Высшая нервная деятельность

Министерство образования РФ

Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения «СПГУТД»

Кафедра «социальная работы и право»

Реферат на тему

«Высшая нервная деятельность»

Работу выполнила: Захарова В.С. 1-ЕД-41

Проверил: Майданов Н.П.

Санкт-Петербург 2012

История возникновения высшей нервной деятельности

Учение о физиологии высшей нервной деятельности, созданное трудами великого русского ученого И.П.Павлова, является естественнонаучной основой философии диалектического материализма, оно утверждает первичность материи и вторичность сознания, наличие объективного и субъективного, материального и идеального. В учении И.П. Павлова заложены материалистические идеи и подход к исследованию высших функций мозга. Оно раскрывает закономерности работы головного мозга, позволяет познать природу и внутренние механизмы обучения, памяти, эмоций, мышления, сознания. Физиология высшей нервной деятельности становится наукой о нейрофизиологических механизмах психики и поведения, базирующейся на принципе рефлекторного отражения внешнего мира. Материалистическое учение И.П. Павлова положило начало новому этапу в развитии физиологии и смежных с нею наук. Непрерывное совершенствование высшей нервной деятельности происходит в процессе обучения (усвоения чужого опыта), в результате которого человек приобретает способность выбирать наилучший из возможных вариантов, предвидеть результаты своей деятельности, изменять окружающие его условия, создавать новые, не имеющие аналогов материалы.
Высшая нервная деятельность (ВНД)— деятельность главных отделов центральной нервной системы, обеспечивающая приспособление животных и человека к окружающей среде. Основа высшей нервной деятельности — рефлексы (безусловные и условные). Возникновение в процессе жизнедеятельности организма новых условных рефлексов, позволяющих ему целесообразно реагировать на внешние раздражители и тем самым приспосабливаться к постоянно изменяющимся условиям окружающей среды. Затухание или исчезновение выработанных ранее рефлексов благодаря торможению при изменении среды.

Понятие

Высшая нервная деятельность — это процессы, происходящие в высших отделах центральной нервной системы животных и человека. К этим процессам относят совокупность условных и безусловных рефлексов, а также «высших» психических функций, которые обеспечивают адекватное поведение животных и человека в изменяющихся окружающих природных и социальных условиях. Высшую нервную деятельность центральной нервной системы следует отличать от работы центральной нервной системы по синхронизации работы различных частей организма между собой. Ей присуща деятельность только головного мозга, который контролирует индивидуальные поведенческие реакции организма в окружающей среде. Высшая нервная деятельность имеет ряд особенностей:

·         В качестве морфологического субстрата выступают кора больших полушарий подкорковые образования( ядра таламуса, лимбической системы, гипоталамуса,  базальные ядра).

·         Контролирует контакт с окружающей средой.

·         В основе механизмов возникновения лежат инстинкты и безусловные рефлексы.

Безусловные рефлексы	Условные рефлексы
Врожденные реакции	Приобретенные реакции
Постоянно существующие реакции	Временно существующие реакции
Видовые рефлексы	Индивидуальные рефлексы
Имеются готовые рефлекторные дуги	Образуются новые рефлекторные дуги
Осуществляются всеми отделами ЦНС	Осуществляются ведущими отделами ЦНС

Условные рефлексы(приобретенные)- это приобретенный рефлекс, свойственный отдельному индивиду (особи). Возникают в течение жизни особи и не закрепляются генетически (не передаются по наследству). Возникают при определённых условиях и исчезают при их отсутствии. Формируются на базе безусловных рефлексов при участии высших отделов мозга. Условно-рефлекторные реакции зависят от прошлого опыта, от конкретных условий, в которых формируется условный рефлекс.

Безусловные рефлексы (инстинкты) — врожденные реакции организма на определенные воздействия внешней или внутренней среды, осуществляемые при посредстве ЦНС и не требующие специальных условии для своего возникновения.

Условия, при которых происходит выработка приобретаемых рефлексов:

·         Наличие 2 раздражителей: безусловного раздражителя(например, пищевого) и индифферентного (нейтрального) раздражителя, который затем становится условным сигналом- методика безусловного подкрепления;

·         Первым должен воздействовать индифферентный раздражитель, затем безусловный раздражитель. В дальнейшем действие 2-х раздражителей продолжается и заканчивается одновременно. Условный рефлекс возникнет в том случае, если индифферентный раздражитель станет условным раздражителем, т.е он сигнализирует о действии безусловного раздражителя.

·         Постоянство окружающей среды — выработка условного рефлекса требует постоянства свойств условного сигнала.

·         Определенная сила раздражителей. Безусловный раздражитель должен быть настолько сильным, чтобы вызывать доминантное возбуждение в центральной нервной системе. Индифферентный раздражитель должен быть привычным, чтобы не вызывать ярко выраженного ориентировочного рефлекса.

Например, после предварительного изолированного действия светового сигнала собаке подавалось подкрепление-мясо и регистрировалось выделение слюны. После ряда сочетаний этих сигналов уже одно только включение света вызывало выделение слюны, т.е. был выработан новый рефлекс, смысл которого заключался в подготовке организма к приему пищи.

Механизм образования условных рефлексов

Заключается в образовании новой рефлекторной дуги.

Рефлекторная дуга-путь, проходимый нервными импульсами при осуществлении рефлекса.

Рефлекторная дуга состоит из:

·         рецептора— нервное звено, воспринимающее раздражение;

·         афферентного звена — центростремительное нервное волокно — отростки рецепторных нейронов, осуществляющие передачу импульсов от чувствительных нервных окончаний в центральную нервную систему;

·         центрального звена — нервный центр (необязательный элемент, например для аксон-рефлекса);

·         эфферентного звена — осуществляют передачу от нервного центра к эффектору.

·         эффектора— исполнительный орган, деятельность которого изменяется в результате рефлекса.

Принцип образования состоит в присоединении нового афферентного начала рефлекторной дуги, идущего от зрительных путей к эфферентной части безусловного рефлекса. Между центрами  этих исходных рефлексов сформировалась новая связь. Павлов И.П. назвал ее- временной связью, так как в случае прекращения подачи пищи собаке после светового сигнала слюнной условный рефлекс исчезал.

В ходе выработки условного рефлекса наблюдались определенные фазы:

·         Генерализации(обобщенное восприятие сигнала, когда условная реакция наблюдалась на любой сходный сигнал), основой чего были процессы иррадации возбуждения (распространения) в коре больших полушарий;

·         Концентрации возбуждения (реакция только на конкретный сигнал), что проявлялось за счет вырабатываемого условного торможения на посторонние неподкрепляемые сигналы;

·         Стабилизации (упрочнения условного рефлекса).

Различают несколько разновидностей условных рефлексов:

·         Натуральные- на сигнал, характеризующие безусловные раздражители (запах мяса для слюнного рефлекса);

·         Искусственные- на посторонние сигналы( запах мяты);

·         Наличные- на условный сигнал, непосредственно предшествующий безусловному подкреплению.

·         Следовые- формируются в том случае, когда безусловный подкрепляющий раздражитель предъявляется лишь после окончания действия условного стимула.

·         Положительные (с активным проявлением ответной реакции)

·         Отрицательные (с ее торможением)

·         Условные рефлексы на время-  вырабатываются на одновременные и последовательные комплексы стимулов, на последовательную цепь условных раздражителей, разделенных определенным временным промежутком.

·         Условные рефлексы первого порядка- на один предшествующий условный раздражитель.

·         И более высоких порядков: Когда безусловному подкреплению предшествуют сочетание двух последовательно подающихся сигналов(свет+ звук)-условный рефлекс 2 порядка, трех сигналов (свет +звук + касание)- условный рефлекс 3 порядка и т.д.

Значение условных рефлексов

Биологическое значение условных рефлексов в жизни человека и животных огромно, так как они обеспечивают их приспособительное поведение — позволяют точно ориентироваться в пространстве и времени, находить пищу (по виду, запаху), избегать опасности, устранять вредные для организма воздействия. С возрастом число условных рефлексов возрастает, приобретается опыт поведения, благодаря которому взрослый организм оказывается лучше приспособленным к окружающей среде, чем детский. Выработка условных рефлексов лежит в основе дрессировки животных, когда тот или иной условный рефлекс образуется в результате сочетания с безусловным (дача лакомства и др.).

Внешнее и внутренне торможение условных рефлексов

По своему происхождению  торможение условных рефлексов может быть безусловным( врожденным) и условным ( выработанным в течение жизни). К безусловному торможению относят: охранительное (запредельное)- возникает при  чрезмерно сильном или длительном раздражении.  К условному торможению относят:

·         Внутреннее- рефлекса развивается постепенно в случае многократного подкрепления условного раздражителя безусловным. Благодаря внутреннему торможению в ЦНС происходит угасание биологически нецелесообразных для организма реакций, утративших свое значение в измененных условиях среды. Например, при пересыхании водоема, из которого животные пили воду, условный раздражитель (вид ручья) не будет подкрепляться безусловным (питье воды), условный рефлекс начнет угасать и животные перестанут ходить на водопой. Они найдут новый источник воды, и возникнет новый условный рефлекс взамен утраченного. Образование новых условных рефлексов и исчезновение старых позволяет организму менять свое поведение, всякий раз приспосабливаясь к особенностям среды обитания. Внутреннее торможение дает организму возможность сводить к минимуму биологически нецелесообразные, лишние реакции в ответ на различные раздражители, переставшие подкрепляться безусловными рефлексами.

·         Внешнее- происходит в случае образования в коре больших полушарий мозга нового очага возбуждения под действием более сильного раздражителя, не связанного с данным условным рефлексом. Например, боль приводит к торможению пищевого условного рефлекса. Или выработанный у животных условный пищевой рефлекс на свет, не проявляется при внезапном действии шума. Чем сильнее посторонний раздражитель, тем больше его ослабляющее действие.

Условное торможение вырабатывается при отсутствии подкрепления условного сигнала. Различают несколько видов условного торможения:

·         Угасание развивается при повторении условного сигнала без подкрепления. Например, имея прочный слюнной рефлекс у собаки на вспышку света и затем применяя свет без подкрепления, можно получить последовательные условные ответы.

·         Дифференцировочное торможение вырабатывается при подкреплении одного условного сигнала (звук 500 Гц) и отсутствии подкрепления сходных с ним сигналов ( звук 1000, 200 и 100 Гц), на которые первоначально получался условный ответ. Этот вид торможения, в частности, позволяет спортсмену отдифиренцировать сокращения ненужных мышц при выработке двигательного навыка, т.е. имеет важное координационное значение.

·         Запаздывающее торможение формируется при отложении на определенный отрезок времени подкрепления от условного сигнала. В этом случае сразу после условного сигнала реакция отсутствует (тормозится), но перед моментом подкрепления обнаруживается.

Динамический стереотип

Динамический стереотип- выработанная строго зафиксированная система условных и безусловных рефлексов, которые последовательно чередуются. Для формирования динамического стереотипа необходимо наличие внешнего стереотипа, т. е. определенной последовательности действия условных и безусловных раздражителей. В ответ на них в центральной нервной системе последовательно возникают очаги возбуждения, которые обеспечивают возникновение динамического стереотипа.

Например, у собаки выработан динамический стереотип на определенный порядок из 6 раздражителей, и имеются на них закрепленные условные величины слюноотделения, специфические для каждого сигнала.

Следовательно, в коре больших полушарий собаки образована цепь последовательно возбуждающихся или затормаживающихся нервных центров, в которой активность каждого автоматически вызывает включение следующего. Подобный стереотип возникает у спортсмена при выработке двигательного навыка, особенно при выполнении стандартных движений.

Значение динамического стереотипа

1. за счет динамического стереотипа облегчается возникновение процессов возбуждения и торможения в центральной нервной системе, т. к. нейроны находятся в состоянии готовности; 
2. автоматическое выполнение различных действий.

Типы высшей нервной деятельности, первая и вторая сигнальная система

Случившееся в 1924 г. В Ленинграде сильное наводнение грозило затопить клетки с подопытными собаками, которые испытали сильный стресс. На следующий день обнаружилось, что у некоторых собак пропали прочно выработанные условные рефлексы, но у других они сохранились. Это навело И.П. Павлова на мысль о различных типах нервной системы у животных.  В качестве основных свойств И.П. Павлов рассматривал силу возбуждения и торможения, их уравновешенность и подвижность. С учетом этих свойств им были выведены следующие четыре типа высшей нервной деятельности:

·         Т. ВНД сильный неуравновешенный — характеризуется сильным раздражительным процессом и отстающим по силе тормозным, поэтому представитель такого типа в трудных ситуациях легко подвержен нарушениям ВНД. Способен тренировать и в значительной степени улучшать недостаточное торможение. В соответствии с учением о темпераментах — это холерический тип.

·         Т. ВНД уравновешенный инертный — с сильными процессами возбуждения и торможения и с плохой их подвижностью, всегда испытывающий затруднения при переключении с одного вида деятельности на другой. В соответствии с учением о темпераментах — это флегматический тип.

·         Т ВНД сильный уравновешенный подвижный — имеет одинаково сильные процессы возбуждения и торможения с хорошей их подвижностью, что обеспечивает высокие адаптивные возможности и устойчивость в условиях трудных жизненных ситуаций. В соответствии с учением о темпераментах — это сангвинический тип.

·         Т.ВНД слабый — характеризуется слабостью обоих нервных процессов — возбуждения и торможения, плохо приспосабливается к условиям окружающей среды, подвержен невротическим расстройствам. В соответствии с классификацией темпераментов — это меланхолический тип.

Первая сигнальная система- развита практически у всех животных и людей. Это система наших непосредственных ощущений, восприятий, впечатлений от конкретных предметов и явлений окружающего мира.

Вторая сигнальная система- присутствует только у человекаи, возможно, у некоторых китообразных. Это связано с тем, что только человек способен формировать отвлечённый от обстоятельств образ. После произнесении слова «лимон» человек может представить, какой он кислый и как обычно морщатся, когда едят его, то есть произнесение слова вызывает в памяти образ (срабатывает вторая сигнальная система); если при этом началось повышенное отделение слюны, то это работа первой сигнальной системы.

Свойства второй сигнальной системы:

Обобщение сигналов первой и второй сигнальной системы;

Абстрагирование( сложных комплексных понятий- мужество, ярость, доброта и др.);

Возможность передачи накопленного опыта (возникновение культуры, науки и пр.)

Деятельность второй сигнальной системы связывают с функциями третичных полей коры больших полушарий, преимущественно левого полушария у правшей, где находятся центры речи.

В связи с различием соотношений у людей реакций, связанных с преобладанием первой и второй сигнальной системы, И.П. Павлов различал специфически человеские типы нервной системы:

Мыслительный- с преобладанием второй сигнальной системы;

Художественный- с преобладанием первой сигнальной системы.

Среди взрослых людей количество лиц с преобладанием второй сигнальной системой составляет около половины населения . Около  25 % населения составляют лица с преобладанием первой сигнальной системой. И примерно 25 % - лица, имеющие равновесие обеих систем. Соответственно этим лицам в настоящее время различают две основные формы интеллекта человека:

Невербальный интеллект- отражает природные возможности индивида манипулировать с непосредственными раздражителями( особенно зрительно- пространственными).

Вербальный- отражает способность манипулировать со словесным материалом, что определяет характер поведенческих реакций, в том числе и в спорте.

Заключение

Роль ЦНС огромна. Наряду с обеспечением индивидуального приспособления организма к изменяющимся условиям внешней и внутренней среды, высшая нервная деятельность имеет важнейшее значение в процессе приобретения новых двигательных навыков и адаптации к различным физическим упражнениям. Механизмы высшей нервной деятельности у высших животных и человека связаны с деятельностью ряда отделов головного мозга, Основная роль в этих механизмах принадлежит коре больших полушарий (И. П. Павлов). Экспериментально показано, что у высших представителей животного мира после полного оперативного удаления коры высшая нервная деятельность резко ухудшается. Они теряют способность тонко приспосабливаться к внешней среде и самостоятельно существовать в ней.

Список использованной литературы

С.И.Кузьмина, С.С.Фирсова «Нормальная физиология: Конспект лекций.»- М.: Эксмо,2006.-160с.

А.С.Солодков, Е.Б. Сологуб «Физиология человека: учебник.»- М.: Советский спорт, 2008.-620с.

Данилова H.H. « Физиология высшей нервной деятельности»- Ростов н/Д: «Феникс», 2005. — 478 с.