Высшая нервная деятельность

Высшая нервная деятельность.

Высшая нервная деятельность (ВНД) – это совокупность условных рефлексов, которые лежат в основе поведения человека и позволяют приспосабливаться к меняющимся условиям окружающей среды.

Материальной основой высшей нервной деятельности является деятельность коры больших полушарий с подкорковыми ядрами переднего мозга.

В 1863 г. русский физиолог в работе «Рефлексы головного мозга» дал первое научное обоснование поведения животных и человека. Он рассматривал разнообразные сложные формы поведения и психику, как проявление одних рефлексов и торможение других. Павлов развил учение Сеченова о рефлекторном характере деятельности головного мозга и создал учение о физиологии высшей нервной деятельности человека и животных. Под высшей нервной деятельностью он понимал деятельность коры больших полушарий, которая и является материальной основой условных рефлексов. Он также разработал учение о двух сигнальных системах. Павлов полагал, что ВНС обеспечивает целесообразность поведения в меняющихся условиях жизни, а так же осуществляет рефлекторную регуляцию и гармонию частей организма.

Основная форма деятельности нервной системы рефлекторная. Понятие рефлекс было введено фр. учёным Декартом более 300 лет назад.

Рефлекс – это ответная реакция организма, осуществляемая и контролируемая ЦНС. Рефлексы очень разнообразны, например, глотание, одёргивание руки при соприкосновении с огнём, слёзы при раздражении глаз и т. д.

Рефлексы по их биологическому значению делятся на:

а) защитные; б) половые; в) оборонительные;

г) пищеварительные и т. д.

Рефлексы по характеру ответной реакции делятся на:

а) двигательные; б) секреторные; в) сосудистые и т. д.

Рефлекторная дуга – это путь, по которому проходит нервный импульс. Рефлекторная дуга состоит из 5 частей:

воспринимающая часть – рецептор, который воспринимает раздражение; афферентная часть - чувствительный (центростремительный) нейрон; центральная часть - вставочный нейрон или нервный центр, где происходит переключение возбуждения с чувствительного нейрона на двигательный и анализ возбуждения; эфферентная часть - двигательный (центробежный) нейрон; исполнительная часть - рабочий орган, который отвечает на раздражение.

Рефлекторная дуга сухожильного рефлекса (коленного) состоит из 2 нейронов (моносинаптическая, так как в центральной части содержит только 1 синапс, более сложные – полисинаптические рефлекторные дуги): чувствительного и двигательного (нет вставочного нейрона).

Рецепторы – это образования для восприятия раздражения:

по характеру восприятия все рецепторы делятся на (каждый рецептор воспринимает определённый вид раздражителя, то есть, обладает специфичностью):

а) фоторецепторы воспринимают свет;

б) механорецепторы – прикосновение, давление;

в) хеморецепторы – уровень глюкозы в крови, концентрацию углекислого газа;

г) терморецепторы – холод, тепло;

е) болевые – повреждение ткани.

в зависимости от пространственного восприятия рецепторы делятся на:

а) дистантные экстерорецепторы реагируют на отдалённые раздражители (зрительные, слуховые);

б) контактные экстерорецепторы реагируют на раздражение на поверхности тела, находятся в коже (прикосновение, давление, вкусовые);

в) интерорецепторы реагируют на раздражения от внутренних органов;

г) проприорецепторы сигнализируют о положении тела в пространстве (раздражения от мышц, суставов, сухожилий);

при длительном действии раздражителя рецепторы вначале реагируют учащением импульсов, а затем эта частота уменьшается, наблюдается адаптация, например, при длительном действии какого-то запаха или действии вкусового раздражителя тонкость восприятия уменьшается, исключение проприо - и вестибулорецепторы.

Нервный центр – это совокупность нейронов, расположенных в определённом отделе ЦНС, а сфизиологической точки зрения – это сложное объединение нескольких анатомических центров, расположенных на разных уровнях ЦНС и обуславливающих сложнейшие рефлексы.

(Свойства нервного центра:

- одностороннее проведение возбуждения;

- суммация возбуждения;

- трансформация возбуждения;

- быстрая утомляемость).

Рефлекторная деятельность обусловлена двумя взаимосвязанными процессами, противоположными по характеру:

- возбуждением, которое вызывает усиление деятельности коры;

- торможением, которое вызывает ослабление деятельности коры.

Возбуждение в одном нервном центре приводит к торможению в другом нервном центре.

(Основываясь на силе, уравновешенности и подвижности нервных процессов возбуждения и торможения Павлов выделил 4 типа ВНД или 4 типа темперамента человека:

- сильный, уравновешенный, подвижный (сангвиник);

- сильный, уравновешенный, инертный (флегматик);

- сильный, неуравновешенный, с преобладанием процессов возбуждения (холерик);

- слабый (меланхолик).)

Для образования условного рефлекса необходимы 3 условия:

действие условного раздражителя должно совпадать по времени действие безусловного; начало действия условного раздражителя должно предшествовать действию безусловного, например, для образования у собаки условного слюноотделительного рефлекса на звонок необходимо звонить на 5-30 сек до подачи корма и некоторое время сопровождать еду; условный и безусловный раздражитель должен быть повторён несколько раз.

Поэтому, условный рефлекс образуется следующим образом:

вначале действует условный раздражитель, например, свет, при этом в коре возникает очаг возбуждения; далее действует безусловный раздражитель, например, пища, при этом в коре возникает второй очаг возбуждения; между первым и вторым очагами возникает временная связь; после нескольких сочетаний условного и безусловного раздражителей связь становится постоянной; и теперь уже действие только одного условного раздражителя вызывает рефлекс.

Все рефлексы организма Павлов разделил на безусловные и условные.

Безусловные	Условные
Врождённые, видовые, передаются по наследству.	Приобретаются в течении жизни
Видовые.	Индивидуальные.
Имеют постоянные рефлекторные дуги.	Рефлекторные дуги формируются при определённых условиях.
Сохраняются в течении жизни.	Непостоянные, могут возникать, могут исчезать.
Возникают в ответ на непосредственное, специфическое раздражение.	Возникают в ответ на любое раздражение и формируются на базе безусловных рефлексов.
Осуществляются на уровне спинного мозга или ствола мозга.	Осуществляются только на уровне коры больших полушарий.
При их помощи организм не может приспособиться к меняющимся условиям среды	При их помощи организм приспосабливается к меняющимся условиям среды.
Совокупность сложных безусловных рефлексов – инстинкт.	Возникают на основе жизненного опыта, например, показ ребёнку лимона, если он его никогда прежде не видел и не слышал о нём, не вызовет слюноотделения.

Навыки – автоматизированные действия, выполняемые почти без контроля сознания, в их основе лежит комплекс условных рефлексов (чтение, письмо, управление автомашиной и т. д.)

Павлов считал, что временная связь – это универсальнейшее явление.

(Павлов доказал, что временные связи имеют двусторонний характер, например, перед дачей пищи собаке сгибают лапу, через некоторое время одно сгибание лапы вызывает слюноотделение – условный рефлекс выработан, но если такой собаке сначала дать пищу, то она сама сгибает лапу, то есть, временная связь идёт в противоположном направлении. Двусторонняя временная связь объясняет некоторое поведение животного, например, у собаки вырабатывают условный рефлекс на слово «дай лапу», и если эта собака голодна, то она сама подаёт лапу, желая получить пищу, то есть, здесь возбуждение идёт от пищевого центра к двигательной области коры.)

Рефлекторная дуга условного рефлекса состоит из следующих частей:

воспринимающая часть – рецептор, который воспринимает условный раздражитель; чувствительный (центростремительный) нейрон, восходящий путь и соответствующие подкорковые центры; участок коры, воспринимающий условный раздражитель; участок коры, где расположен центр безусловного рефлекса; двигательный (центробежный) нейрон; рабочий орган, который отвечает на раздражение.

Опыты Павлова:

1)объект собаки; 2) условный раздражитель – свет; 3)безусловный раздражитель – пища; 4)безусловный рефлекс – выделение слюны при попадании пищи в рот; 5)цель опытов – выработка условного рефлекса – выделение слюны при включении света.

Условные рефлексы вырабатываются уже в первые дни жизни ребёнка, и чем старше ребёнок, тем больше условных рефлексов у него образуется.

Условные рефлексы не только вырабатываются, но и ослабляются или совсем исчезают.

Исчезновение условных рефлексов связано с торможением в коре.

Внешнее или безусловное торможение:

возникает в результате действия нового раздражителя, при этом в коре возникает новый очаг возбуждения, а существующий тормозится, например, условный рефлекс на свет не буде проявляться при резком стуке или звонке; развивается очень быстро.

Внутренне или условное торможение:

развивается медленно, то есть, происходит угасание условного рефлекса;

а) угасание возникает в результате не подкрепления условного раздражителя безусловным, например, если рефлекс на свет не подкреплять кормлением, то через некоторое время, он исчезнет;

б) дифференцировка - способность отличать один сигнал от другого, если безусловный раздражитель подкрепляет только один из условных раздражителей, а близкий к нему не подкрепляется, то условный рефлекс вырабатывается только на подкрепляемый раздражитель, поэтому при большом количестве сходных раздражителей организм отличает их друг от друга.

Запредельное или охранительное торможение – это торможение, которое возникает при действии чрезмерно сильного раздражителя. Этот тип торможения является защитой нервной системы от повреждения.

Общие закономерности ВНД у животных и человека совпадают, но для человека характерно наличие таких особенностей, как речь, мышление, сознание.

Сигнальная система – это деятельность коры, которая осуществляет восприятие, анализ информации и ответную реакцию организма.

Первая сигнальная система – это деятельность коры, которая связана с восприятием непосредственного раздражителя, например, звука, света и служит основой для образования условных рефлексов:

центры расположены в коре; воспринимает конкретный раздражитель; является основой для образования условных рефлексов; есть у животных и человека.

Вторая сигнальная система – это деятельность коры, которая связана с речью, то есть, со словом, слышимым или видимым:

условным раздражителем является слово; есть только у человека; возникла в связи с коллективной деятельностью.

Слово для человека такой же раздражитель, как и любой другой, то есть, слово - это сигнал сигналов.

Сигнальное значение слова связано с не обычным звукосочетанием, а со смысловым значением, например, у ребёнка рефлекс на звук звонка, если его заменить словом в устной или письменной форме не исчезает, у животного можно тоже выработать условный рефлекс на слово, но он будет связан со звуковым сочетанием (дай лапу, сядь и т. д), и если подобрать слова со сходным звукосочетанием, но имеющими другой смысл, собака будет отвечать тем же рефлексом, или дрессированная собака, поднимающаяся на команду «служи», не реагирует на одинаковый по смыслу приказ «стань вертикально».

Речь – это длительный итог культурно - исторического развития. Речь осуществляется при участии различных отделов ЦНС. Речь сделала человека человеком, она возникла как средство общения в процессе коллективной деятельности. Устная и письменная речь позволяет человеку знакомиться с опытом других людей, получать знания. Говорить ребёнок обучается до 5-6 лет, и если к этому времени он не овладел речью, то его развитие резко замедляется. Выбор языка зависит от того, на каком языке говорят окружающие. Речь – это аппарат абстрактного мышления, человек может думать словами, обобщать, может в своих мыслях отвлечься от действительности. ( 2 вида речи:

- внешняя – устная (диалог, монолог) и письменная;

- внутренняя – разговор человека мысленно самого с собой).

Речь обеспечила человеку высшие свойства нервной системы – сознание и мышление.

Внимание – произвольный процесс, характеризующийся устойчивостью и способностью быстро переключаться.

Сознание – это форма отражения действительности, свойственная только человеку и направлена на регулирование взаимоотношения человека и окружающего мира. Отражение действительности, познание мира происходит с помощью речи (слов, математических символов, вплоть до абстрактного мышления). Сознание определяет поведение человека с учётом накопленного опыта. Сознание – это продукт деятельности мозга и общественной жизни человека – это способность оценить поступок, осознание своего «Я» и других индивидуумов, наличие эстетических ценностей, способность к прогнозированию.

Мышление – это способность человека обобщать, представлять и выражать своё отношение к окружающему миру и состоянию своего организма. Главную роль здесь играют слова и образы, которые вызывают образование временных связей. Эти временные связи хранятся в памяти и служат основой для образования новых связей, при необходимости эти временные связи извлекаются из памяти, происходит образование их различных комбинаций и человек обобщает увиденное или услышанное (абстрактное мышление) Высшей формой мышления являетсялогическое мышление, благодаря которому человек может познавать законы природы и применять их в практической деятельности.

Важнейшим свойством нервной системы является память, благодаря которой осуществляется накопление, хранение и обработка информации. Различают кратковременную (в основе лежит циркуляция нервных импульсов по замкнутым нейронным цепям) и долговременную память (материальной основой являются различные структурные изменения в цепях нейронов, вызванные процессами возбуждения), а также зрительную, слуховую, двигательную или смешанную в зависимости от того, какой из анализаторов играет в этом процессе главную роль.

Виды памяти:

эмоциональная сохраняет пережитые чувства – хорошо развита у всех; смысловая – запоминание, сохранение и воспроизведение текстов (более развита у актёров); образная - запоминание, сохранение и воспроизведение зрительных и звуковых объектов (более развита у музыкантов); двигательная – запоминание, сохранение и воспроизведение движений (более развита у спортсменов и танцоров).

Умственная работа не связана с нагрузкой на мышцы, но при интенсивной умственной работе, также быстро наступает утомление, что проявляется в снижении запоминания, внимания, а работоспособность при этом утомлении восстанавливается более медленно.

Для поддержания работоспособности необходимо чередование периодов труда и отдыха, для людей умственного труда очень полезен физический труд.

Сон.

Чередование сна и бодрствования – это проявление суточного биоритма:

сон занимает у человека 1/3 его жизни; сон – физиологическое состояние мозга; для него характерно почти полное отсутствие реакций на внешние раздражители; сон состоит из 2 повторяющихся фаз:

а) фаза медленного сна:

1) длится 1-1,5 часа;

2) снижается тонус всей скелетной мускулатуры;

3) наблюдается малая подвижность глазных яблок;

4) снижается температура тела;

5) снижается электрическая активность головного мозга;

6) урежение дыхания;

7) урежение пульса;

8) эта фаза сна менее эмоциональна;

б) фаза быстрого сна:

1) длится 10-15 мин;

2) наблюдаются быстрые движение глазных яблок;

3) подёргивание лицевых мышц;

4) подёргивание конечностей;

5) учащение пульса;

6) учащение дыхания;

7) повышается электрическая активность мозга;

8) повышается температура тела;

9) сны ощутимы и эмоциональны;

10) к утру продолжительность фазы быстрого сна увеличивается до 25-30 минут;

сразу после засыпания наступает фаза медленного сна; в течение всего сна происходит чередование 4-5 циклов, каждый их которых включает фазу медленного и фазу быстрого сна; длительность сна:

а) у новорождённого – 20 часов;

б) у 10летного ребёнка – 10 часов;

в) у ученика школы с углубленным изучением предметов – сколько получиться;

г) у взрослого – 7-8 часов, однако у взрослых длительность сна индивидуальна;

теория сна по Павлову: сон – это защитное приспособление, которое предохраняет мозг от вредного влияния утомления, в результате перенапряжения, в одном участке коры головного мозга возникает торможение, которое распространяется на всю кору и подкорковые отделы (промежуточный и средний мозг) - это кортикальная теория сна, причём сон по Павлову – это внутреннее торможение основных отделов коры – больших полушарий, благодаря которому происходит восстановлении е работоспособности нейронов. Но в настоящее время доказано, что во время сна не наблюдается полного торможения деятельности коры, так как некоторые зоны коры находятся в состоянии активности, (зрительная, моторная); поэтому считают, что сон - особая активность нейронов головного мозга, которая связана с переработкойинформации, полученной во время бодрствования, её перераспределение, запоминание; центр сна находится в гипоталамусе промежуточного мозга; наступление сна связано со снижением работоспособности ретикулярной формации;

Виды сна:

а) сезонный (животные, впадающие в сон);

б) наркотический (при даче наркотических веществ);

в) гипнотический (своеобразный частичный сон, когда торможение распространяется не на всю кору, а только на её отдельные участки, иногда применяют с лечебной целью);

г) патологический сон (при нарушении деятельности нервной системы, например, разрушении участков коры, может длиться многие месяцы и даже годы);

д) физиологический сон (во время сна клетки мозга восстанавливают работоспособность);

- пробуждение возникает в ответ на:

а) сигналы из внешней среды (свет, шум);

б) сигналы от внутренних органов (жажда, голод, мочевой пузырь);

- сновидения – нормальная психическая деятельность мозга, - это небывалые комбинации бывалых впечатлений.)

Влияние алкоголя на нервную систему:

истощает нервные клетки; приводит к старению нервных клеток и гибели, причём в первую очередь страдают клетки больших полушарий, особенно коры; замедляется условно-рефлекторная деятельность; изменяется соотношение процессов торможения и возбуждения; нарушаются движения; происходит «раскрепощение» эмоций (глупый смех, радость, слёзы; кора перестаёт контролировать работу низших отделов головного мозга (заплетается язык, предметы начинают двоиться, шатающаяся походка), а главное теряется способность разумно рассуждать; (- на работу нервной системы оказывает влияние количество алкоголя:

а) при содержании в крови 0,05 % алкоголя происходит выключение коры;

б) при 0,1 % - оживление или унынье;

в) при 0,3 % - алкогольное отупение, видит и слышит, но ничего не осознаёт;

г) при 0,4 % - спит.)

Действие никотина:

в малых дозах вызывает возбуждение; в больших – действует угнетающе; головокружение, в результате того, что никотин действует как сосудосуживающее средство, особенно на сосуды головного мозга, поэтому снижается количество доставляемого кислорода; длительное употребление никотина снижает память; вызывает быструю утомляемость; вызывает раздражительность.