ВЫСШАЯ НЕРВНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ

ВЫСШАЯ НЕРВНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ — деятельность высших отделов головного мозга (коры больших полушарий и ближайших к ней подкорковых образований), обеспечивающая совместно с деятельностью других отделов мозга нормальное существование организма и его постоянное приспособление к беспрерывно меняющимся условиям внешнего мира.

По своему содержанию это физиологическое понятие соответствует таким явлениям, как психическая деятельность, поведение человека и животных.

Основой высшей нервной деятельностью, в отличие от простых однообразных и постоянных реакций организма на строго определенные внешние раздражители (безусловные рефлексы), являются так называемые условные рефлексы и сложные безусловные — инстинкты.

Теоретические предпосылки для разработки учения о высшей нервной деятельности содержались в работах русского физиолога И. М. Сеченова, который указал, что в основе так называемой психической, интеллектуальной жизни, прежде считавшейся нематериальной, а потому непознаваемой, также лежат материальные процессы — рефлексы.

Развивая теоретические положения И. М. Сеченова, И. П. Павлов разработал объективный метод изучения функций высших отделов центральной нервной системы; он раскрыл механизмы лежащих в основе высшей нервной деятельности явлений, экспериментально доказав, что они осуществляются особыми рефлексами, названными им, в отличие от безусловных рефлексов, условными.

Живой организм появляется на свет с рядом готовых, т. е. врожденных, реакций.

Например, новорожденный сразу начинает производить сосательные движения в тот момент, когда грудь матери касается его рта. Во рту сразу же появляется слюна, как только в его полость попадает пища.

Такие реакции отличаются большим постоянством: в ответ на одно и то же раздражение всегда, при любых условиях, возникает строго определенная физиологическая реакция.

Поэтому Павлов относит такие реакции к числу безусловных рефлексов.

Но слюноотделение часто начинается значительно раньше, чем пища попадает в рот. Оно возникает при одном только виде или запахе пищи.

Достаточно увидеть кусок лимона или даже мысленно представить себе как его режут, как во рту уже появляется обильная слюна.

Такого рода рефлексы отличаются от безусловных прежде всего тем, что они не являются врожденными, а приобретаются в процессе индивидуального опыта каждого отдельного животного или человека, зависят от специфических для каждого из них условий существования. Поэтому эти рефлексы Павлов называет условными.

В зависимости от характера внешней среды условные рефлексы легко образуются и легко исчезают.

При образовании условных рефлексов в головном мозге происходит ряд сложных процессов.

Кора больших полушарий головного мозга представляет собой комплекс корковых концов так называемых анализаторов.

Под анализатором следует понимать сложный механизм, который начинается воспринимающим аппаратом — нервными окончаниями (рецепторами) глаза, уха, кожи, слизистых оболочек и т. п., и заканчивается в определенной, ограниченной группе клеток коры больших полушарий головного мозга — корковом конце анализатора.

Нервный импульс, возникший при воздействии какого-либо раздражителя из внешней или внутренней среды на тот или иной рецептор, достигает по специальным нервным путям (нервным волокнам) определенной области коры головного мозга.

Например, световое раздражение вызывает возбуждение в зрительных областях, расположенных в затылочных долях полушарий головного мозга, звуковое — в слуховых областях, находящихся в височных долях, и т. п.

Точно так же пищевые, температурные, болевые и всякого рода другие виды раздражений, вызывающие соответствующие безусловные рефлексы, создают очаги возбуждения в определенных участках коры головного мозга.

Можно говорить, например, о «центре вкуса», «пищевом центре», «оборонительном центре» и т. п.

Для образования условного рефлекса необходимо, чтобы в коре больших полушарий головного мозга одновременно возникли два очага возбуждения: один, например, в зрительной области в результате действия светового раздражителя, а другой — в «пищевом центре» в результате раздражений рецепторов слизистой оболочки рта попавшей туда пищей.

Как известно, пища, попадая в рот, всегда вызывает слюноотделение (безусловный рефлекс).

Световое раздражение, в отличие от пищевого, само по себе никогда слюноотделения не вызывает. Но если оно несколько раз совпало с едой, то начинает вызывать слюноотделение, хотя и не сопровождается одновременным приемом пищи.

И. П. Павлов предположил; что между центрами, воспринимающими, например, световое и пищевое раздражения, происходит замыкание временной связи: импульсы, поступившие в корковый конец зрительного анализатора по проторенному, вследствие повторных сочетаний зрительного и пищевого раздражений, пути, начинают поступать в «пищевой центр». В результате возбуждения последнего возникает слюноотделение.

Следовательно, пища является безусловным пищевым раздражителем, поскольку она вызывает возбуждение «пищевого центра» при любых условиях, а свет является в данном случае условным раздражителем, так как он раньше не вызывал слюноотделения и приобрел эту способность при условии повторного сочетания с пищевым раздражителем.

Таким образом, для возникновения условного рефлекса необходимо, чтобы в коре больших полушарий головного мозга образовалась временная связь между пунктами, один из которых воспринимает условное раздражение (например, свет или звук, совпадающие с получением пищи, хруст веток, сигнализирующий о приближении врага, и т. п.), и другими пунктами мозга, которые воспринимают безусловные раздражения (например, вкус пищи, поступающей в рот, болевые ощущения и т. п.).

В основе образования временной связи лежит механизм проторения пути и последующего замыкания, благодаря которому нервный процесс переключается с той области коры, куда доходит возбуждение, вызванное действием условного раздражителя, на участки мозга, связанные с осуществлением тех или иных безусловных реакций (слюноотделение, отдергивание конечности и др.).

Благодаря этому создаются новые, ранее не существовавшие рефлекторные пути, появляются новые связи между различными участками мозговой коры.

Становится возможным безграничное расширение числа внешних стимулов, способных вызвать различную рефлекторную деятельность организма.

Любой орган может изменить свою деятельность под влиянием условного раздражителя.

В настоящее время подробно изучены разнообразные условные рефлексы, связанные с деятельностью скелетной мускулатуры (часть этих работ касается физиологического анализа так называемых произвольных движений), а также многих внутренних органов.

Можно образовать условные рефлексы, изменяющие тонус мышцы сердца, кровеносных сосудов, вызывающие учащение или остановку дыхания, изменение обмена веществ, функций почек, печени и других внутренних органов.

Для выработки условных рефлексов важное значение имеет способность больших полушарий головного мозга производить анализ и синтез явлений внешнего мира.

При анализе сложное явление разлагается на более элементарные, простые явления, каждое из которых может стать при определенных условиях сигналом.

При синтезе различные элементарные явления объединяются в разнообразные комбинации, и сигнальное значение приобретают уже не изолированные простые явления, а их определенное сочетание, взаимодействие.

В начале выработки условного рефлекса ответная реакция возникает обычно не только на условный, сигнальный раздражитель, непосредственно подкрепляемый безусловным, но и на другие, близкие по характеру раздражители (например, на звуки различного тона, близкие к сигнальному).

В этом случае говорят о генерализации условного рефлекса.

По мере повторения сочетаний данного условного раздражителя с безусловным близкие к нему по качеству раздражения, вследствие неподкрепления их безусловными раздражителями, утрачивают способность вызывать условный рефлекс.

Это свойство сохраняет только данный, специально выделенный условный раздражитель.

В этом случае говорят о специализации условного рефлекса.

В основе явлений генерализации лежит иррадиация, распространение процесса возбуждения из пункта коры, воспринимающего данный раздражитель, по коре больших полушарий с последующей концентрацией его в том же самом исходном пункте, что приводит к его специализации.

Процессы иррадиации и концентрации И. П. Павлов считал основными закономерностями высшей нервной деятельности.

Условный рефлекс представляет собой тонкий инструмент приспособления организма к непрерывно меняющимся условиям окружающей среды.

Животные, лишенные возможности образовывать условные рефлексы (например, после удаления коры больших полушарий), не могут самостоятельно существовать: они погибнут от голода, если им не положить пищу непосредственно в рот; они не будут реагировать на сигналы, предупреждающие их о приближении опасности.

В обычных условиях исчезновение образованных ранее условных рефлексов, прекращение реакций на отдельные сигналы осуществляются благодаря развитию процесса торможения.

Возбуждение и торможение — это две нераздельно связанные друг с другом формы проявления нервной деятельности.

При возбуждении нервные центры приходят в состояние деятельности, при торможении деятельное состояние их активно подавляется.

Учение о высшей нервной деятельности глубоко анализирует различные формы и условия возникновения торможения условных рефлексов, роль торможения в условнорефлекторной деятельности, в состоянии сна и бодрствования.

Обнаружено, например, что всякое достаточно резкое постороннее раздражение (резкий звук, яркий свет, переполнение мочевого пузыря и т. п.) угнетает выработанные перед этим условные рефлексы.

Такой вид торможения И. П. Павлов назвал внешним. Оно возникает сразу, без предварительной тренировки, и не зависит от прошлого опыта организма.

Но существует и другая форма торможения — внутреннее торможение, способность к которому вырабатывается постепенно и требует для своего возникновения специального условия — повторного несовпадения («неподкрепления») определенного условного раздражителя безусловным.

Таким образом, внутреннее торможение условного рефлекса развивается в тех случаях, когда вызывающий его условный раздражитель в результате изменившихся условий среды утрачивает свое сигнальное значение.

Различают несколько видов внутреннего торможения.

Если, например, условный раздражитель применяется несколько раз подряд без подкрепления безусловным, то выработанный ранее условный рефлекс «угасает». В этом случае говорят об угасательном торможении.

Если один из применяемых раздражителей подкрепляется, а другой, в отличие от него, всегда сигнализирует отсутствие подкрепления безусловным раздражителем, то первый приобретает характер положительного условного раздражителя (он вызывает условный рефлекс), а второй становится условным отрицательным (тормозным) раздражителем или, как его еще называют, дифференцировочным. В этом случае говорят о дифференцировочном торможении.

Существуют и другие виды внутреннего торможения, например, запаздывающее.

Так, условный раздражитель может подкрепляться безусловным (например, пищей), спустя, например, 5 секунд после начала его действия.

В этом случае этот условный раздражитель вызывает условный рефлекс (слюноотделение) почти сразу же после начала своего действия.

В некоторых экспериментах действие безусловного раздражителя может быть присоединено к действию условного через более длительный промежуток времени (например, через 2-3 минуты).

В этом случае условный раздражитель вызывает условный рефлекс не тотчас же после начала своего действия, а лишь через некоторое время.

Оказывается, что отрезок времени, протекающий от начала действия условного раздражителя до появления условного рефлекса, почти точно соответствует времени, которое длится от начала действия условного раздражителя до начала действия безусловного.

Условный рефлекс как бы «запаздывает». Поэтому в данном случае говорят о развитии запаздывающего торможения.

Торможение, имеющее у бодрствующего организма важнейшее значение в правильной ориентации во внешней среде, представляет собой и механизм, с помощью которого нервные элементы восстанавливают свою функциональную способность, частично утраченную в процессе деятельности.

Если интенсивность процесса возбуждения превысит предел работоспособности клеток коры головного мозга, может развиться так называемое охранительное, запредельное торможение.

На основе анализа явлений торможения И. П. Павлов пришел к заключению, что сон представляет собой разлитое торможение, захватывающее всю кору и ближайшие к ней образования.

Учение о внутреннем торможении дало также ключ к пониманию таких «загадочных» явлений, как гипноз и сновидения.

И. П. Павлов рассматривал их как результат частичного торможения коры больших полушарий головного мозга.

В процессе жизнедеятельности организма постоянно образуются как положительные, так и отрицательные условные рефлексы. Именно они определяют всю деятельность человека и животного, их повседневное поведение.

Для каждого из этих рефлексов в коре головного мозга имеется своя точка приложения. Каждая из них связана с какой-то конкретной деятельностью; при этом возбуждение одной группы клеток может вызывать такого рода деятельность, другой — подавлять ее.

Таким образом,кора больших полушарий головного мозга представляет собой «грандиозную мозаику», «грандиозную сигнализационную доску». На этой «доске» постоянно имеется большое число незанятых пунктов, способных к замыканию новых условных связей.

Кроме того, занятые ранее пункты более или менее часто подвергаются изменениям в отношении их физиологического значения и связей с разными деятельностями организма.

Функциональная мозаика в коре головного мозга представляет собой, таким образом, распределение процессов возбуждения и торможения (в каждый данный момент времени, при определенных условиях) по огромной массе клеток коры больших полушарий.

Это распределение зависит от действующих в данный момент на организм раздражений, следов предшествовавших раздражений и временных связей, выработанных в процессе жизнедеятельности организма.

Высшая нервная деятельность имеет индивидуальные отличия, зависящие от типа нервной системы.

Тип нервной системы определяется соотношением силы, подвижности и уравновешенности процессов возбуждения и торможения.

Различают четыре основных типа нервной системы, характеризующиеся:

1) сильными, подвижными и уравновешенными нервными процессами;

2) сильными, подвижными, но не уравновешенными нервными процессами, причем процесс возбуждения преобладает над процессом торможения;

3) сильными, уравновешенными, но инертными процессами;

4) слабыми процессами возбуждения и торможения.

Эти типы соответствуют, по И. П. Павлову, принятым еще в древности темпераментам: сангвиническому, холерическому, флегматическому и меланхолическому.

Они зависят как от наследственных качеств, так и от воспитания и жизненных условий, т. е. от приобретенных качеств.

Общие закономерности высшей нервной деятельности, установленные в опытах на животных, свойственны также человеку.

Однако кора больших полушарий головного мозга человека обладает несравненно более совершенной способностью к синтезу, обобщению, отвлечению от действительности, более полному и осознанному восприятию явлений внешнего мира.

Если для животного имеет значение только так называемая первая сигнальная система, при которой сигналом одного явления внешнего мира может стать лишь другое явление (например, сигналом еды может стать звонок), то для человека, помимо первой сигнальной системы, огромное значение имеет так называемая вторая сигнальная система, при которой сигналом того или иного явления внешнего мира может стать его символ, так сказать, сигнал сигнала — произнесенное, слышимое или видимое (написанное) слово.

Вторая сигнальная система, связанная с функцией речи и возникшая в связи с трудовой деятельностью и развитием социальных отношений, представляет собой качественно особую, свойственную только человеку, форму высшей нервной деятельности.

Вторая сигнальная система, находясь во взаимодействии с первой сигнальной системой, играет ведущую роль в сознательной деятельности человека, лежит в основе мышления.

Закономерности высшей нервной деятельности отражают протекание явлений внешнего мира, их постоянство, пространственное расположение, временную последовательность, изменчивость и значение для жизнедеятельности организма.

Если в течение длительного времени последовательность и характер раздражителей сохраняются более или менее постоянными, то устанавливается определенная система условных рефлексов, так называемый стереотип нервных процессов, лежащий в основе активной деятельности человека (например, профессиональной трудовой деятельности, навыков и пр.) и всего поведения человека и животных.

Основной метод изучения высшей нервной деятельности — метод условных рефлексов — помогает раскрывать причины и физиологические механизмы нервных и психических заболеваний и находить пути для их профилактики и лечения.

Таким образом, физиология и патофизиология высшей нервной деятельности тесно связаны с клинической невропатологией и психиатрией.

На закономерностях высшей нервной деятельности основано научное объяснение механизма и природы действия лечебного сна, а также действия гипноза, применяемого в клинике при лечении алкоголизма, курения, истерии, неврастении и других психических расстройств.

Гигиена умственного труда, нормальный режим работы, своевременный и правильный отдых способствуют поддержанию нормальной деятельности нервной системы.

Употребление наркотиков, алкоголя, курение, неправильный распорядок дня и т. п. расшатывают нервную систему, нарушают правильное течение основных нервных процессов, ослабляют сопротивляемость организма к заболеваниям и могут привести к нервным и психическим расстройствам.

Учение И. П. Павлова о зависимости высшей нервной деятельности от условий существования организма имеет не только практическое, но и большое теоретическое значение.

Это учение расширяет естественнонаучную основу диалектического материализма, подтверждает правильность основных положений ленинской теории отражения и является оружием в борьбе с религиозными предрассудками и проявлениями идеализма в науке.

Р. М. Мещерский (Список авторов крупных статей) >>>