Большой мозг (cerebrum) состоит из двух полушарий (правого и левого). Каждое полушарие большого мозга состоит из трех филогенетически и функционально различных систем: 1) обонятельного мозга; 2) базальных ядер, или подкорки; 3) коры большого мозга (cortex, кортекс), или плаща (pallium, паллиум). Нередко в литературе используются такие понятия, как передний мозг и конечный мозг. Передний мозг (prosencepnalony) развивается из конечного отдела нервной трубки и включает промежуточный и конечный мозг. Конечный мозг (telencephalon) развивается из переднего мозгового пузыря и состоит из коры большого мозга, мозолистого тела, полосатого тела и обонятельного мозга.

Базальные ганглии, или базальные ядра, - это скопление серого вещества мозга в толще белого вещества полушарий большого мозга (преимущественно в лобных долях). Их называют подкорковыми ядрами мозга. К базальным ядрам в каждом полушарии относят несколько ядер (бледный шар, полосатое тело и др.), которые регулируют двигательные автоматизмы, а также обеспечивают нормальное распределение тонуса и адекватную динамику движения. Функционально к базальным ядрам относят черную субстанцию среднего мозга. Миндалевидное тело находится в толще височной доли и также относится к базальным ганглиям.

Вертикальная и горизонтальная организация коры

Кора мозга (cortex cerebri, pallium) - слой серого вещества (2 - 5 мм) на поверхности больших полушарий, она образована телами нейронов и глиальными клетками, расположенными послойно. Кора - место высшего анализа и синтеза всей поступающей в мозг информации, интеграции всех форм сложного поведения и высших психических функций. В настоящее время на смену представлениям о монопольном участии новой коры в формировании сложных форм поведения, в том числе условных рефлексов, пришло представление о ней как высшем уровне таламокортикальных систем, функционирующих совместно с таламусом, стриопаллидарной, лимбической и другими системами головного мозга.

Кора большого мозга представлена древней корой (палеокортекс), старой корой (архикортекс, архиокортекс), промежуточной, или средней, корой (мезокортекс) и новой корой (неокортекс). Важная отличительная особенность строения коры - наличие борозд и извилин. Каждое полушарие разделено на пять долей - лобная (фронтальная); теменная; затылочная, височная и островковая. Лобную долю отделяет от теменной доли центральная (роландова) борозда. В лобной доле различают предцентральную извилину, верхнюю, среднюю и нижнюю извилины. Латеральная, или сильвиева, борозда отделяет височную долю от лобной и теменной. Теменная доля содержит такие извилины, как постцентральная, верхняя и нижняя теменные дольки.

Древняя и старая кора включают ряд структур больших полушарий, филогенетически возникших раньше неокортекса. Древняя кора, или палеокортекс, - это наиболее просто устроенная кора больших полушарий, которая содержит 2 - 3 слоя нейронов. Компонентами древней коры являются обонятельный бугорок и окружающая его кора. Обонятельный мозг топографически делится на два отдела: периферический отдел (обонятельная доля) и центральный отдел (извилины мозга). В состав периферического отдела входят образования, лежащие на основании мозга - обонятельная луковица; обонятельный тракт; обонятельный треугольник; медиальная и латеральная обонятельные извилины; медиальная и латеральная обонятельные полоски; переднее продырявленное пространство, или вещество; диагональная полоска, или полоска Брока. В состав обонятельного мозга включают и такие образования, как гиппокамп и миндалевидное тело.

Основной структурной особенностью коры является экранный принцип ее организации, для которого наиболее характерна правильная организация клеток и волокон, перпендикулярно идущих поверхности или параллельно ей. Такая сходная ориентация многих нейронов коры обеспечивает возможности для объединения нейронов в группировки. Клеточный состав в новой коре очень разнообразен; величина нейронов колеблется от 8 - 9 мкм до 150 мкм. У человека новая кора, т. е. серое вещество, занимает примерно 96 % от всей поверхности полушарий большого мозга (толщина серого вещества колеблется от 1,5 до 4,5 мм) и характеризуется многослойностью. В коре взрослого человека можно выделить 6 слоев (пластинок), которые имеют свои морфологические особенности - нейронный состав, ориентация нейронов, расположение дендритов и аксонов.

У различных млекопитающих и в различных участках новой коры одного и того же животного или человека имеются определенные особенности в тонкой нейронной организации, количестве и размерах нейронов, ходе волокон, ветвлении дендритов, толщине слоев. На основании такого цитоархитектонического различия в коре больших полушарий выделяются цитоархитектонические поля и области (например, цитоархитектоническая карта Бродмана). Наряду с горизонтальной организацией по слоям в нео-кортексе имеется четкая вертикальная организация в виде систем нейронов, объединенных в вертикальные группировки клеток всех слоев коры. Такая вертикально организованная группа клеток, являющаяся функциональной единицей коры, была названа вертикальной колонкой коры. Колонкам корковых нейронов присуща тонкая функциональная специализация. Внутри колонок нейроны имеют топографию частичного перекрытия. Благодаря наличию возвратных коллатералей колонки взаимодействуют между собой, например, по типу латерального торможения. Следующим этапом интеграции нейронов в коре является объединение нескольких вертикальных микроколонок в более крупное объединение - макроколонку, или функциональный корковый модуль. Структурной основой образования таких корковых модулей является горизонтальное ветвление аксонов звездчатых клеток, а также горизонтальные связи аксонов звездчатых клеток и аксонных коллатералей пирамидных нейронов. Диаметр функционального коркового модуля в несколько раз превышает диаметр вертикальной колонки и составляет 300 - 600 мкм. По мере усложнения мозговой организации в филогенезе появляются особенности модульной организации в разных областях неокортекса. Большое значение в функционировании модулей коры имеют процессы внутрикоркового торможения, реализуемые системой тормозных интернейронов. Тормозные и возбудительные взаимодействия между функциональными модулями коры лежат в основе формирования более крупных объединений - распределенных систем коры головного мозга. Модули, из которых складываются распределенные системы, связаны между собой в последовательные и параллельные объединения, поэтому у такой системы имеется несколько входов и выходов. Командная функция ее динамически распределяется по тем участкам, куда в данный момент приходит наиболее важная информация.

Разные области коры в зависимости от выпоняемых функций подразделяются на: проекционные (соматосенсорная, зрительная и слуховая); моторные (первичная - двигательная, вторичная - премоторная); ассоциативные (префронтальная, лобная, или переднеассоциативная, и теменно-височно-затылочная, теменная, или заднеассоциативная) и лимбическая кора (обитофронтальная, или орбитальная)

Проекционные (сенсорные) зоны коры осуществляют высший уровень сенсорного анализа. Они получают афферентную импульсацию от специфических релейных ядер таламуса и, пространственно распределяя ее на экранной проекции, имеют топический принцип организации. Наряду со сложным анализом в сенсорных зонах происходят интеграция и критическая оценка информации, которая приходит сюда по специфическим афферентным входам. Сенсорная афферентация, поступающая в кору, имеет множественное представительство: каждая из сенсорных зон включает зону первичной проекции, вторичную и третичную. Основными сенсорными зонами являются зрительная, слуховая и соматическая сенсорные системы коры.

Ассоциативные зоны коры в ходе филогенетического развития приобретают все более важную роль в сложных формах поведения и у приматов занимают значительную часть неокортекса. Основными ассоциативными зонами являются теменная и лобная ассоциативные области. Теменная ассоциативная область обеспечивает воссоздание целостных образов предметов или явлений. Здесь осуществляется интеграция афферентных потоков разных сенсорных систем, необходимая для реализации приспособительного поведения. На нейронных группировках теменной области происходит конвергенция афферентных потоков разной модальности, т. е. от различных сенсорных рецепторов, что создает оптимальные возможности для афферентного синтеза, лежащего в основе восприятия целостного образа предмета и его пространственно-временных отношений с другими предметами. Большинство нейронов теменной коры реагируют на стимулы двух или трех сенсорных модальностей. Имеются нервные клетки, которые возбуждаются лишь комплексом разносенсорных стимулов. Большое число эфферентных выходов из теменной коры идет в моторную кору, где и происходит формирование команды произвольного действия на базе афферентного синтеза. Лобные ассоциативные области коры в полной мере сформированы только у приматов и человека. Для них также характерны отсутствие специализированных афферентных входов, полисенсорный характер нейронных реакций, обилие и сложность связей с областями коры и глубинными структурами мозга. Ассоциативная лобная кора подразделяется на два больших региона: префронтальную и орбитофронтальную кору (относится к лимбической ассоциативной коре). Основная функция префронтальной коры состоит в формировании плана для выполнения комплексов моторных действий. Большую часть информации, необходимой для произвольной деятельности, префронтальная область получает от заднетеменной ассоциативной коры. После того как в заднетеменных областях коры произойдет объединение сенсорной информации разных видов, в первую очередь соматосенсорной со зрительной и слуховой начинается активация префронтальной коры, которая связана с заднетеменными областями многочисленными внутрикортикальными и субкортикальными связями, например, через таламус. Благодаря этому префронтальная кора получает полную пространственную карту находящихся в поле зрения предметов. Сведения о внешнем пространстве здесь объединяются с информацией о положении тела и отдельных его частей, причем префронтальная кора включает все эти данные в кратковременную рабочую память. На этой основе создается план предстоящих действий, т. е. из множества возможных вариантов деятельности выбираются необходимые и в наиболее рациональной последовательности. Прежде всего программируется положение глаз, направляемых на нужный предмет, предусматривается координация действий обеих рук и т. д. Большая часть выходящих из префронтальной коры сигналов поступает в премоторную область коры. У человека передние участки лобной области участвуют в реализации наиболее сложных процессов, связанных с сохранностью личности, формированием социальных отношений. Лобные области коры у человека непосредственно участвуют в деятельности второй сигнальной системы - речевой сигнализации.

Аналитико-синтетическая деятельность коры больших полушарий

Анализ - это различение, разделение разных сенсорных сигналов, дифференцирование различных воздействий на организм. Хотя анализ сенсорных сигналов начинается уже в рецепторном аппарате, и в этом процессе задействованы различные подкорковые центры, однако основной аналитический процесс совершается в коре больших полушарий (поэтому его называют высшим анализом). Именно здесь, в коре больших полушарий, в зависимости от силы, длительности и крутизны нарастания раздражителя всякий раз возникает неповторимый пространственно-временной рисунок возбуждения, благодаря чему достигается различение близких по своим свойствам раздражителей. Специфическая для коры полушарий головного мозга форма анализа состоит в различении (дифференцировании) раздражителей по их сигнальному значению, что достигается участием в этом процессе механизма, лежащего в основе внутреннего торможения. Степень анализа, совершаемого корковыми клетками, бывает различной. Она бывает достаточно простой, примитивной, например, в условиях, когда на организм воздействуют всего лишь два отдельных раздражителя. Но анализ бывает и очень сложным, например, в условиях воздействия на организм комплекса раздражителей. С участием механизма внутреннего торможения кора больших полушарий способна воспринять не только в отдельности каждый компонент этого комплекса, и не только суммарно, но и в определенной последовательности. Кроме анализа раздражителей, кора больших полушарий осуществляет и синтетическая деятельность, т. е. связывание, обобщение, объединение возбуждений, возникающих в различных участках коры. Для корковых клеток характерны как простые формы синтеза, так и сложные. Считается, что способность мозга к прогнозированию, предвидению грядущих событий реализуется благодаря сложной синтетической деятельности мозга. Процессы анализа и синтеза в коре больших полушарий неразрывно связаны между собой. Поэтому принято говорить о аналитико-синтетической деятельности коры больших полушарий как едином процессе, обеспечивающем формирование различных форм поведения человека.

Аналитико-синтетическая деятельность коры больших полушарий головного мозга человека характеризуется, в сравнении с животными, неизмеримо более высоким уровнем развития. Более высокий уровень развития аналитико-синтетической деятельности коры головного мозга человека обусловлен наличием второй сигнальной системы. Именно участие слова придает специфические черты процессу образования систем временных связей.

3. Аналитико-синтетическая деятельность коры головного мозга

Механизмы высшей нервной деятельности у высших животных и человека связанны 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.У человека кора больших полушарий головного мозга выполняет роль "распорядителя и распределителя" всех жизненных функций (И. П. Павлов). Это обусловлено тем, что в ходе филогенетического развития происходит процесс кортикализации функций. Он выражается во все большем подчинении соматических и вегетативных отправлений организма регуляторным влияниям коры мозга. В случае гибели нервных клеток в значительной части коры головного мозга человека оказывается нежизнеспособным и быстро погибает при заметном нарушении гомеостаза важнейших вегетативных функций. Особенностью коры больших полушарий является ее способность выделять отдельные элементы из массы поступающих сигналов, отличать их друг от друга, т.е. она обладает способностью к анализу. Из всех воспринятых сигналов животное отбирает лишь те, которые имеют непосредственное отношение к той или иной функции организма: к добыванию корма, сохранению целостности организма, размножению и т.д. в ответ на эти раздражения передаются импульсы соответствующим эффекторным органам (двигательным или секреторным). Анализ и синтез раздражителей в простейшей форме способны осуществлять и периферические отделы анализаторов – рецепторы. Поскольку рецепторы специализированы в восприятии определенных раздражителей, следовательно, ими производится их качественное разделение, т.е. анализ определенных сигналов из внешней среды. При сложном строении рецепторного аппарата, например органа слуха, его структурными элементами могут различаться звуки неодинаковой высоты. Вместе с этим издается и комплексное восприятие звуков, что ведет к их синтезу в одно целое. Анализ и синтез, осуществляющиеся периферическими концами анализаторов, называют элементарным анализом и синтезом. Но возбуждение с рецепторов поступает также к центральным корковым концам анализаторов, где происходят более сложные формы анализа и синтеза. Здесь возбуждение в процессе образования условного рефлекса входит в контакт с многочисленными очагами возбуждения в других областях коры, что способствует объединению многочисленных раздражителей в единый комплекс, а также позволяет более тонко различать элементарные раздражители. Анализ и синтез, осуществляемые корковыми концами анализаторов, называют высшим анализом и синтезом. В основе аналитической деятельности коры лежит процесс торможения, ограничивающий иррадиацию возбуждения. В результате анализа воспринимаемых раздражений возможна их дифференциация. В окружающей среде постоянно меняется биологическое значение ее отдельных элементов с другими. В связи с этим в коре головного мозга постоянно меняются соотношения между анализом и синтезом. Оба процесса постоянно взаимосочетаются, и поэтому их рассматривают как единый аналитико-синтетический процесс, единую аналитико-синтетическую деятельность коры головного мозга.

4. Сигнальные системы действительности

В 6935 году Павлов писал о "чрезвычайной прибавке к механизмам нервной деятельности", которая произошла в развивающемся животном мире в процессе становления человека. У животного афферентные импульсы сигнализируют явления и события, непосредственно воздействующие на рецепторы организма. Такая непосредственная сигнальная система действительности присуща и человеку. Однако есть и другая, специально наша, человеческая сигнальная система действительности. У человека "появились, развились и чрезвычайно усовершенствовались сигналы второй степени, сигналы этих первичных сигналов – в виде слов, произносимых, слышимых и видимых" (Павлов). Таким образом, человеку присуща двойная сигнализация действительности:1.Общая с животными система непосредственных сигналов действительности;2.Специальная система опосредствованных, речевых сигналов. Речевые сигналы лежат в основе особого принципа, особой формы отражения действительности. Они могут не только заменять непосредственные сигналы, но и обобщать их, выделять и абстрагировать отдельные признаки и качества предметов и явлений, устанавливать их связи и взаимную зависимость, а также процессы их становления и изменения. Именно эта система сигналов определяет важнейшие особенности высшей нервной деятельности человека и делает возможным "специально человеческое, высшее мышление" (Павлов), приводящее к безграничной ориентировке в окружающем мире, к развитию науки и ее практического отображения – техники. Замечательная особенность второй сигнальной системы – быстрота образования условных связей: достаточно человеку один раз что-то услышать или прочитать в книге, чтобы в коре больших полушарий появились новые условные связи. Иногда они настолько прочны, что сохраняются на долгие годы, не нуждаясь в подкреплении. Вторая сигнальная система, связанная по своему развитию с психической деятельностью, у каждого человека имеет особенности, зависящие от индивидуального жизненного опыта, и по наследству не передается. Иллюстрацией этого является случай, когда дети вырастают среди животных и лишены влияния человеческого общества. У таких людей отмечаются резкое снижение интеллекта и отсутствие возможности развития абстрактного отвлеченного мышления. Многие задают вопрос: развиваются ли ум, речь, человеческая психика, если ребенок вырастает в изоляции от человеческого общества? На этот вопрос ответила сама природа. Такие дети были физически сильны, быстро бегали на четвереньках, хорошо видели и слышали, но были лишены интеллекта."В1920 г. В Индии доктор Синг обнаружил в волчьем логове вместе с выводком волчат двух девочек. Одной из них на вид было лет 7-8, другой года 2. Девочек отправили в воспитательный дом. Сначала они ходили и бегали только на четвереньках, причем только в ночное время, а в течении дня спали, забившись в угол и прижавшись друг к другу, как щенята. Младшая девочка вскоре умерла, а старшая, ее назвали Камалой, прожила около 10 лет. Все эти годы Синг вел подробный дневник наблюдения за Камалой. Она длительное время ходила на четвереньках, опираясь на руки и ступни. Пила она лакая, а мясо ела только с пола, из рук не брала. Когда к ней подходили во время еды, она по-волчьи скалила зубы и рычала. Камала хорошо видела в темноте и боялася сильного света и огня. Днем она спала, сидя на корточках в углу, лицом к стене. Одежду с себя срывала и даже в холодное время сбрасывала одеяло. Через 2 года Камала научилась стоять, но плохо. Через 6 лет она начала ходить, но бегала по- прежнему на четвереньках. В течение 4 лет она выучила только 6 слов, а через 7 лет – 45 слов. В дальнейшем лексикон Камалы расширился до 100 слов. К этому времени она полюбила общество людей, перестала бояться света, научилась есть руками и пить из стакана. Достигнув примерно 17-ти летнего возраста, Камала по уровню умственного развития напоминала 4-летнего ребенка" (Кузнецов О. Н., Лебедев В. И. "Психология и психопатия одиночества" 1972г.). Известны случаи, когда детей умышленно изолировали от коллектива. Вырастая, они ничем не отличались от детей, выросших среди животных. "Около 350 лет назад индийский падишах Акбар поспорил со своими придворными мудрецами, которые утверждали, что каждый ребенок заговорит на языке своих родителей, даже если его этому никто не будет учить. Акбар усомнился в справедливости такого мнения и провел эксперимент, достойный жестокости восточных феодалов средневековья. Были изъяты маленькие дети различных национальностей, которых посадили по одному в отдельные комнаты. Детям прислуживали немые слуги. За 7 лет этого "эксперимента" дети ни разу не услышали человеческого голоса. Когда через 7 лет к ним вошли люди, то вместо человеческой речи они услышали бессвязные вопли, вой крики, мяуканье" (Кузнецов О. Н., Лебедев В. И. "Психология и психопатия одиночества" 1972 г.)

Эти примеры убеждают, что процесс психического развития человека зависит от обучения, начиная с раннего детства. У ребенка, изолированного от человеческого общества, не развивается вторая сигнальная система. Влияние человеческого общества на формирование психической сферы ребенка очень важно для правильного воспитания. Чем больше получает ребенок адекватных раздражителей, тем лучше развивается абстрактное мышление и сознание. Это лучше воспринимается в детстве, когда происходит определенная морфологическая перестройка нервной системы, которая имеет огромные наследственные резервы. Изоляция от социальной среды взрослого человека также вызывает известные функциональные расстройства, психические заболевания.

Подвижность его психических процессов, их устойчивость, но не определяет ни поведения, ни поступков человека, ни его убеждений, ни моральных устоев. 2. Анализ взаимосвязи свойств нервной системы и типов темперамента человека 2.1 Основные свойства темперамента личности Доказано, - что на земле нет двух людей с одинаковыми узорами пальцев рук, что на дереве нет двух совершенно одинаковых...

Но связи между ними сложно опосредованы условиями жизни, особенностями воспитания и развития и другими факторами. Глава 2. Эмпирическое исследование влияния свойств нервной системы на развитие характера человека 2.1 Цель, задачи, программа и методы исследования Великий русский физиолог, академик, лауреат Нобелевской премии И.П. Павлов (1849-1936 гг.), изучая процессы возбуждения и...

Комплексах этих свойств, так как научно обоснованное решение его целиком зависит от знания отдельных свойств и взаимоотношений между ними. Я перейду теперь к имеющему принципиальное значение вопросу о взаимоотношении между свойствами нервной системы, с одной стороны, и характерными формами поведения или психическими свойствами личности, - с другой. Я уже подчеркивал, что свойств нервной системы - ...

Нервной системы у успешных и не успешных школьников Задачи исследования: 1 Провести теоретический анализ влияния свойств нервной системы на успешность учения у младших школьников 2 Провести эмпирическое исследование взаимосвязи типов нервной системы и успешности учёбы у младших школьников. 3 Провести анализ результатов исследования 4 Сделать выводы и заключения Гипотеза: мы предполагаем, ...

Анализ и синтез раздражений - важнейшие функции коры больших полушарий головного мозга.

Синтез раздражений проявляется в связывании, обобщении, объединении возбуждений, возникающих в различных участках мозговой коры благодаря взаимодействию, устанавливающемуся между различными нейронами и их группами. Проявлением синтетической деятельности коры мозга является , лежащее в основе выработки всякого условного рефлекса.

Анализ раздражений состоит в различении, разделении разных сигналов, дифференцировании различных воздействий на организм.

Анализ раздражений начинается уже в рецепторном аппарате, разные элементы которого реагируют на различные по характеру раздражения; он происходит и в низших отделах нервной системы. Однако высшего развития процессы анализа достигают в коре больших полушарий.

Нервные пути и структура сенсорных зон коры таковы, что импульсы от каждого вида рецепторов поступают в определенные группы нервных клеток коры. Кроме того, количество клеток, вовлекаемых в реакцию, и частота импульсов в каждой из них широко варьируют в зависимости от силы, длительности и крутизны нарастания раздражителя. Поэтому создаются условия, при которых каждому периферическому раздражению соответствует свой пространственно-временной рисунок возбуждения, по И. П. Павлову, свой «динамический структурный комплекс». Таким образом достигается различение близких по своим свойствам раздражителей.

Специфическая для коры больших полушарий форма анализа состоит в различении - дифференцировании - раздражителей по их сигнальному значению, что достигается выработкой внутреннего торможения.

Анализ и синтез неразрывно связаны между собой. При воздействии на организм двух отдельных раздражений мы встречаемся с наиболее примитивными формами анализа и синтеза. О более сложных формах аналитико-синтетической деятельности коры мозга можно судить на основании анализа комплексных раздражений, включающих ряд компонентов.

Для этой цели в качестве применяется несколько сигналов, следующих друг за другом в определенном порядке; в другом же порядке те же самые сигналы применяются без подкрепления. Если дифференцировка вырабатывается, то это указывает, что корой больших полушарий сигиалы воспринимаются не только каждый в отдельности и не только сумма их, но и порядок их чередования, последовательность, в которой они применяются.

Для исследования сложных форм анализа и синтеза А. Г. Иванов-Смоленский выработал прочный условный рефлекс на последовательное применение четырех звуков: А+Б+В+Г. Затем на протяжении 5 месяцев делали попытки указанную последовательность звуков отдифференцировать от другой: А+В+Б+Г. Полного различения этих сложных раздражителей у собаки получить не удалось. Такая задача является для нее непосильной. У человека же подобное различение достигается легко, в среднем на 7-м применении дифференцируемой комбинации.

Простые формы анализа у многих животных развиты значительно лучше, чем у человека. Так, общеизвестна тонкость обоняния у собаки, которая дифференцирует запахи несравненно лучше и точнее, чем человек. Равным образом, собака обладает высокоразвитой способностью дифференцировать звуковые раздражения. У собаки можно наблюдать различение двух звуков, отличающихся на 1/8 тона, если один звук систематически подкрепляется, а другой не подкрепляется безусловным раздражением. Собака воспринимает звуки такой высоты, которые не воспринимаются человеческим ухом.

Таким образом, различение отдельно примененных раздражений, т. е. низшая форма кортикального анализа, у животного может быть развито выше, чем у человека. Однако человек превосходит животное значительно более высоким развитием высших форм анализа и синтеза раздражений. По определению Ф. Энгельса, «орлиный глаз видит значительно дальше человеческого глаза, но человеческий глаз замечает в вещах значительно больше, чем глаз орла».

В процессах синтетической деятельности коры больших полушарий у человека важную роль играют не только временные связи между клетками коркового представительства условного и безусловного раздражителей, но и те временные связи, которые образуются между группами нервных клеток, участвующих в восприятии совокупности индифферентных раздражений. Так, при звуках какой-либо мелодии соответствующие корковые клетки слухового анализатора в определенной последовательности возбуждаются приходящими с периферии раздражениями, и между этими клетками образуются временные связи. Запоминание мелодии есть не что иное как образование в слухозом анализаторе временных связей.

Об их возникновении свидетельствует тот факт, что звучание уже нескольких начальных нот оказывается достаточным для воспроизведения в памяти всей мелодии. При рассматривании какой-либо картины или предмета афферентные импульсы от сетчатки глаза и глазных мышц в определенной последовательности поступают в корковые клетки зрительпого и проириорецептивного анализатора, что приводит к образованию между этими клетками временных связей. В результате происходит запечатление зрительного образа.

Чем сложнее раздражитель, т. е. чем из большего числа компонентов он состоит, тем большее число временных связей должно образоваться между воспринимающими корковыми клетками.

Физиологические процессы анализа и синтеза раздражений - их высшие формы - являются основой для возникновения у человека качественно своеобразных процессов логического анализа и синтеза явлений и понятий.

Анализ и синтез раздражителей в коре больших полушарий мозга.

Организм в процессе жизни испытывает на себе действия огромного объема раздражителей, многие из которых важны для поддержания процессов жизнедеятельности, а многие опасны и организм должен избегать их действия. Чтобы оценивать раздражители и соответствующим образом реагировать, кора больших полушарий выполняет сложную аналитико-синтетическую деятельность.

Анализ – это различение, это разложение раздражителя на его составляющие признаки, такие как: природа раздражителя, его сила, место действия, длительность действия и др. Анализ заключается в дифференцировке раздражителя и он начинается первоначально в рецепторах, а затем в специализированных на восприятие определенных признаков раздражителя структурах ЦНС. В зависимости от сложности раздражителя в анализе участвуют различные отделы центральной нервной системы. Высший анализ протекает в коре полушарий головного мозга на основе процессов дивергенции (иррадиации) возбуждения в ее нейронных сетях, которые способны выделять отдельные признаки раздражителя. Особая роль принадлежит левому полушарию, способному обрабатывать информацию поэтапно и аналитически.

Синтез – это обобщение, связывание, объединений многих признаков раздражителя, которые проявляются возбуждением в различных структурах ЦНС. Синтез в коре осуществляется с помощью конвергентных процессов (концентрации) на нейронах, оценивающих сложные признаки. И объясняются способностью правого полушария действовать синтетически, обрабатывать информацию одновременно при действии нескольких раздражителей. Примером синтетической деятельности коры является процесс формирования временной связи условного рефлекса.

Сложные формы синтетической деятельности коры полушарий головного мозга можно наблюдать на примере динамического стереотипа .

Динамический стереотип – это зафиксированная в памяти форма ответа, если, например, в опыте животному изо дня в день предъявлять одну и ту же последовательность различных условных раздражителей, часть из которых подкрепляется безусловными раздражителями, а часть – не подкрепляется. Если жизнь животных протекает изо дня в день в однотипных условиях, то вырабатывается стереотипная реакция: предъявление животному только одного раздражителя вместо всех раздражителей из комплекса, запускает разные по силе ответы, как если бы животному предъявлялись весь комплекс раздражителей. Примером такого поведения является выработанный режим дня.

Кора полушарий в данном случае реагирует по шаблону. Она оценивает только один из комплекса раздражитель. Условнорефлекторная деятельность осуществляется легче, не нужно проводить анализ каждого из системы раздражителя. С этим связано облегчение в протекании процессов обучения и адаптации.

У человека динамический стереотип лежит в основе его привычек и навыков. Чем длительнее поддерживается стереотип, тем труднее его переделать или отказаться от него. Поэтому пожилые люди консервативны объективно, им сложно отказаться от привычного уклада и сложно приспособиться к новым условиям.

Взаимодействие процессов возбуждения и торможения в коре полушарий головного мозга на основе иррадиации и концентрации этих процессов. Как уже отмечалось, в процессе формирования условного рефлекса в начале развивается стадия генерализации. Павлов объяснял причину развития этой стадии иррадиацией возбуждения на многие нервные клетки и включение их во временную связь. Например, если вырабатывается условный рефлекс на звук звонка, то в начале звук любого звонка вызывает проявление этого рефлекса, но по мере формирования дифференцировочного торможения на неподкрепляемые звуки звонка иррадиация – ограничивается и условный рефлекс проявляется только на подкрепляемый звук звонка.

Позже было установлено, что иррадиация возбуждения возможна из-за многочисленных горизонтальных и вертикальных дивергентных связей между нейронами различных центров.

По мере укрепления условного рефлекса наступает стадия специализации, как результат концентрации возбуждения. По Павлову – это становится возможным, т.к. в реализацию условного рефлекса вовлекаются только центры подкрепленного условного сигнала. Концентрация возбуждения возможна на основе конвергентных связей между центрами.

Множество раздражителей внешнего мира и внутренней среды организма воспринимаются рецепторами и становятся источниками импульсов, которые поступают в кору больших полушарий. Здесь они анализируются, различаются и синтезируются, соединяются, обобщаются. Способность коры разделять, вычленять и различать отдельные раздражения, дифференцировать их и есть проявление аналитической деятельности коры головного мозга.

Сначала раздражения анализируются в рецепторах, которые специализируются на световых, звуковых раздражителях и т. п. Высшие формы анализа осуществляются в коре больших полушарий. Аналитическая деятельность коры головного мозга неразрывно связана с ее синтетической деятельностью, выражающейся в объединении, обобщении возбуждения, которое возникает в различных ее участках под действием многочисленных раздражителей. В качестве примера синтетической деятельности коры больших полушарий можно привести образование временной связи, которое лежит в основе выработки условного рефлекса. Сложная синтетическая деятельность проявляется в образовании рефлексов второго, третьего и высших порядков. В основе обобщения лежит процесс иррадиации возбуждения.

Анализ и синтез связаны между собой, и в коре происходит сложная аналитико-синтетическая деятельность.

Динамический стереотип. Внешний мир действует на организм не единичными раздражителями, а обычно системой одновременных и последовательных раздражителей. Если система последовательных раздражителей часто повторяется, это ведет к образованию системности, или динамического стереотипа в деятельности коры головного мозга. Таким образом, динамический стереотип представляет собой последовательную цепь условно-рефлекторных актов, осуществляющихся в строго определенном, закрепленном во времени порядке и являющихся следствием сложной системной реакции организма на сложную систему положительных (подкрепляемых) и отрицательных (неподкрепляемых, или тормозных) условных раздражителей.

Выработка стереотипа – это пример сложной синтезирующей деятельности коры головного мозга. Стереотип трудно вырабатывается, но если он сформирован, то поддержание его не требует большого напряжения корковой деятельности, при этом многие действия становятся автоматическими. Динамический стереотип является основой образования привычек у человека, формирования определенной последовательности в трудовых операциях, приобретения умений и навыков. Примерами динамического стереотипа могут служить ходьба, бег, прыжки, катание на лыжах, игра на музыкальных инструментах, пользование при еде ложкой, вилкой, ножом, письмо и др.

Стереотипы сохраняются долгие годы и составляют основу человеческого поведения, при этом они очень трудно поддаются перепрограммированию.

Системность в работе коры больших полушарий.

В кору больших полушарий головного мозга поступает информация от большого количества высокоспециализированных рецепторов, способных улавливать самые незначительные изменения во внешней среде. Рецепторы, расположенные в коже, реагируют на изменения во внешней среде. В мышцах и сухожилиях находятся рецепторы, сигнализирующие в мозг о степени натяжения мышц, движении суставов. Имеются рецепторы, реагирующие на изменения химического и газового состава крови, осмотического давления, температуры и т.п. В рецепторе раздражения преобразуются в нервные импульсы. По чувствительным нервным путям импульсы проводятся к соответствующим чувствительным зонам коры мозга, где и формируется специфическое ощущение – зрительное, обонятельное и т.п. Функциональную систему, состоящую из рецептора, чувствительного проводящего пути и зоны коры, куда проецируется данный вид чувствительности, И. П. Павлов назвал анализатором. Анализ и синтез полученной информации осуществляется в строго определенном участке – зоне коры больших полушарий. Важнейшими зонами коры являются двигательная, чувствительная, зрительная, слуховая и обонятельная. Двигательная зона расположена в передней центральной извилине впереди центральной борозды лобной доли, зона кожно-мышечной чувствительности – позади центральной борозды, в задней центральной извилине теменной доли. Зрительная зона сосредоточена в затылочной зоне, слуховая – в верхней височной извилине височной доли, а обонятельная и вкусовая зоны – в переднем отделе височной доли. В нашем сознании деятельность анализаторов отражает внешний материальный мир. Этот факт дает нам возможность приспосабливаться к условиям внешней среды путем изменения поведения. Кора выполняет две основные функции: взаимодействие организма с внешней средой, поведенческая реакция и объединение функций организма, т.е. нервная регуляция всех органов. Деятельность коры головного мозга человека и высших животных определена И. П. Павловым как высшая нервная деятельность, представляющая собой условно-рефлекторную функцию коры головного мозга. Условные рефлексы вырабатываются в течение индивидуальной жизни человека и животного.

Поэтому условные рефлексы строго индивидуальны: у одних особей они могут быть, а у других отсутствовать. Для возникновения таких рефлексов нужно совпадение во времени действия условного раздражителя с действием безусловного. Многократное совпадение этих двух раздражителей приводит к образованию временной связи между двумя центрами.

Принцип условно-рефлекторной деятельности, согласно которому значение условных сигналов может быстро изменяться в зависимости от обстановки, в которой они применяются (по Э. А. Асратяну).

11. Торможение условных рефлексов. Безусловное и условное торможение, их различия, механизмы и виды. Внешнее торможение: постоянный и гаснущий тормоз, запредельное торможение. Внутреннее торможение: угасательное, дифференцировочное, запаздывающее торможение, условный тормоз.