9. Системная организация психической деятельности и поведения

К настоящему времени предложено несколько нейро­физиологических моделей психической активности мозга - на основе функциональной системы (П.К.Анохин), на основе информационных процессов (А.М.Иваницкий), на основе корково-подкорковых жестких и гибких связей (Н.П.Бехтерева). Представление о функциональной системе создано П.К.Анохиным, учеником И.П.Павлова, как состав­ная часть учения об условных рефлексах, однако впоследст­вии выяснилась ее универсальность как для психики, так и для техники и кибернетики. Фактически в теории функцио­нальных систем было впервые введено понятие об обратной связи и оценке результата действия.

Согласно этой теории, единицами целостной деятель­ности мозга являются саморегулирующиеся, динамические функциональные системы, все составные компоненты кото­рых взаимодействуют, способствуя возникновению полезных приспособительных реакций. В современном виде теория функциональных систем может быть представлена в виде схемы (рис. 7).

В соответствии с теорией П.К.Анохина психическая деятельность развертывается во времени в виде нескольких последовательных стадий:

1) стадия афферентного синтеза. Афферентный син­тез представляет собой постоянное выделение значимых сиг­налов, приходящих из внешней и внутренней среды - от ас­социативных областей коры, гипоталамуса, лимбической

Рис. 7. Общая схема системной организации психической деятельности человека на основе теории функциональных систем.

системы. Текущая обстановочная информация постоянно сравнивается с аналогами, которые хранятся в памяти;

2) в результате афферентного синтеза активируется механизм принятия решения. Фактически это означает выде­ление доминирующей потребности и формирование ведущей мотивации. Согласно прямым нейрофизиологическим измерениям, стадия афферентного синтеза и принятие решения происходят примерно за 500 мс. За это время сигнал внешней среды, например, яркая вспышка, успевает пройти по зрительному тракту до первичной зрительной коры (-150 мс). На этом этапе сигнал пока не опознан и, соответственно, не осознан. Именно на этом уровне может осуществляться условный рефлекс, не требующий осознанного участия чело­века. Далее из первичной зрительной коры сигнал направля­ется в лимбическую систему, гиппокамп и затем в ассоциа­тивные зоны коры. В результате происходят сравнение с имеющимися в памяти аналогами данного сигнала и эмоцио­нальная оценка сигнала («350 мс). Затем сигнал возвращает­ся в первичную зрительную кору, где происходит опознание и окончательно формируется осознанный образ сигнала. Принятие решения означает ограничение свободы деятель­ности нейронов и ориентацию психической деятельности для удовлетворения доминирующей мотивации;

3. стадия формирования акцептора результата действия. После принятия решения психическая активность мозга может выразиться либо в виде мышления, либо в виде активной поведенческой реакции. Акцептор действия возни­кает еще до самого движения или мышления и представляет собой динамический информационный образец (модель) предполагаемой цели действия, например, определенного движения;

4. стадия эфферентного синтеза. На этой стадии про­исходит программирование самого действия на основе акти­вации определенных нейронных ансамблей базальных ганг­лиев, мозжечка, таламуса, двигательной коры.

5. стадия оценки достигнутого результата при по­мощи обратной афферентации на основе сравнения реально­го результата с моделью, запрограммированной в акцепторе действия. Обратная афферентация необходима в течение всего психического действия, так как информирует об ус­пешности или неуспешности определенного этапа.

В формировании психической деятельности человека ведущую роль играют биологические мотивации, которые формируются на основе активности гипоталамических цен­тров (голода, насыщения, жажды, терморегуляционного, удо­вольствия). Нейроны, включенные в формирование домини­рующей мотивации, широко представлены в структурах мозга. Так, нейроны, активные во время голодания, обнару­живаются по характерной пачечной активности в стволовых и корковых структурах. При этом доля их все же выше в стволовых отделах и убывает по направлению к коре боль­ших полушарий, которые в большей степени вовлечены в процессы афферентного синтеза, т.е. в формирование моти­ваций социального и идеального уровня.

Обратная афферентация об успешности действия на­правлена на те же нейроны, которые были вовлечены в фор­мирование потребности и мотивации. В результате этого удовлетворение потребности является мощным фактором подкрепления и, соответственно, запоминания. Эти же ней­роны служат и в качестве акцептора результата действия. Со­вокупность их нейронов можно рассматривать как своеоб­разный голографический информационный экран, на котором происходит взаимодействие мотивации, подкрепления и аф­ферентации, поступающей в мозг при действии стимулов. С точки зрения физической голографии мотивационные влия­ния на мозг могут рассматриваться как "опорная волна", а обратную афферентацию о результатах действия, поступаю­щую к акцептору действия можно представить как "предметную волну".

Существует множество функциональных систем, каж­дая из которых включает свой набор нейронов мозга для вы­полнения определенного типа поведения. Взаимоотношения между этими системами строятся на основе конкуренции и выделения доминирующей функциональной системы. Вслед­ствие этого в каждый данный момент времени доминирует только одна функциональная система и формируется связан­ное с ней поведение.

Таким образом, с позиции теории функциональных систем психическая деятельность мозга рассматривается не как совокупность специализированных нервных центров, а как интегративное целое, которое при помощи доминирую­щей функциональной системы может удовлетворить веду­щую потребность организма.

С позиций системной организации функций мозга становится понятной выраженная способность мозга восста­навливать утраченные функции даже при обширных повреж­дениях коры. Восстановление происходит за счет широкого представительства функций (функциональных систем) в коре и в мозге в целом, так что оставшихся нейронов и связей вполне хватает для поддержания функции.

Список литературы

Анохин П.К. Биология и нейрофизиология условного рефлекса. М.: Медицина, 1968. 547 с.

Батуев А.С. Высшие интегративные системы мозга. Л.: Наука, 981.255с.

Бехтерева Н.П. О мозге человека. СПб.:Нотабене, 1997. 67 с.

Бехтерева Н.П. Здоровый и больной мозг человека. 2-е изд., перераб. и доп. Л.: Наука, 1988. 262 с.

Блум Ф., Лейзерзон А., Хофстедтер Л. (Bloom F.E., Lazerson A., Hofstadter L.). Мозг, разум и поведение: пер. с англ. М.:Мир. 1988.248с.

Волтон, Лорд. (Volton, Lord) Декада мозга: достижения неврологии // Журнал неврологии и психиатрии. 1998. Т.98. С.4-12.

Вулдридж Д. (Wooldridge D.) Механизмы мозга: пер. с англ. М.:Мир. 1967.344с.

Дельгадо X. (Delgado J.). Мозг и сознание: пер. с англ. М.: Мир, 1971.264с.

Иваницкий A.M., Стрелец В.Б., Корсаков И.А. Информационные процессы мозга и психическая деятельность. М.: Наука, 1984. 200 с.

Илюхина В.А. Нейрофизиология функциональных состояний человека. Л.: Наука, 1986. 171 с.

Карсавский Б.Д. Медицинская психология. М.: Медицина, 1982.272с.

Крик Ф. (Creek F.) Мысли о мозге // Мозг / Под ред.П.В.Симонова. М.: Мир, 1982. С.257-275.

Лурия А.Р. Мозг человека и психические процессы. М.: Педагогика, 1970. 495 с.

Оленев С.Н. Конструкция мозга. М.: Медицина, 1987. 208 с.

Общий курс физиологии человека и животных: В 2 т. / Под ред. А.Д.Ноздрачева. Т. 1. М.: Высшая школа, 1991. 512 с.

Основы физиологии человека: В 2 т. / Под ред. Б.И.Ткаченко. Т. 2. СПб: Межд. Фонд истории науки, 1994. 413 с.

Симонов П.В. Эмоциональный мозг. М.: Наука, 1970. 216 с.

Судаков К.В. Системная организация функций головного мозга: определяющая роль акцептора результатов действия Журнал неврологии и психиатрии 1998 Т 98 С.13-19.

Уолтер Г. (Walter G.) Живой мозг: пер. с англ. М.: Мир 1966 300с.

Физиология человека: пер. с нем: В 3 т. / Под ред. О.Шмидта и О.Тевса. М.: Мир, 1997.

Guyton A. Basic Neuroscience. Philadephia: W.B.Saunders Company, 1987. 393 p.

Jensen D. The Human Nervous System. NY: Appleton-Century-Crofts, 1980.349р.

Kandel E.R., Schwartz J.H. Principles of Neural Science. NY: Elsevier/North Holland. 1981. 731 p.

Содержание

ВВЕДЕНИЕ _4

1. ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ СТРОЕНИЯ И ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ МОЗГА ________________________________________4

1. ретикулярная формация 4

1. таламус 6

2. лимбическая система 6

3. гипоталамус _7

4. ассоциативная кора больших полушарий _8

5. принципы функционирования головного мозга 10

2. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ РИТМЫ МОЗГА 11

1. электроэнцефалограмма (ЭЭГ) 11

2. сверхмедленные колебания электрических потенциалов мозга 12

3. вызванные потенциалы 12

3. МЕДИАТОРНЫЕ СИСТЕМЫ МОЗГА И НЕЙРОПЕПТИДЫ 13

1. серотонинергическая система мозга 13

2. норадренергическая система мозга 14

3. дофаминергические системы 14

4. системы аминокислотных медиаторов__ 15

5. холинергические системы 15

6. гистаминергические системы 15

7. нейропептиды (нейромодуляторы) 16

4. ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ АКТИВАЦИИ МОЗГА16

1. бодрствование, внимание, пробуждение 16

2. Физиология сна 17

5. СОЗНАНИЕ 23

1. проблема сознания 23

2. нейрофизиология сознания 24

6. ЛИМБИЧЕСКАЯ СИСТЕМА И ГИПОТАЛАМУС: МОТИВАЦИИ И ЭМОЦИИ 26

1. мотивации 26

2. Эмоции 27

7. ПАМЯТЬ И НАУЧЕНИЕ 30

1. неассоциативные формы научения 30

2. классические условные рефлексы 30

3. оперантные условные рефлексы 33

4. механизмы памяти 33

8. МЫШЛЕНИЕ И РЕЧЬ 35

1. локализация мышления 36

2. мышление и латерализация функций мозга 36

9. СИСТЕМНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ПСИХИЧЕСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ И ПОВЕДЕНИЯ 38

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 41

Александр Юрьевич Мейгал

Интегративные функции мозга человека

Учебное пособие

Редактор: Л.П.Соколова

Компьютерная верстка:Л.И.Герасимова

ЛР №040110 от 10.11.96. Подписано в печать 10.08.98. Формат 60 х 841/16. Бумага типографская. Офсетная печать. 4.6 уч.-изд.л. 23 усл. кр.-отт. Изд. № 81. Тираж 250 экз. "С"

Издательство Петрозаводского государственного университета Отпечатано в типографии Издательства Петрозаводского

университета 185640 Петрозаводск, пр. Ленина, 33

9