Гальмування умовно-рефленторної діяльності

Оптимальне функціонування кори головного мозку забезпечується при обов'язко­вій взаємодії активних процесів збудження і гальмування. Збудження бере участь в утво­ренні рефлексів і їх здійсненні. Роль гальмування більш складна і різноманітна. Саме процеси гальмування лежать в основі ефективного пристосування організму в постійно змінних умовах існування. Вони забезпечують відповідність умовних рефлексів умовам існування і одночасно створюють необхідні передумови для згасання умовних рефлек­сів, які втратили своє значення для життя. ґ— Встановлені і вивчені І. П. Павловим та його учнями різні види гальмування умов­них рефлексів лежать в основі формування і згасання рухових навичок. Адже рухові на­вички за своєю природою є умовно-рефлекторними. Вони (види гальмування) можуть бути використані при розробці тренувальних програм, направлених на формування ру­хових навичок та вдосконалення рухових здібностей школярів та дорослих. В поведінкових реакціях людини як і при формуванні рухових навичок у корі великих півкуль головного мозку беруть участь два види безумовного (зовнішнє і позамежне) і чотири види (згашувальне, диференціювальне, умовне гальмо, запізнювальне) умов­но-рефлекторного (внутрішнього) гальмування Безумовне гальмування умовних рефлексів виникає швидко, без попере­дньої дії умовного сигналу і втримується порівняно недовго. Ця форма гальмуван­ня умовних рефлексів існує з моменту на­родження дитини і властива не лише корі мозку, а й нижчим відділам ЦНС, зокрема ретикулярній формації. Так, присутність сторонніх осіб при виконанні людиною складної рухової дії може спричинити роз­виток зовнішнього гальмування рухової на­вички. За таких умов успішне виконання роботи стає неможливим.

Зовнішнє гальмування ще називають індукційним. Як результат негативної ін­дукції воно викликає гальмування більш слабких вогнищ збудження в поряд роз­ташованих зонах. Зовнішнє галь­мування складає фізіологічну основу зник­нення концентрації уваги і переключення діяльності людини.

Зовнішнє гальмування рухових нави­чок часто виникає на початку будь-якої ді­яльності осіб, рухові дії яких не повністю автоматизовані. Для попередження можливого негативного впливу побічних подразни­ків на якість виконання рухової навички підготовку працівників слід проводити у по­стійно змінних умовах, штучно створюючи такі, які можуть стати гальмівними (зміни умов і порядок виконання дій). Зовнішнє гальмування більш часто проявляється у осіб з підвищеною збудливістю нервової системи.

Необхідно пам'ятати, що будь-який подразник може втратити своє значення зо­внішнього гальма, якщо його використовувати досить часто. За таких умов людина пе­рестає реагувати на неадекватний подразник, він стає для нього звичним.

Зовнішнє гальмування найбільш сильно виражене у дітей до 3-4 років. Цю фізіоло­гічну особливість належить враховувати у навчально-виховній роботі з дітьми дошкіль­ного віку. Якщо трирічна дитина намагається пройтись по калюжі і слова «не можна» не здатні стримати її від такої дії, то необхідно зацікавити дитину чим-небудь таким що відверне и увагу («Подивись, який гарний автомобіль з'явився біля нашого будинку"») створить новий, сильний осередок збудження, який за законами негативної індукції за­гальмує попередній осередок збудження. Цей новий подразник викличе процес зовніш­нього індукційного гальмування умовного рефлексу - намагання залізти в калюжу Зго­дом під впливом навчання і виховання діти навчаються стримувати свої бажання

Другою різновидністю безумовного гальмування умовних рефлекссів є позамежне (охоронне гальмування). Таке гальмування завжди виникає при дії надмірно сильних або середніх за силою але тривало діючих подразників. Виникнення позамежного гальмуван­ня обумовлене існуванням межі працездатності нервових клітин. Коли ця межа перейдена і нервові центри не в змозі сприйняти і переробити інформацію від даного подразника процес збудження в нервових клітинах змінюється процесом гальмування. Охоронне гальмування виконує захисну функцію, воно оберігає нервові клітини кори мозку від по­шкоджуючого надмірно сильного (або тривало діючого) подразника, попереджуючи та­ким чином морфологічне руйнування і функціональне виснаження нервових структур

Позамежне, або охоронне, гальмування рухових навичок завжди виникає при ви­конанні надмірно складних вправ, які не відповідають віковим особливостям розвитку рухових функцій школяра; внаслідок прояву позамежного гальмування такі врави опа­новуватимуться ним дуже повільно. Навпаки, надто прості рухи не викликають у дітей інтересу, не спонукають до їх повторення. На відміну від індиферентного підкріплю­ючий довільну рухову навичку подразник за силою повинен бути максимальним Ко­ментування і оцінка дій учня, постійна увага до його діяльності є першоосновою ефек­тивного навчання новим рухам.

Явище позамежного гальмування інколи виникає у людей, які з тих чи інших причин попадають в скрутну ситуацію, зокрема у школярів, перед якими поставлене непосильне для них завдання. Виконання людиною інтенсивних і тривалих (часто непосильних) на­вантажень, коли їй приходиться постійно, переборюючи втому, боротися з настанням захисного гальмування, призводить до розвитку перенапружень. В цих умовах посилю­ються процеси розгальмовування, порушується перебіг вегетативних функцій, погіршу­ється стан здоров'я.

Умовно-рефлекторне (внутрішнє) гальмування умовних рефлексів характерне лише для клітин кори головного мозку. Як і сам умовний рефлекс, внутрішнє гальмування тимчасове. Воно виникає при систематичному непідкріплені умовного рефлексу безумов­ним. При цьому не підкріплюваний умовний подразник викликає процес гальмування в тих же клітинах кори мозку, в яких раніше викликав збудження. Різновидностями умов­ного гальмування є згашувальне, диференціювальне, запізнювальне і умовне гальмо.

Згашувальне гальмування виникає в умовах, коли умовний подразник не підкрі­плюється дією того чи іншого безумовного подразника протягом тривалого часу. При цьому в нервових центрах, які відповідають за прояв раніше виробленого рефлексу ви­никає внутрішнє гальмування. Біологічне значення такого гальмування полягає в усу­ненні тих умовних рефлексів, які втратили своє значення для пристосування до дії чин­ників довкілля. Згасання умовних рефлексів лежить в основі забування.

На початку згасання навичка якісно не змінюється. Проте в учнів виникають від­чуття невпевненості в своїх силах, згодом втрачається здатність до чіткої диференціації рухів, порушуються складні координаційні відношення між рухами, зникає індивідуаль­ність у техніці виконання.

Згаслий рефлекс не супроводжується зникненням зв'язків у корі мозку. При повто­ренні підкріплень він може відновитися. Такі навички, як плавання, їзда на велосипеді, ка­тання на ковзанах легко відновлюються навіть через десятки років. В ряді випадків згасла рухова навичка може раптово відновитися (розгальмування рефлексу). У дітей згасання рухових навичок відбувається значно повільніше, ніж у дорослих. Тому так важко від­учити школярів від шкідливих звичок та від невірно сформованих рухових навичок.

Подібно усім умовним рефлексам, рухові навички вдосконалюються лише при без­перервному повторенні відповідних дій (систематичність занять). Довготривалі пере­рви між заняттями внаслідок прояву згашувального гальмування призводять до розладу складної навички, хоч прості її елементи і зберігаються дуже довго.

Диференціювальне гальмування умовних рефлексів. Якщо при виробленні умовного рефлексу застосувати подразник (умовний звуковий сигнал з частотою 700 Гц), близький за своєю природою до умовного подразника (звуковий сигнал з частотою 1000 Гц), не під­кріплюючи його безумовним харчовим рефлексом, то даний (другий) умовний подразник згодом викличе не збудження, а гальмування — виділення слини у піддослідної собаки гальмуватиметься. Таке гальмування називають диференціювальним. Воно забезпечує тонкий аналіз інформації, що надходить з навколишнього світу через сенсорні системи і лежить в основі аналітичної діяльності кори великих півкуль головного мозку.

Чим менш відмінні за своїми властивостями умовні подразники, що сприйма­ються відповідними нервовими центрами, тим тонкіше і повніше диференціювання. Диференціювання простих подразників (запахи, відтінки кольорів, різноманітні тони зву­ків тощо) тваринами більш високе, ніж людиною (наприклад, собаки здатні відрізняти 100 стуків метронома від 96). Проте у людини більші спроможності щодо диференцію­вання складних комплексів подразнень. Особливо складні диференціювання утворюють­ся у людини при дії сигналів другої сигнальної системи. Людина реагує не тільки на різні слова, але й на інтонації, з якими ці слова сказані, на місце окремих слів в реченні тощо.

Процес диференціювального гальмування лежить в основі вдосконалення будь-якої рухової навички. На перших уроках, при виконанні незнайомої вправи в корі головного мозку учня виникає іррадіація збудження, при цьому скорочуються і напружуються не лише ті м'язи, скорочення яких є необхідним, але й інші, які не мають безпосереднього відношення до виконуваної вправи. Оскільки скорочення «лишніх» м'язів не сприяє до­сягненню поставленої мети, тобто не підкріплюється, то згодом в нервових центрах цих м'язів відбувається гальмування. Збудження все частіше концентрується у більш вузь­кій ділянці нервових центрів, які безпосередньо відповідають за ефективне виконання даної вправи. Внаслідок обмеження числа працюючих м'язів вдосконалюється їх м'я­зове відчуття, підвищується чутливість пропріорецепторів м'язів, зв'язок і сухожилок, підвищується точність рухів.

Близьким до диференціювального гальмування є «умовне гальмо». Якщо до по­дразника, з допомогою якого вироблений позитивний умовний рефлекс, приєднати ще який-небудь подразник і цю комбінацію не підкріплювати, то вона згодом гальмувати­ме проявлення рефлексу. Даний вид внутрішнього гальмування виробляється лише в тому випадку, якщо додатковий агент і позитивний умовний подразник діють одночас­но. Якщо дія додаткового подразника припиняється раніше, ніж за 10 с. до початку дії позитивного умовного подразника, то на нього виробляється умовний рефлекс другого порядку. «Умовне гальмо» проявляється при виконанні фізичних вправ, наприклад, в спортивних іграх (заборона деяких дій в певних зонах), в легкій атлетиці (повторення не­вдалого виступу спринтера на одній і тій же доріжці), в інших видах спортивної та тру­дової діяльності людини.

Запізнювальне гальмування умовно-рефлекторної діяльності Запізнювальне галь­мування розвивається тоді, коли між початком дії умовного подразника і підкріпленням проходить більш-менш тривалий час (2-3 хв). Умовний рефлекс при цьому відсувається до моменту безумовно-рефлекторного підкріплення. В даному випадку ефект дії умовного подразника складається з недіяльної і діяльної фаз. В першу недіяльну фазу в кірковому центрі умовного подразника розвивається гальмування, яке називається запгзнювальним.

Так, якщо при утворенні слиновидільного рефлексу на дзвінок підкріплення їжею проводити через 3 хв після початку дії звукового подразника, то умовне слиновиділення буде починатись через проміжок часу, близького до трьох хвилин.

Запізнювальне гальмування створює сприятливі умови для кращого орієнтування людини (тварини) у навколишньому середовищі. Так, побачивши здобич на віддалі, мис­ливець не кидається за нею в погоню, а вичікує, коли вона наблизиться на відстань, яка гарантуватиме йому успішне полювання. В період часу, коли мисливець побачив здобич до моменту активної дії, в корі мозку «мисливця» розвивається процес запізнювального гальмування, що стримує рухові дії.

Запізнювальне гальмування у дітей молодших класів виробляється з великими труднощами. І лише згодом, під впливом виховання і тренування вони навчаються стри­мувати свої бажання.

Коли підкріплення умовного сигналу запізнюється (оцінка діяльності учня), галь­мування починає розповсюджуватись на поряд розташовані зони кори мозку, і втомле­ний учень засинає.