Модуль 5. ВНД і нейрофізіологія поведінки.

Тема 1. Поняття про ВНД.

План.

1. Поняття про вищу нервову і психічну діяльність. Роль праць І.М.Сєченова

і І. П. Павлова у дослідженні ВНД.

2. Безумовні рефлекси. Інстинкти. Імпринтинг. Умовні рефлекси.

Гальмування умовних рефлексів.

3. Вікові особливості ВНД.

5.1.1. Поняття про вищу нервову і психічну діяльність. Роль праць І.М.Сєченова і І. П. Павлова у дослідженні ВНД.

У пристосувальних реакціях нервової системи до безперервних змін навколишнього середовища можна виділити нижчу і вищу форми нервової діяльності.

Під нижчою розуміють рефлекторну регуляцію внутрішнього стану організму та узгодженість діяльності окремих його частин.

Вища нервова діяльність забезпечує доцільну поведінку організму в зв’язку із змінами навколишнього середовища. У людини на основі ВНД можливе навчання і різноманітна інтелектуальна діяльність.

Форми нижчої нервової діяльності запрограмовані генетично, передаються спадково від одного покоління до іншого і є однаковими в усіх представників виду, родини і класу. А пристосувальні реакції, які здійснюються вищою формою нервової діяльності, є наслідком індивідуального навчання.

Отже, вища нервова діяльність – це сукупність складних форм діяльності кори великого мозку і найближчих до них підкіркових утворень, яка забезпечує взаємодію цілісного організму із зовнішнім середовищем.

Психічна діяльність пов’язана з вищими формами органічного життя.

Психічна діяльність, це не тільки сприйняття і аналіз дії подразників, а і наше відношення до оточуючого середовища, наша оцінка його.

Прояви психіки властиві тільки тваринам і людині. При цьому психіка тварин простіша і елементарніша, ніж психіка людини. Людина має вищу форму психічного життя – свідомість, яка виявляється у цілеспрямованій трудовій діяльності, вчинках та поведінці людини. Перш, ніж зробити ті чи інші дії, людина обмірковує їх, планує шляхи та засоби досягнення поставлених цілей.

Цілеспрямована поведінка тварин і психічна діяльність людини, їх осмислення, завжди привертали увагу людей, а обґрунтування їх довгий час будувалось на здогадках і релігійних уявленнях. Однак уже вчені античного світу психічну діяльність людини пов’язували з функцією структур головного мозку, а її закономірності обґрунтовували, виходячи з уявлень про присутність у тілі тварини або людини душі.

Вперше уявлення про рефлекторний характер роботи вищих відділів головного мозку було обґрунтовано одним з засновників вітчизняної фізіології І.М.Сєченовим у праці «Рефлекси головного мозку» (1863 р.). Вперше в історії природознавства у цій праці було дано матеріалістичне пояснення психічної діяльності людини.

І.М.Сєченов (1829-1905) І.П.Павлов (1849-1936)

Геніальні ідеї І.М.Сєченова були підтверджені експериментально І.П.Павловим. Але не тільки підтверджені. І.М.Сєченов і І.П.Павлов –

основоположники рефлекторної теорії, яка матеріалістично пояснює принцип відображення людиною навколишнього матеріального світу. І.П.Павлов розвинув рефлекторну теорію і створив вчення про вищу нервову діяльність. Йому вдалося відкрити нервовий механізм, який забезпечує складні форми реагування людини і вищих тварин на вплив зовнішнього середовища. Цим механізмом є умовний рефлекс. Завдяки І.М.Сєченову і І.П.Павлову містична, непізнавана «душевна» діяльність стала предметом глибокого вивчення фізіологів. В ученні про вищу нервову діяльність розкриті фізіологічні механізми найскладніших процесів відображення людиною зовнішнього об’єктивного світу.

В основу вчення про вищу нервову діяльність І.П.Павлов поклав три основних принципи:

Перший - принцип детермінізму, тобто причинної зумовленості будь-якого рефлекторного акту.

Суть другого принципу – принципу аналізу й синтезу – полягає в тому, що в корі півкуль інформація розчленовується на складові елементи, які відразу ж об’єднуються (синтезуються).

Третій – принцип структурності – ґрунтується на тому, що всі рефлекси кори великого мозку матеріальні, тобто пов’язані з певними структурами нервової системи.

Це вчення І.П.Павлов створював протягом тридцяти років. Воно є неоціненним досягненням вітчизняної науки.

5.1.2. Безумовні рефлекси. Інстинкти. Імпринтинг. Умовні рефлекси.

Гальмування умовних рефлексів.

До природжених механізмів регуляції поведінки відносять безумовні рефлекси і інстинкти.

Безумовні рефлекси – це природжені відповідні реакції організму, які виникають при появі адекватного подразника. Їх можна поділити на дві групи: рефлекси зберігання і захисні.

До рефлексів зберігання відносять ті, що пов’язані з регуляцією процесів життєдіяльності (ковтання, кашлю, чхання, статеві, тощо).

До захисних рефлексів відносять реакції організму, що спрямовані на захист від шкідливих впливів і виникають при появі невідомого для організму подразника. Це орієнтувальні рефлекси. З їхньою допомогою утворюються оптимальні умови сприймання подразнення.При цьому відбувається оцінка біологічного значення нового подразника. Вважають, що орієнтувальні рефлекси є основою недовільної уваги. Складними формами безумовних рефлексів є інстинкти – це сукупність природжених складних актів поведінки, що властиві тваринам даного виду і виникають як реакція на дію зовнішніх і внутрішніх подразників. Важливими ознаками інстинктів є їхня постійність і стереотипність у даного виду тварин.

За біологічним значенням інстинкти поділяються на:

- харчові (добування їжі, запасання корму);

- оборонні (пасивні – «завмирання, втеча; активні – захист за

допомогою зубів, рогів і т.д.);

- статеві (статевий потяг, парування, міграції);

- батьківські (піклування про нащадків, будування гнізда, годування

молодняка, навчання захисту, полюванню);

- групові (основа взаємовідносин членів стада, зграї, сім’ї, рою).

Особливістю інстинктів є те, що вони викликаються внутрішніми мотивами. В їхній регуляції велику роль відіграють гормони. Інстинкти людини значною мірою підпорядковані її свідомій діяльності, що формується в процесі виховання.

До набутих механізмів регуляції поведінки відносяться імпринтинг і умовні рефлекси.

Імпринтинг, або відбиття в пам’яті, - це вид навчання тварин, фіксація в їхній пам’яті відмітних ознак об’єктів, деяких природжених поведінкових актів. До таких об’єктів належать батьківські особини, «брати» і «сестри» того самого виплоду (виводка), харчові об’єкти, постійні вороги. Найкраще вивчена форма імпринтинг – «реакція слідування» пташенят виводкових птахів або малят ссавців за батьками чи один за одним.

Відбиття в пам’яті відбувається на ранніх етапах життя, найчастіше незабаром після народження. Особливе значення тут мають зорові подразники, проте у більшості видів і звукові подразники можуть набути сигнального значення. Період, коли можливе відбиття в пам’яті, короткий, але у тварин різних видів і, навіть, одного і того самого виду варіює. Кінець його не пов’язаний з певним віком, а залежить від умов існування тварин (у курчат збільшується, якщо їх вирощувати в ізоляції, у каченят – в умовах розсіяного освітлення).

Імпринтинг нерозривно пов’язаний з утворенням умовних рефлексів. У психології імпринтинг – це фіксація певної інформації в пам’яті. Останнім часом було з’ясовано, що імпрактування пов’язане з діяльністю певних структур, що входять до складу лімбічної системи. Інформація, яка закріплюється на нейронах першою, визначає протягом всього життя форму взаємовідносин цієї особини з іншими особинами того ж виду. Імпринтинг характеризується рядом особливостей: швидкістю, тривалістю, необоротністю, міцністю. Вважають, що є певні критичні періоди, під час яких встановлюється прихильність однієї особини до другої. Оцінюючи наслідки проведених досліджень, можна дійти висновку, що раннє дитинство є тим чутливим періодом, протягом якого будь-які подразнення формують функції центральної нервової системи, всі форми специфічної видової поведінки в юнацтві і дорослому віці. Ранній досвід спілкування з матір’ю має велике значення у формуванні соціальної поведінки.

Постає питання: наскільки досліди по вивченню імпринтинг на птахах і різних видах ссавців стосуються людини? Оскільки фундаментальних досліджень імпринтингу у людини не проводилось, то важливим буде для майбутнього вчителя ознайомитися хоча б з логічними добудовами по цьому питанню. Відомо, що за перші 3-5 років життя людина фіксує в своїй довгостроковій пам’яті таку ж кількість інформації, як і за все останнє життя.

Вважають, що такі людські критерії, як мова, поведінка у мікросуспільстві, гуманність, справедливість, почуття добра і зла, чесність, інтенсивно формуються протягом перших 2-3 років життя шляхом імпрактування відоточуючих. Тому перші роки життя дитини у формуванні її особистості мають набагато більше значення, ніж вважалося досі. Цей вік потребує особливої педагогічної уваги.

Умовними рефлексами називають зміни діяльності організму або окремого його органа відповідно до зміни навколишнього середовища. Це рефлекси, які утворюються на базі безумовних рефлексів у тварин і людини протягом їхнього індивідуального життя. В основі умовних рефлексів лежить утворення тимчасових зв’язків між умовним і безумовним подразниками після багаторазової дії (сполучення) двох цих подразників. Дія безумовного подразника повинна збігатися у часі з умовним або діяти відразу ж після нього.

Умовні рефлекси мають попереджувальне сигнальне значення, оскільки організм починає реагувати цілеспрямовано до того, як почне діяти життєво важливий подразник. Тому умовні рефлекси забезпечують живій істоті можливість заздалегідь оцінити небезпеку або корисний подразник.

Умовні рефлекси поділяють на натуральні або природні, - це ті, що утворюються на природні властивості безумовних подразників (наприклад, формування умовного харчового рефлексу на запах і вигляд їжі); та штучні – ті, що виробляються в умовах експерименту на різні штучні подразники (світло, звук, тощо). Це рефлекси, що виробляються на подразнення, які не мають до безумовної рефлекторної реакції природного відношення. Наприклад, слиновидільний рефлекс на звук дзвоника.

Умовні рефлекси утворюються на основі безумовних при дотриманні певних умов, а саме:

1. співвідношення в часі умовного і безумовного подразників;

2. умовний подразник повинен випереджати (не менш, ніж на 0, 1с) дію

безумовного;

3. сила подразнення повинна бути в межах оптимальних для організму

величин (надзвичайно слабкі і надзвичайно сильні подразники умовну

рефлекторну реакцію не виробляють);

4. відсутність сторонніх подразників.

«Вежа мовчання» - спеціальна лабораторія для вивчення фізіології умовних рефлексів, яка була побудована в Інституті експериментальної медицини в Ленінграді, де працював І.П.Павлов.

Механізм утворення умовного рефлексу. Умовний слиновидільний рефлекс на світло: подразнення рецепторів ротової порожнини їжею викликає збудження харчового центру кори півкуль головного мозку; при спалахуванні лампочки виникає збудження в корковій частині зорового аналізатора, який знаходиться в потиличній ділянці кори. При спалахуванні лампочки і при підкріпленні цього подразника їжею, виникає збудження в обох коркових центрах

(зоровому і харчовому), між якими утворюється тимчасовий нервовий зв’язок, що при багаторазовому поєднанні в часі цих подразників стає міцним.

Отже, для того, щоб виробити умовний рефлекс, необхідно: