Тема 1. Фізіологічні механізми поведінки людини і тварин

1.1. Логіка викладу і засвоєння матеріалу

1. Нижча і вища нервова діяльність. Аналітико-синтетична діяльність кори головного мозку. Роль мотивацій в забезпеченні цілеспрямованої поведінки людини.

2. Умовні та безумовні рефлекси. Біологічне значення. Механізм і умови утворення умовних рефлексів. Класифікація умовних рефлексів.

3. Гальмування умовнорефлекторної діяльності. Характеристика зовнішнього і позамежного гальмування умовних рефлексів. Залежність вираженості зовнішнього (індукційного) гальмування від типу нервової системи. Фізіологічна характеристика згашувального, диференціювального і запізнювального гальмування.

4. Фізіологічні механізми сну і сновидінь. Теорії сну. Сновидіння. Порушення сну та засоби його нормалізації.

1.2. В результаті вивчення матеріалу теми Ви повинні знати:

• відмінні особливості нижчої і вищої нервової діяльності;

• механізми аналітико-синтетичної діяльності кори головного мозку;

• роль мотивацій і емоцій в забезпеченні цілеспрямованої поведінки людини;

• біологічне значення, класифікацію і відмінні особливості умовних і безумовних рефлексів;

• механізми і умови утворення умовних рефлексів;

• характерні особливості гальмування умовнорефлекторної діяльності;

• фізіологічні механізми сну і сновидіння, засоби забезпечення повноцінного сну.

вміти:

• використовувати знання матеріалу теми для оптимізації процесів адаптації людини до дії чинників довкілля;

• враховувати закономірності гальмування умовнорефлекторної діяльності в навчальному процесі зокрема при навчанні дітей руховим навичкам;

• враховувати типи ВНД учнів при організації їх фізичної і інтелектуальної діяльності;

• використовувати знання фізіології сну при плануванні заходів спрямованих на організацію ефективного пасивного відпочинку.

1.3. Основні терміни і поняття

аутотрейнінг; гальмування: – диференційоване; – запізнювальне; – зовнішнє (індукційне); – позамежне (охоронне); – «умовне гальмо»; гіпноз; динамічний стереотип; домінанта; емоція; індукція; інстинкт; інструментальне навчання; іррадіація; мотивація; пасивний відпочинок; рефлекси: – безумовні; – вищих порядків; – екстерорецептивні; – інтерорецептивні; – орієнтувальні; – умовні; сновидіння; сон: – повільний; – швидкий; цілеспрямована поведінка.

1.4. Теоретичні відомості

1. Нижча і вища нервова діяльність

Поведінка людини як і більшість морфо-функціональних ознак, визначається взаємодією організму та чинників оточуючого середовища. До вроджених форм поведінки (нижча нервова діяльність) належать насамперед безумовні рефлекси – видові реакції організму на внутрішні і зовнішні подразники. Нижчою нервовою діяльністю забезпечується реагування організму на дію подразників зовнішнього і внутрішнього середовища, узгоджена діяльність органів і систем, саморегуляція гомеостазу внутрішнього середовища. Вища нервова діяльність (ВНД) є індивідуально набутою в процесі життя – це розумова (інтелектуальна) і довільна рухова діяльність. Вона пов’язана з функцією вищих відділів ЦНС – корою великих півкуль і підкірковими утвореннями (рис. 1.24).

В звичайних умовах життя на організм людини діє велика кількість подразників. Подразнюючи рецептори відповідних сенсорних систем, ці подразники викликають збудження, яке у вигляді нервових імпульсів передається у відповідні центри кори головного мозку. Тут вони аналізуються (розрізняються) і синтезуються (з’єднуються, узагальнюються). З допомогою аналізу людина активно диференціює окремі подразники, розрізняє форму різних предметів, їх колір, температуру тощо.

Разом з аналізом відбувається синтез – об’єднання окремих властивостей предметів (відчуття кольору, температури, смаку тощо) в певні комплекси, в цілісні образи предметів. Так, запах їжі, її колір, смак, форма, синтезуючись корою, узагальнюються щодо оцінки даної їжі. Складна аналітико-синтетична діяльність кори мозку є основою утворення умовних рефлексів, у тому числі рефлексів вищих порядків, обов’язковою передумовою формування інших форм інтелектуальної діяльності людини.

ВНД забезпечує найрізноманітнішу поведінку тварин і людини і їхню взаємодію з довкіллям; вона включає в себе вчення про умовні рефлекси, взаємодію процесів збудження і гальмування в корі головного мозку, динамічні стереотипи нервової діяльності, взаємодію першої і другої сигнальних систем, сон і неспання.

Знання фізіології ВНД має велике значення для розвитку медицини, для вирішення питань раціоналізації розумової та фізичної праці, науково обґрунтованої організації фізичного вдосконалення дітей і дорослих. Велика роль науки про ВНД людини і для розвитку педагогіки та мовознавства. Аналітико-синтетична діяльність кори забезпечує перебіг процесів сприйняття, переробки, збереження та відновлення інформації, процесів пізнання, навчання та поведінки.

Надзвичайно важливою є здатність людини до створення планів, програм поведінки. Програма поведінкового акту – це модель того, що відбудеться з організмом в майбутньому (О.С. Батуєв, 1991). Для її побудови необхідні домінуюча мотивація, певний життєвий досвід та оцінка біжучої ситуації.

Домінуюча мотивація виникає на основі найбільш важливої в даний момент потреби. Саме потреба викликає вибіркову активацію певних мозкових структур, результатом чого і є створення домінуючої мотивації.

Основою для побудови поведінкової програми є набутий досвід, довготривала пам’ять. Домінуюча мотивація «видобуває» з довготривалої пам’яті ті готові елементи, які можуть забезпечити досягнення необхідного результату. Аналіз біжучої ситуації передбачає оцінку структури навколишнього середовища та місця власного тіла в ньому, отримання біологічно корисної інформації з цього середовища і визначення провідної кінематичної ділянки для реалізації необхідного рухового акту.

Вплив оточуючого середовища на організм в основному здійснюється комплексом подразнень, діючих у певній послідовності. Багаторазово повторюючись, стереотипні комплекси подразників викликають у корі великих півкуль цілу мозаїку центрів збудження і гальмування, які включаються в чітко визначеному порядку (рис. 3.1). Системна діяльність кори великих півкуль, при якій на одну й ту ж систему подразників організм відповідає чітко визначеною і міцно закріпленою роботою, складає суть динамічного стереотипу (ДС). Прикладом ДС може служити стереотип рухової діяльності спортсмена при виконанні складних гімнастичних, важкоатлетичних або інших стандартних вправ.

Утворення ДС є наслідком напруженої синтезуючої діяльності кори мозку, але, якщо стереотип встановився, то підтримувати його на досягнутому рівні не вимагає великих вольових зусиль. Значно важче буває змінити міцно створений стереотип. Володіючи різним фондом рухових навичок, учні не однаково швидко засвоюють нові рухові дії. Так, кваліфікований працівник завжди швидше опановує новою програмою дій ніж початківець. Якщо ж навичка сформовано неправильно, то на його перебудову витрачається значно більше часу, ніж на створення нового стереотипу. Саме за таких умов менш кваліфікований працівник за один і той же проміжок часу може випередити щодо технічної підготовки більш кваліфікованого працівника.

Таким чином, міцність ДС, поряд з позитивним значенням, яке визначається зменшенням затрат енергії на виконання певної роботи, має і негативне значення. Звичка діяти за певним стереотипом утруднює пристосування до нових умов виконання роботи, до нового ритму життя.

Роль мотивацій та емоцій в забезпеченні цілеспрямованої поведінки людини Мотивація (спонукання, потяг, драйв) – це збуджений активний стан мозкових структур, які спонукають вищих тварин і людину здійснювати спадково закріплені або набуті досвідом дії, спрямовані на задоволення індивідуальних (голод, спрага) або групових (турбота про потомство) потреб.

В екстремальних ситуаціях (виверження вулканів, повені тощо), матері на відміну від батьків, рятували не себе, а своїх дітей. За умови наявності виразної залежності від алкоголю материнський інстинкт турботи про потомство пригнічується. Для алкоголічки мотиваційні стимули, направлені на пошуки і прийняття алкоголю більш важливі, ніж материнські почуття та обов’язки турботи про своїх дітей. Усе це вказує на актуальність проблеми боротьби з алкоголізмом, токсикоманією, наркоманією взагалі, і алкоголізмом жінок, зокрема.

Рис. 3.1

Системність у роботі великих півкуль головного мозку (за Е.А. Асратяном). А – застосування системи різних умовних подразників, Б – повторення того самого подразника (світла) замість різних умовних подразників; 1 – дзвоник, 2 – метроном з частотою 60 ударів за хвилину, 3 – шипіння, 4 – метроном з частотою 120 ударів за хвилину (диференціювання), 5 – світло, 6 – торкалка

За сприятливих умов мотивації, що викликають збудження організму, ведуть до реалізації цілеспрямованої поведінки. Проте не варто ототожнювати мотивації і потреби.

Не кожна потреба супроводжується проявом відповідної мотивації і поведінкової дії. Наприклад, організм кожної людини має потребу в надходженні з їжею вітамінів. Але в людини немає природженого потягу до джерел, багатих вітамінами. Тому на протязі багатьох століть окремі групи населення страждали хворобами, що викликались авітамінозами (цинга, подагра, рахіт та ін.).

Мотиваційне збудження до пошуку продуктів, багатих вітамінами, виникає на основі набутого досвіду і знань. Серед потреб, що обумовлюють мотивації поведінки, виділяють вітально-біологічні (харчові, захисні, регуляції сну і неспання, економії сили), соціальні, ідеологічні та інші потреби. Розрізняють нижчі (первинні, прості, біологічні) і вищі (вторинні, складні, соціальні) мотивації. Важливими біологічними мотиваціями є голод, спрага, страх, агресія, статевий потяг, турбота про потомство.

Почуття голоду, спраги, недостачі кисню викликають загальні відчуття і супроводжуються негативними емоціями. При задоволенні відповідної потреби, негативні емоції змінюються на позитивні.

В цілісній поведінковій реакції мотивація і емоція проявляються в нерозривній єдності, вони тісно пов’язані з виникненням і задоволенням потреб організму – необхідною умовою його життєдіяльності, умовою збереження гомеостазу внутрішнього середовища.

В схемі рухової функціональної системи П. К. Анохіна мотивація знаходить місце в першій стадії формування цієї системи (аферентний синтез), позитивні чи негативні емоції – в стадії цілеспрямованої дії (див. тема 1, модуль 1).

З позиції сенсорної фізіології загальні відчуття викликаються адекватними внутрішніми стимулами (подразниками), які діють на специфічні рецептори, частина з яких ще й досі науці невідома. Так, підвищення осмотичної концентрації внутрішньоклітинної рідини відчувається як спрага. Відчуття спраги є пусковим чинником включення мотиваційних механізмів пошуку води, направлених на усунення дефіциту води в організмі. Задоволення мотивації (прийняття води) спричиняє зникнення відчуття спраги (рис. 3.2).

Рис. 3.2

Схема взаємовідношень між загальними відчуттями і мотиваціями (драйвами) на прикладі відчуття спраги і мотивацій пошуку води (за Р. Шмідтом, 1983)

З біологічної точки зору метою мотивацій, пов’язаних із загальними відчуттями, є виживання індивіда і виду в цілому. Тому вищезгадані відчуття обов’язково мають задовольнятись. Мотивації є впровадження безумовнорефлекторними реакціями. Проте протягом життя під впливом багатьох чинників вони модифікуються. Складні форми мотивацій людини, які проявляються на усвідомленому рівні, називаються інтересами.

Формування мотивацій і емоцій тісно пов’язані з функцією гіпоталамуса і лімбічної системи, які беруть участь в процесах моделювання відчуттів у відповідь на аферентні імпульси від хеморецептивних систем та неспецифічних систем кори великих півкуль.

Важлива роль у виникненні мотивацій належить нейропептидам, зокрема ендорфінам і енкефалінам. Вважається, що будь-яка діяльність завжди спрямована на задоволення відчуттів. Через задоволення відчуттів здійснюється задоволення біологічних потреб. Мотивація є компонентом функціональної системи психічної діяльності людини, – результатом інтегрованого стану мозку, як основи для формування мети дії і програми її досягнення. Цей факт належить враховувати при організації підготовки учнівської та студентської молоді. Адже співпадання домінуючої мотивації і підкріплення (успішне виконання завдань щодо розвитку педагогічних здібностей) залишає чіткий слід у формі функціональної системи психічної діяльності. Усе це вказує на необхідність такої організації професійної підготовки студентів (учнів), щоб кожне заняття формувало домінуючу мотивацію і відповідну функціональну систему психічної діяльності. Для цього необхідно (В. Г. Григоренко, 1994): 1) розширювати, зміцнювати і вдосконалювати сітку асоціацій з сфери реальної педагогічної діяльності; 2) розвивати у студентів чітке бачення усіх частин цієї сітки із змістом реальної професійної діяльності вчителя; 4) виробити і впорядкувати зв’язки з вищими асоціативними системами, які максимально розкривають особистість конкретного студента.