности соответственно воздействиям окружающей среды, «стирая» уже ненужные, биологически нецелесообразные условные реакции и способствуя образованию новых.

Возрастные особенности условнорефлекторной деятельности.

I этап – Грудной

Условные рефлексы начинают вырабатываться в первый день после рождения ребенка. Однако они образуются с трудом, после нескольких десятков подкреплений, неустойчивые. Н/р, прикосновение к щеке новорожденного вызывает поворот головы в сторону прикосновения и появление сосательных движений. На 10-14 день тактильно-лабиринтный условный рефлекс (при взятии ребенка на руки в положении кормления он поворачивает голову и делает сосательные движения).

Условный ориентировочный рефлекс образуется на 2-4 месяце. Однако, все условные рефлексы первых 3 месяцев в связи с незрелостью коры больших полушарий, образуются очень медленно, после многих подкреплений, и все они неустойчивы. К концу года проявляются условные рефлексы на время, ситуацию, обстановку.

Безусловное торможение условных рефлексов имеется с первых дней после рождения, а условное вырабатывается постепенно. Однако все виды условного торможения до 6 месяцев очень неустойчивы. Все условные рефлексы легко тормозятся за счет безусловного торможения.

II этап – ясельный.

Ребенок на 2-ом году жизни начинает свободно передвигаться в пространстве, у него закладываются основы речи. Безусловный ориентировочный рефлекс «Что такое?» в этот период жизни проявляется как «Что с этим можно сделать?» Бурное развитие ребенка приводит к образованию большого количества новых условных рефлексов. У ребенка складываются образы предметов. Формирование образов возможно только в результате минипуляций ребенка с предметами, в процессе которых он познает весь комплекс раздражителей, характерных для данного предмета (н/р, елка, ее вид, запах, уколы хвоей создают образ елки отличный от всех других предметов).

Нельзя ограничивать ребенка в его манипуляциях с предметами, иначе будет обеднение в выработке условных рефлексов, замедление формирования образного мышления.

На базе образов начинают формироваться понятия, т.е. обобщение однотипных образов (кукла, кубик).

В этом периоде вырабатываются первые подражательные условные рефлексы и экстраполяционные. Так, ребенок может спокойно смотреть на далеко стоящую собаку, но пугается, если собака начинает подходить к нему.

Впервые начинают вырабатываться динамические стереотипы, причем их ломка сопровождается резко выраженной отрицательной биологической реакцией.

III этап — дошкольный.

В этот период создается уже солидная база условных рефлексов. Ребенок задает огромное количество вопросов, пытается проникнуть в суть явлений и предметов. В это время легко образуются рефлексы высших порядков (до 6-го порядка).

Большое развитие получают подражательные рефлексы. Одной из особенностей в образовании условных рефлексов является быстрота их образования – быстрее, чем на любом другом этапе развития.

Условное торможение все ее вырабатывается с трудом.

IV этап – младший школьный возраст.

Характерной чертой этого этапа является образование различных комплексов, систем из ранее выработанных условных рефлексов. Образуется большое количество динамических стереотипов. К концу этапа дифференцировки образуются легко, становятся прочными.

Запаздывающее торможение к концу этапа вырабатывается достаточно легко. На этом этапе условные рефлексы вырабатываются быстро, легко, становятся стойкими и устойчивыми по отношению к безусловному торможению. В связи с усилением процессов торможения хорошо развит кортикальный тормозной контроль над эмоциями и осуществлением безусловных реакций за счет выработки тормозных условных рефлексов. Все это является немаловажным для воспитания правильного поведения детей.

V этап – подростковый

В связи с гормональными перестройками в организме подростка ослабевают все виды условнго торможения. Ухудшается выработка всех тормозных рефлексов, а положительные условные рефлексы проявляются более бурно, не адекватно раздражению.

В начальный период V этапа у девочек наблюдается отчетливое снижение тонуса коры больших полушарий. Как следствие – повышение эмоциональности, нарушение вегетативных функций. У мальчиков функциональные расстройства выражены слабее и контроль коры за функциями подкорковых структур относительно сильнее. В этот период наблюдается психическая неуравновешенность с резкими переходами от экзальтации к депрессии и, обратно, обидчивость, резко выраженное критическое отношение к окружающим, особенно взрослым.

К концу этапа усиливаются процессы торможения, снижаются реактивность и возбудимость ЦНС, что связано с установлением нового гормонального баланса. Вновь совершенствуются ранее выработанные дифференцировки и динамические стереотипы.