Практическая работа

ПСИХОФИЗИОЛОГИЯ МЫСЛИТЕЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ.

Изучение мыслительной деятельности в психофизиологии имеет свою специфику. До сих пор не существует широко принятых концепций, которые объясняли бы каким образом ЦНС обеспечивает процесс мышления.

Придается большое значение исследованиям нейронных коррелятов мышления. Дело в том, что импульсная активность нейронов наиболее сопоставима с процессами мышления по своим временным параметрам. Предполагается, что должно существовать соответствие между временем переработки информации в мозге и временем реализации мыслительных процессов. Если, например принятие решения составляет 100мс, то и соответствующие электрофизиологические процессы должны иметь временные параметры в пределах 100мс. Длительность импульса (потенциала действия) нейрона равна 1мс, а межимпульсные интервалы 30-60 мс. Количество нейронов в мозге оценивается числом 10¹º , а число связей, возникающих между нейронами бесконечно. Таким образом, за счет временных параметров функционирования и множественности связей нейроны обладают потенциально неограниченными возможностями к функциональному объединению в целях обеспечения мыслительной деятельности. Принято считать, что сложные функции мозга , например, мышление, обеспечиваются системами функционально объединенных нейронов.

Проблема кодов, т.е. языка, который использует мозг человека на разных этапах решения задач, является первоочередной. Фактически это проблема определения предмета исследования. Как только станет ясно. В каких формах физиологической активности нейронов отражается (кодируется) мыслительная деятельность человека, можно будет вплотную подойти к пониманию ее нейрофизиологических механизмов. До недавних пор основным носителем информации в мозге считалась средняя частота последовательности импульсов, т.е. средняя частота импульсной активности нейрона за короткий промежуток времени, сопоставимый с реализацией того или иного умственного действия. Однако, есть основания предполагать, что существуют и другие – пространственные виды кодов.

Весомый вклад в решение этой проблемы внесли исследования Бехтеревой Н.П. и ее сотрудников. Первые данные, свидетельствующие о наличии закономерных перестроек частотных характеристик импульсной активности нейронов были получены при восприятии, запоминании и воспроизведении отдельных вербальных стимулов.

Дальнейшие исследования позволили выявить специфические особенности процессов ассоциативно-логической обработки человеком вербальной информации вплоть до различных смысловых оттенков понятий.

Таким образом, при изучении динамики импульсной активности нейронов в определенных областях головного мозга были выявлены устойчивые пространственно-временные картины частотной активности нейронов, связанные с конкретным видом мыслительной деятельности человека. После выявления таких паттернов можно было определить когда, где в мозге человека будут развиваться определенные изменения активности нейронных объединений в процессе решения задач определенного типа. При этом, используя полученную закономерность, а также используя различные психологические тесты иногда можно было предсказать результат мыслительной деятельности.

Электрофизиологические корреляты мышления. При умственной деятельности происходит перестройка частотно-амплитудных параметров ЭЭГ. Так, при выполнении мыслительных заданий может усиливаться дельта- и тета-активность, причем, усиление последней составляющей положительно соотносится с успешностью решения задач. В этих случаях тета-активность наиболее выражена в передних отделах коры, ее максимальная выраженность соответствует моментам максимальной концентрации внимания человека при решении задач и обнаруживает связь со скоростью решения задач.

Умственная активность взрослых сопровождается повышением мощности бета-ритма, причем, это наиболее выражено при умственной деятельности, включающей элементы новизны. Стереотипные, повторяющиеся умственные операции сопровождаются ее снижением. Установлена связь успешности выполнения вербальных заданий и тестов на зрительно-пространственные отношения с активностью бета-ритма левого полушария.

Ритмы ЭЭГ по-разному ведут себя в различных зонах коры при решении умственных задач. При решении как вербальных, так и арифметических задач возрастает степень дистантной синхронизации биопотенциалов в лобных и центральных отделах левого полушария (между ними устанавливаются функциональные связи). Помимо этого при решении математических задач возникает дополнительный фокус активации в теменно-затылочных отделах. При выполнении легкого по алгоритму задания возрастает степень синхронизации в задних отделах левого полушария, при трудном алгоритмическом действии фокус активации перемещается в передние зоны левого полушария. У испытуемых, использующих стандартные приемы и решения, преобладает преимущественно активность левого полушария. У испытуемых, которые применяют нестандартные (эвристические) решения, характерно преобладание активации в правом полушарии, наиболее сильное в лобных отделах, причем, как в покое, так и при решении задачи.

Виды мыслительной деятельности. Основные особенности мышления заключаются в том, что существенная часть мыслительной деятельности происходит внутри построенных в сознании или подсознании моделей внутреннего мира. Эти модели могут с разной точностью отражать внешний мир. При размышлении о сущности физических явлений человек строит одни модели внешнего мира, а при изучении социальных проблем – совсем другие. Говорят даже о различии склада ума людей – естественно-научный и гуманитарный. Кроме того, в отличие от восприятия, мыслительный процесс имеет дело с качественно большим количеством признаков объектов. Вернее даже не с самими объектами, а их моделями, построенными в рамках внутреннего мира человека. Это во - многом является причиной иллюзий, зрительных парадоксов, особенностей художественного восприятия.

Описание различных типов мышления следует из анализа типов и способов решения задач. В качестве основных принято выделять 4 способа:

• Наглядно-действенное мышление или мышление в максимальной степени проявляющееся при решении задач, основанных на переборе действий, как-то связанных с целями этих задач. Данный тип мышления часто используется в практической деятельности людей. Это отражается в словах – пощупать проблему руками, приложить руки к решению … Даже у людей теоретического склада мышления решение многих конкретных задач происходит с активным использованием перебора действий. Примеры – решение головоломок, прохождение по лабиринту, сборка из деталей конструктора, распутывание узлов и т.п.

• Наглядно-образное мышление. Этот тип интеллектуальной деятельности базируется на необходимости постоянной опоры на восприятие окружающего мира. Образы, используемые в данном виде мышления, в большей степени отображают реальный мир, чем обобщенные и реорганизованные внутренние представления человека. Примеры – поиск целевых объектов на сложном фоне, работа с реальными пространственными сценами и реальными объектами (расставить вещи в незнакомой комнате и т.п.). Образное мышление в наибольшей степени присуще людям с гуманитарным складом мышления – художникам, литераторам.

• Понятийное мышление – вариант теоретического мышления, основой которого являются процессы обработки не образов, а абстрактных, отвлеченных понятий, проведение логических выводов, суждений. Специфика понятийного мышления заключается в сложности построения длинных последовательностей причинно-следственных связей между понятиями. Пример – дедуктивный метод, анекдоты, особенно о странной логике.

Понятие мышления идентифицируют с такими понятиями как разум и интеллект. По Векслеру Интеллект – это глобальная способность разумно действовать, рационально мыслить и хорошо справляться с жизненными обстоятельствами (1936). Исследования в зоопсихологии (ВНД животных) с достаточным основанием говорят о признаках разума у животных, что проявляется в их способности к экстраполяции, очень сложных форм дрессировки и к речи довербально-понятийного уровня. С точки зрения Дарвина можно говорить о преемственности в развитии цепи: инстинкт – ассоциация – разум.

В процессе онтогенеза формирование мышления проходит несколько фаз:

1. до двух лет – построение сенсомоторных схем, проявляющихся в целенаправленной двигательной активности, что обеспечивается главным образом таламо-кортикальными системами;

2. от двух до семи – мысленная активация сесо-моторных схем, т.е. способность предсказывать, что получится из того или иного действия, это совпадает с развитием речи и формированием височной и моторной коры;

3. от семи до десяти – способность к логическому рассуждению, активация корково-корковых ассоциативных связей;

4. от одиннадцати до пятнадцати лет – способность к формальным операциям, абстракциям, оценке гипотез.

Индивидуальные различия в показателях интеллектуального развития обусловлены, во-первых, действием ряда физиологических факторов, во-вторых, генотипом. Г.Айзенк выделяет три разновидности интеллекта: биологический, психометрический и социальный. Первый представляет генетически детерминированную биологическую базу когнитивного функционирования и всех его индивидуальных различий. Биологический интеллект, возникая на основе нейрофизиологических и биохимических факторов, непосредственно связан с деятельностью коры БП.

Психометрический интеллект измеряется тестами интеллекта и зависит как от биологического интеллекта, так и от социокультурных факторов.

Социальный интеллект представляет собой интеллектуальные способности, проявляющиеся в повседневной жизни. Он зависит от психометрического интеллекта, а также от личностных особенностей, обучения, социо-экономического статуса. Иногда биологический интеллект обозначают интеллект А, социальный – интеллект Б. Очевидно, что интеллект Б шире чем интеллект А и включает его в себя.

Определенная часть индивидуальных различий в успешности выполнения тестов интеллекта объясняется тем, насколько быстро индивид может обрабатывать информацию, причем независимо от приобретенных знаний и навыков. Поэтому времени как фактору, обеспечивающему эффективность умственной деятельности придается большое значение. Понятие психической скорости или скорости выполнения умственных действий приобретает роль фактора объясняющего происхождение индивидуальных различий в познавательной деятельности и показателях интеллекта. Биологически эффективные индивиды обрабатывают информацию быстрее, они имеют более короткие временные параметры вызванных потенциалов.

Кроме временных характеристик, для оценки IQ используются и другие параметры. Индивидуальные различия интеллекта определяются и особенностями синаптической передачи в ЦНС и формирования энграмм памяти. При обработке информации на уровне синапсов в коре могут возникать ошибки. Чем большее число таких ошибок продуцирует индивид, тем ниже показатели его интеллекта. Количественно оценить эти ошибки невозможно, но они проявляются в индивидуальных особенностях конфигурации ВП. Индивиды, безошибочно обрабатывающие информацию, продуцируют высокоамплитудные ВП, имеющие сложную форму (с дополнительными пиками и колебаниями). Низкоамплитудные ВП упрощенной формы характерны для индивидов с низкими показателями интеллекта. Эти предположения подтверждены тестами Векслера и Равена.

Таким образом, эффективность передачи информации на нейронном уровне определяется двумя параметрами – скоростью и точностью. Оба параметра можно рассматривать как характеристики биологического интеллекта.

Топографические факторы. Роль топографических факторов в обеспечении мышления и интеллекта можно рассматривать в двух аспектах. Первый связан с морфологическими и функциональными особенностями отдельных структур мозга, которые связаны с высокими умственными достижениями. Второй касается особенностей взаимодействия между структурами мозга, при которых возможна высокоэффективная умственная деятельность.

Постмортальные исследования мозга людей, которые обладали выдающимися способностями, демонстрирует связь между спецификой их одаренности и морфологическими особенностями мозга, в первую очередь, размерами нейронов в рецептивном слое коры. Анализ мозга Эйнштейна показал, что именно в тех областях, где следовало ожидать максимальных изменений (передние ассоциативные зоны левого полушария), рецептивный слой коры был в два раза толще обычного. Там же было обнаружено значительно превосходящее норму количество глиальных клеток, обеспечивающих питание нейронов. Исследование других отделов мозга Эйнштейна не выявило различий. Предполагается, что такое неравномерное развитие мозга связано с перераспределением его ресурсов (медиаторов, нейропептидов и т.д.) в пользу наиболее интенсивно работающих отделов. Особую роль здесь играет перераспределение ацетилхолина. Холинергическая система мозга, в которой ацетилхолин является проводником импульсов, обеспечивает информационную составляющую процесса обучения. Это подтверждает факт, что индивидуальные различия в умственной деятельности связаны с особенностями метаболизма в мозге.

Однако мышление и интеллект представляют собой свойство мозга как целого, поэтому особое значение приобретает анализ взаимодействия различных участков мозга , при котором достигается высокоэффективная умственная деятельность, и в первую очередь анализ межполушарного взаимодействия. Исходно полагалось, что условием высоких достижений в умственной деятельности является преимущественное развитие функций доминантного левого полушария, однако в последнее время все больше внимания уделяют функциям субдоминантного правого полушария. В связи с этим возникла гипотеза эффективного билатерального взаимодействия как физиологической основы общей одаренности. Предполагается, что чем лучше праворукий человек использует возможности своего субдоминантного полушария, тем больше он способен одновременно обдумывать разные вопросы, привлекать больше ресурсов для решения интересующей его проблемы, одновременно сравнивать и противопоставлять свойства объектов, вычленяемые познавательными стратегиями каждого из полушарий. Гипотеза билатерального взаимодействия и эффективного использования всех возможностей левого и правого полушарий в интеллектуальной деятельности представляется оптимальной, поскольку она адресуется к работе мозга как целого и использует представления о ресурсах мозга.

С позиций системного подхода в работе мозга выделяют два уровня или типа систем: микросистемный и макросистемный.

Применительно к мышлению и интеллекту первый представлен параметрами функционирования нейронов (принципами кодирования информации в нейронных сетях) и особенностями распространения нервных импульсов (скоростью и точностью передачи информации). Второй отражает морфофункциональные особенности и значение отдельных структур мозга, а также их пространственно-временную организацию (хронотоп) в обеспечении эффективной умственной деятельности. Головной мозг и в первую очередь зоны коры в процессе мыслительной деятельности действуют как единая система с очень гибкой и подвижной внутренней структурой, которая адекватна специфике задачи и способам ее решения.