1. Механизм целенаправленной деятельности человека (функциональная система Анохина). 2. Роль инстинктов в жизни. Условно-рефлекторный механизм обучаемости.

Учение о физиологии ВНД (высшая нервная деятельность) как наиболее сложной формы деятельности мозга имеет длительную историю развития. Еще древнегреческие философы и наивные естествоиспытатели, жившие в 6-4 вв. до новой эры пришли к заключению, что психика человека есть функция высокоорганизованной материи  головного мозга. Такие известные философы как Фалес, Гераклит, Демокрит, Платон, Аристотель, Эпикур и естествоиспытатели как Гиппократ, Гален, Алкмеон внесли весомый вклад в развитие наук о человеке.

Физиологию ВНД в ее наиболее плодотворно развитой форме можно по праву считать нашей отечественной, российской наукой. Первые зерна этого учения, заложенные на более развитом Западе, пали в 19-20 веках на благотворную российскую почву, и гений русской науки И.М. Сеченов и И.П. Павлов вырастили в них блестящую стройную теорию, ставшую на определенном этапе развития основой понимания наиболее сложных форм деятельности мозга, психики человека. Заслуга И.М. Сеченова заключается не только в оригинальной и убедительной попытке объяснить природу психической деятельности, но, что не менее важно  он привлек внимание исследователей в этой проблеме, сделав ее наиболее важным, значимым направлением развития физиологии. На основе открытия феномена центрального торможения он приходит к заключению, что мозг  есть орган души, т.е. такой механизм, который дает в окончательном результате тот ряд важных явлений, которыми характеризуется психологическая деятельность.

Вершину своего развития физиология ВНД получает в трудах И.П. Павлова. Он начал изучать эту проблему уже сложившимся ученым, за свои блестящие исследования удостоен Нобелевской премии (1904). С 1901 по 1936 год в лаборатории И.П. Павлова было проведено 600 самостоятельных экспериментальных работ, теоретическое осмысление которых превратило предшествующие представления о работе мозга в стройную, доказательную теорию. Проведя параллель в деятельности Р. Декарта и И.П. Павлова, П.К. Анохин (1945) отмечает, что “не смотря на общее идеологическое родство их взглядов, творческий путь этих ученых был труден по-разному. Если Р. Декарту было свойственно исторически необходимая ополовинчатость, то И.П. Павлов перешагнул через компромисс, и, использовал идею рефлекса, создал универсальную теорию высшей нервной деятельности

И.П. Павлов использовал в качестве основного инструмента познания сравнительно простой прием  метод условных рефлексов. Этот метод основан на введении в мозг четко определенных сигналов  информации об условных и безусловных раздражителях. В результате оценки этой информации исследователь мог делать достаточно точное заключение, что произошло в мозге. И.П. Павлову принадлежит заслуга в создании учения об условных и безусловных рефлексах, динамическом стереотипе, типологических особенностях ВНД, неврозах, качественном своеобразии ВНД человека.

Разрабатывая учение о высшей нервной деятельности И.П. Павлов смело обращался к проблемам психологии. В 1932 году на Х Международном психологическом конгрессе в Копенгагене он изложил свои взгляды на системность в деятельности мозга. Такой подход свидетельствовал о переходе от аналитического метода изучения к синтетическому подходу в объяснении проявлений мозговой деятельности. И.П. Павлов сформулировал и блестяще использовал в своей практике три принципа рефлекторной теории: детерминизм; единство анализа и синтеза; связь функции с определенными анатомическими структурами.

После смерти И.П. Павлова его идеи плодотворно развивались его учениками. Активно разрабатывались механизмы образования временной связи, выработке внутреннего торможения, природы психической деятельности. Большой вклад в развитие рефлекторной теории внесли Л.А. Орбели, П.К. Анохин, Э.А. Асратян, И.С. Бериташвили, М.Н. Петрова и др.

Рефлекторная теория стала основополагающим учением в объяснении природы психической деятельности мозга. Она вошла во все учебники и учебные пособия. Однако в настоящее время, особенно в последние 15-20 лет в физиологии мозга получены многочисленные данные, указывающие на необходимость подключения новых теорий в объяснении природы сложных форм поведения, деятельности человека.

Поэтому наиболее перспективным направлением развития современной физиологии ВНД является исследование тонких интегративных механизмов работы мозга, что в первую очередь определяет психику человека, делает познания ее природы более вероятной и объективной, чем метод условных рефлексов. Особенно полезным на наш взгляд моментом развития современной физиологии ВНД является ее тесное взаимодействие с психологией, взаимное проникновение этих наук, как в области методов исследования, так и в теоретические модели работы мозга.

Поведение – это форма жизнедеятельности человека и животных, которая удовлетворяет потребности организма. С точки зрения многих ученых, поведение строится на трех основных механизмах: инстинктивном, механизме обучаемости и рассудочной деятельности (разуме).

Инстинкт – это врожденная форма поведения, для которой характерно строгое постоянство своего проявления, возникает на раздражители внешней и внутренней среды. На инстинктах человека сказываются социальные закономерности общества, они находятся под контролем сознания. Инстинктивное поведение взрослого индивида – это сплав наследственно закрепленных и приобретенных актов поведения. Различают инстинкты пищевые, родительские, игровые, половые, миграционные.

У человека и животных в результате накопления индивидуального опыта возникает относительно стойкое изменение поведения, что было названо обучением (научением). Обучение тесно связано со свойством фиксировать на какой-то срок элементы обучения, т.е. оно оснащено памятью. Поэтому нейробиология обучения и памяти – это единая проблема для науки.

Генетически закрепленные формы поведения, отражающие накопленный видовой опыт предшествующих поколений, оказываются недостаточными, чтобы обеспечить активное существование организма в изменчивой среде. Чем больше изменчивость окружающей действительности, тем меньше ценность видового опыта, тем в большей мере возрастает необходимость в приобретении собственного, индивидуального опыта. Он приобретается различными путями, в основе которых лежит общая способность живых организмов к обучению.

Среди форм индивидуального обучения особое место занимают процессы, происходящие на ранних этапах развития, связанные с установлением жизненно важных контактов в гнезде, стае, в группе или семье, в окружении родителей. Комплекс поведенческих реакций новорожденного, которые обеспечивают первичную связь между ним и родителями и позволяют детенышу реализовать механизмы восприятия и реагирования, называют импринтингом (запечатлеванием).

Импринтинг впервые был описан у птиц, затем обнаружен у других животных, детеныши которых сразу после рождения способны к самостоятельному передвижению. Например, родившиеся особи следуют за первым движущимся объектом, который они увидели, и реагируют как на мать. Доказано, что импринтинг устанавливается лишь до определенного возраста. Например, для утят этот период продолжается до 70 часов. К импринтингу относится и устойчивое запоминание животными места рождения, карты звездного неба.

К. Лоренц (1937) считал, что от истинного ассоциативного обучения импринтинг отличается следующими особенностями: 1) он приурочен к ограниченному периоду жизни, периоду созревания сенсорных систем; 2) импринтинг необратим, т.е. возникнув в критический период, он не уничтожается последующим жизненным опытом и сохраняется на всю жизнь; 3) обучение путем импринтингрования не требует подкрепления; 4) при импринтинге запечатлеваются не индивидуальные, а видоспецифические характеристики объекта.

Одними из средств приобретения индивидуального опыта в различные периоды онтогенеза являются формы ассоциативного обучения – классические и инструментальные условные рефлексы. Формы ассоциативного обучения характеризуются совпадением во времени (ассоциацией) какого-либо воспринимаемого индифферентного раздражителя – внешнего или внутреннего – с деятельностью самого живого организма. Биологический смысл такой ассоциации – условного рефлекса – в его сигнальности, т.е. в приобретении этим раздражителем роли предупреждающего фактора, сигнализирующего наступление предстоящих событий и подготавливающего организм к взаимодействию с ними

Условные рефлексы, описанные И.П. Павловым, получили название классических. С их помощью организм адаптируется во внешней среде, однако, в этих случаях он выступает в качестве пассивного участника событий, не имеющего возможность изменить их последовательность. Некоторые ученые в самостоятельную форму ассоциативного обучения объединяют условные рефлексы, которые строятся на основе активной целенаправленной деятельности животного. Последовательность событий в данном случае зависит не только от внешней сигнализации, но и от поведения самого животного. Это инструментальные условные рефлексы или опрентное поведение. Сущность инструментальной деятельности заключается в изменении взаимоотношений организма со средой, что происходит либо при изменении положения в пространстве, либо при воздействии организма на окружающие предметы.

Одним из распространенных примеров такого обучения является выработка у животных навыков ориентации в лабиринте. Животное помещают в лабиринт, в котором находится пищевая приманка. После неоднократного прохождения лабиринта, животное обучается кратчайшим путем достигать приманки.

Таким образом, системы классических и инструментальных условных рефлексов, участвуя в сложной конструкции адаптивного поведения, значительно расширяют приспособительные возможности живого организма, который начинает выступать в качестве активного фактора взаимодействия со средой.

Высшие формы обучения, свойственные в большей степени взрослым животным с высокоразвитой нервной системой, заключаются в способности формировать целостный образ окружающей среды. Такие формы когнитивного обучения основаны на формировании функциональной структуры среды, т.е. на извлечении связей между отдельными ее компонентами. Такие категории обучения базируются на двух предыдущих, и должны рассматриваться как продукт их прогрессивного развития в возрастном и филогенетическом плане.

На ранних этапах развития поведение формируется под ведущим влиянием инстинктов. По мере усложнения нервной системы большую роль начинают играть различные формы обучения. Дальнейшая дифференциация конечного мозга обеспечивает большую роль в обучении элементарной рассудочной деятельности. Ее важнейшая функция состоит в отборе той информации о среде, которая необходима для построения наиболее адекватного поведения в данных условиях.

Проявлением элементарной рассудочной деятельности является способность к экстраполяции. Экстраполяция – это способность правильно предугадать ход какого-либо события на основе предыдущих этапов развития данного события; является одним из способов опережающего отражения действительности. Осуществление экстраполяции связано со способностью животных устанавливать простейшие связи между явлениями во внешней среде и, оперируя ими, составлять программу адаптивного поведения. Например, благодаря экстраполяции животные могут правильно определить направление движения объекта и его дальнейший ход после исчезновения из поля зрения. Существует гипотеза, что при навигации птицы способны реконструировать полную траекторию движения солнца после того, как засечено движение светила на малом участке этой траектории. Аналогичный тип экстраполяции может существовать и других животных. Интересен пример, описанный известным натуралистом Э. Сент-Томпсоном. Ворона, пролетая над ручьем, уходящим в трубу, уронила в него кусок хлеба, который несла в клюве. Заглянув в трубу, она быстро облетела ее, дождалась, когда кусок выплывет, выловила его и полетела дальше. По способности к экстраполяции среди млекопитающих на 1-м месте оказались обезьяны, дельфины и бурые медведи, 2-е место заняли лисицы, волки, собаки. Среди птиц на 1-м месте – вороновые. Лягушки и жабы, в отличие от рыб, были не способны к экстраполяции.

Следующим доводом в пользу существования у животных элементарной рассудочной деятельности является инсайд (интуиция, понимание). Это способность использовать прошлый опыт для достижения цели. Инсайд был впервые описан у человекообразных обезьян. Например, шимпанзе, чтобы достать высоко подвешенный банан, ставит один на другой ящики или соединяет бамбуковые палки. Эти действия шимпанзе выполняет без предварительного обучения.

Высшей формой научения является вероятностное прогнозирование, под которым понимается предвосхищение будущего, основанное на вероятностной структуре прошлого опыта и информации о наличной ситуации. Оба фактора служат основой для создания гипотез о предстоящем будущем. В соответствии с таким прогнозом осуществляется подготовка к действиям в предстоящей ситуации, приводящей к достижению цели.

Высшие животные и человек в своей деятельности непрерывно опираются на вероятностное прогнозирование. Когда человек переходит улицу, он прогнозирует ситуацию на проезжей части и интервал времени для безопасного пересечения дороги.

Таким образом, когнитивные формы обучения, опираясь на все более простые формы облигатного и ассоциативного обучения, выступают в качестве одного из фундаментальных механизмов ВНД животных и человека.