Функции нервной системы условно подразделяются на два типа: высшие и низшие. Низшая нервная деятельность объединяет, координи рует и регулирует все процессы в организме, работу всех органов и си стем. Высшую нервную деятельность (ВНД) И.П. Павлов определил как
«деятельность высшего отдела нервной системы – больших полушарий головного мозга и ближайших подкорковых центров, обеспечивающую нормальные сложные отношения организма животных и человека к внешнему миру».
Физиологические процессы, протекающие в коре головного мозга, являются материальной основой психики.
Основной механизм взаимодействия живых существ со средой – рефлекс (от лат. reflecsus – повернутый назад, отраженный) – ответная реакция организма на раздражение. Психические явления являются частью всего рефлекторного процесса. Русский физиолог И.М. Сеченов в своем знаменитом труде «Рефлексы головного мозга» (1863) показал, что «все акты сознательной и бессознательной жизни по способу своего происхождения суть рефлексы». Он выделял в них три главных звена: начальное звено – внешнее раздражение и превращение его органами чувств в процесс нервного возбуждения, передаваемого в мозг; среднее звено – процессы возбуждения и торможения в головном мозге и возникновение на этой основе психических состояний (ощущений, мыслей, чувств и т.д.); конечное звено – внешние движения. Таким образом, психическая деятельность есть отражательная, рефлекторная деятельность мозга, вызываемая воздействием предметов и явлений действительности.
Рефлексы бывают двух видов: врожденные и приобретенные, или, по классификации И.П. Павлова, безусловные и условные.
Врожденные рефлексы (сосательный, глотательный, хватательный, пищеварительный и др.) не требуют выработки, так как нервный путь, лежащий в их основе (дуга рефлекса), – неотъемлемый элемент строения нервной системы. Они являются основой инстинктов – полового, родительского, оборонительного и иных. Данные рефлексы целесообразны, важны, однако они не могут обеспечить адекватное поведение организма в постоянно меняющихся условиях среды.
Новыми изменчивыми формами реагирования, формирующимися в процессе жизнедеятельности организма, являются условные рефлексы. Условный рефлекс – прижизненно сформировавшаяся при определен ных условиях связь между условным раздражителем и определенным ответом на него. Образование условного рефлекса – это образование новой дуги, элементы которой соединяются (замыкаются) образованны ми связями. В результате возбуждение, вызванное новым и значимым раздражителем, начинает распространяться по новому «руслу» (нерв ному пути), не распространяясь в стороны и достигая нужного «эффек та».
Кора больших полушарий является центром аналитико-синтетической деятельности. Образование условных рефлексов, иначе говоря – замыкание временных связей, является основной работой коры больших полушарий. Поэтому деятельность коры головного мозга называют замыкательной деятельностью.
Координация функций коры больших полушарий осуществляется благодаря взаимодействию двух основных нервных процессов – возбуждения и торможения.
По характеру деятельности эти процессы противоположны друг другу. Если процессы возбуждения связаны с активной деятельностью коры, с образованием новых условных связей, то процессы торможения направлены на изменение этой деятельности, на прекращение возникшего в коре возбуждения, на блокирование временных нервных связей. Известно, что нервный импульс, дошедший от периферии до коры головного мозга, вызывает возбуждение определенной группы нейронов, так называемый очаг возбуждения. Это возбуждение не остается на месте, а распространяется, или иррадиирует, по коре, захватывая и ближайшую подкорку. Стойкий очаг возбуждения в коре, подчиняющий себе в данный момент деятельность мозга, называется доминантой. Если в коре головного мозга возникает стойкая доминанта, то любое возбуждение, вызванное каким-либо относительно более слабым раздражителем, притягивается к этому очагу, распространяется в его направлении. Но такая (генерализованная) иррадиация может вызвать перевозбуждение и сказаться отрицательно. Например, при сильном волнении на экзаменах может снижаться качество ответа, возникать тремор. Учение о доминанте было создано русским физиологом А.А. Ухтомским.
Процессом, противоположным иррадиации, является концентрация нервных процессов, т.е. сосредоточение их в более ограниченном месте. Иррадиируют и концентрируются оба нервных процесса – возбуждение и торможение. Они тесно связаны между собой и постоянно взаимодействуют. Это взаимодействие подчиняется закону взаимной индукции, согласно которому нервный процесс вызывает (индуцирует) в соседних участках противоположный процесс. Например, если в каком-либо участке коры возникает возбуждение, то в соседних с ним участках коры развивается процесс торможения. Это явление называется отрицательной индукцией. Соответственно очаг торможения индуцирует вокруг себя поле возбуждения (положительная индукция). Отрицательная индукция лежит, например, в основе такого психического процесса как отвлечение внимания (рис. 2.5).
Условно-рефлекторные связи, так же как и взаимодействующие в коре области возбуждения и торможения, образуют сложнейшие системы. Систему нервных связей (условно-рефлекторных проявлений на определенные
Рис. 2.5. Закономерности процессов возбуждения и торможения
комплексы раздражителей), в основе которой лежит устойчивое распределение очагов возбуждения и торможения в коре и обусловливающую относительную устойчивость поведения в данных условиях, И.П. Павлов назвал динамическим стереотипом. Благодаря многократному повторению временные нервные связи становятся очень прочными и разрушаются с большим трудом. В то же время стереотип динамичен. Динамичность обусловлена возможностью его замены другим стереотипом.
Динамический стереотип – физиологическая основа навыков, привычек, умений, многих трудовых и бытовых движений и т.д. По мнению Павлова, он чрезвычайно облегчает умственную работу.
Динамический стереотип – важнейшее проявление системности в работе мозга. Системная работа коры позволяет не только осуществлять сложнейшие формы деятельности, но и одновременно достигать величайшей экономии в образовании и сохранении нервных связей.
Все нервные процессы, возникающие в центральной нервной системе и детерминированные непосредственными раздражителями (зрительными, слуховыми, вкусовыми, обонятельными, осязательными), были названы Павловым первой сигнальной системой. Она имеется у человека и животных. Вторая сигнальная система присуща только человеку, поскольку только человек реагирует на слова, словосочетания как на условные раздражители, имеющие определенное смысловое содержание. В результате образования соответствующих условно-рефлекторных связей, слова для человека приобретают свое сигнальное значение (становятся понятными). Причем слово выступает в трех видах: как слово слышимое, видимое (на писанное) и произносимое про себя.
Таким образом, у человека, в отличие от животных, появляется качественно иная форма отражения внешнего мира – в понятиях, законах посредством функции речи, т.е. сложная психическая деятельность головного мозга.
У человека обе сигнальные системы неразрывно связаны между собой, постоянно взаимодействуют. Только такое взаимодействие обеспечивает всестороннее познание объективной действительности и способность адекватно отражать окружающий мир.
Поведение и рефлекторная деятельность человека должны рассматриваться как целостный, определенным образом организованный процесс, направленный, во-первых, на адаптацию организма к среде, а во-вторых, на ее преобразование. В их основе лежит деятельность функциональных систем психики. Понятие «психическая функциональная система» введено в научный обиход П.К. Анохиным. Функциональные системы формируются у человека в процессе жизни и овладения им исторически сложившими ся формами деятельности и опыта человечества через собственную активную деятельность.
Функциональная система – это такое сочетание (согласованная деятельность) нервных процессов и органов человека, которое позволяет ему как эффективно выполнять определенные задуманные действия, так и исправлять их результаты (если они не верны), тем самым адаптируясь в окружающей среде.
Достижение приспособительного результата осуществляется с помощью специфических механизмов, из которых наиболее важны ми являются:
– афферентный синтез всей поступающей в нервную систему инф ормации;
– принятие решения с одновременным формированием аппарата прогнозирования результата в виде афферентной модели акцептора результатов действия;
– собственно действие;
– сличение на основе обратной связи афферентной модели акцептора результатов действия и параметров выполненного действия;
– коррекция поведения в случае рассогласования реальных и идеаль ных (смоделированных нервной системой) параметров действия.
Состав функциональной системы не определяется пространственной близостью структур или их анатомической принадлежностью. В ФС могут включаться как близко, так и отдаленно расположенные системы организма. Она может вовлекать отдельные части любых цельных в анатомическом отношении систем и даже детали отдельных целых органов. При этом отдельная нервная клетка, мышца, часть какого-либо органа, весь орган в целом могут участвовать своей активностью в достижении полезного приспособительного результата, только будучи включенными в соответствующую функциональную систему. Фактором, определяющим избирательность этих соединений, является биологическая и физиологическая архитектура самой ФС, а критерием эффективности этих объединений является конечный приспособительный результат.
Функциональные системы характеризуются:
– степенью пластичности, т.е. способностью менять составляющие их компоненты. Например, ФС дыхания состоит преимущественно из стабильных (врожденных) структур и поэтому обладает малой пластично стью: в акте дыхания, как правило, участвуют одни и те же центральные и периферические компоненты. В то же время ФС, обеспечивающая движе ние тела, пластична и может достаточно легко перестраивать компонентные взаимосвязи (до чего-то можно дойти, добежать, допрыгать, доползти);
– индивидуальными и меняющимися требованиями к афферентации. Количество и качество афферентных импульсов характеризует степень сложности, произвольности или автоматизированность функциональной системы;
– способностью к саморегуляции, которая присуща ей как целому. При возможном дефекте ФС происходит быстрая перестройка составляющих ее компонентов так, чтобы необходимый результат, пусть даже менее эффективно (как по времени, так и по энергетическим затратам), но все же был бы достигнут.
Афферентный синтез. Начальную стадию поведенческого акта любой степени сложности, а следовательно, и начало работы ФС составляет афферентный синтез. Важность афферентного синтеза состоит в том, что эта стадия определяет все последующее поведение организма. Задача этой стадии – собрать необходимую информацию о различных параметрах внеш ней среды.
Благодаря афферентному синтезу из множества внешних и внутренних раздражителей организм отбирает главные и создает цель поведения. Поскольку на выбор такой информации оказывает влияние как цель поведения, так и предыдущий опыт жизнедеятельности, то афферентный синтез всегда индивидуален. На этой стадии происходит взаимодействие трех компонентов: мотивационного возбуждения, обстановочной афферентации (т.е. информации о внешней среде) и извлекаемых из памяти следов прошлого опыта. В результате обработки и синтеза этих компонентов принимается решение о том, «что делать», и происходит переход к формированию программы действий, которая обеспечивает выбор и последующую реализацию одного действия из множества потенциально возмож ных. Команда, представленная комплексом эфферентных возбуждений, направляется к периферическим исполнительным органам и воплощается в соответствующее действие.
Акцептор результатов действия. Необходимой частью ФС является акцептор результатов действия – центральный аппарат оценки ре зультатов и параметров еще не совершившегося действия. Таким об разом, еще до осуществления какого-либо поведенческого акта у живого организма уже имеется представление о нем, своеобразная модель или образ ожидаемого результата.
В процессе реального действия от акцептора идут эфферентные сигналы к нервным и моторным структурам, обеспечивающим достижение необходимой цели. Об успешности или неуспешности поведенческого акта сигнализирует поступающая в мозг афферентная импульсация от всех рецепторов, которые регистрируют последовательные этапы выполнения конкретного действия (обратная афферентация). Оценка пове денческого акта как в целом, так и в деталях невозможна без такой точной информации о результатах каждого из действий. Этот механизм является абсолютно необходимым для успешной реализации каждого поведенческого акта. Более того, любой организм немедленно бы погиб, если бы подобного ме ханизма не существовало.
Таким образом, естественно-научной основой психологии является физиология высшей нервной деятельности – учение о закономерностях высших, наиболее сложных форм функционирования нервной системы, в особенности тех, которые связаны с психическим отражением действительности и работой организма, поведением человека.