8.1. Высшие функции коры головного мозга

Высшие функции нервной системы: способность к мысли­тельной деятельности, осознанию сигналов из окружающей среды, абстрактному мышлению и запоминанию — в значи­тельной мере связаны с деятельностью коры больших полуша­рий. Возбуждение нейронных сетей коры головного мозга обусловливает осо­знание личностью своих взаимоотношений с окружением. Имен­но кора служит структурной основой сознания и интеллекта.

В коре головного мозга содержится около 14 миллиардов нейронов, большая часть которых (примерно 90 %) сгруппиро­вана в шесть слоев и образует новую кору (неокортекс) — высший интегративный отдел соматической нервной системы. Неокортекс от­вечает за переработку и интерпретацию чувствительной инфор­мации (слуховой, вкусовой, соматосенсорной и зрительной), а также управление сложными мышечными движениями. Здесь расположены центры, участвующие в процессах абстрактного мышления, речи и хранения памяти. Большая часть процессов в неокортексе является нейрофизиологической основой сознания.

Второй большой отдел коры головного мозга — это древняя кора (палеокортекс). В отличие от неокортекса, эта часть коры обладает более простой трехслойной структурой. Процессы, протекающие в палеокортексе, не всегда отражаются в сознании. К палеокортексу относятся отделы коры, связанные с лимбической си­стемой. Здесь расположены высшие вегетативные центры.

Понятие о высшей и низшей нервной деятельности. Низшая нервная деятельность представляет собой интегративную функцию спинного и ствола головного мозга, которая направлена на регуляцию вегетативно-висцеральных рефлексов. С ее помощью обеспечиваются работа всех внутренних органов и их адекватное взаимодействие между собой. Осуществляется за счет безусловных рефлексов. Безусловные рефлексы являются врожденными, видовыми, они передаются по наследству, практически не изменяются в течение жизни, не требуют тренировки. Они проявляются при действии биологически важного раздражителя и к моменту рождения имеют готовую рефлекторную дугу.

Высшая нервная деятельность присуща только головному мозгу, который контролирует индивидуальные поведенческие реакции организма в окружающей среде. В эволюционном отношении это более новая и сложная функция. По сравнению с низшей нервной деятельностью имеет ряд особенностей.

– обеспечивается деятельностью коры больших полушарий и подкорковых образований (ядра таламуса, лимбической системы, гипоталамуса, базальные ядра);

– контролирует взаимодействие с окружающим миром;

– основана на инстинктах и условных рефлексах.

Инстинкты являются врожденными сложными, безусловными рефлексами и представляют собой совокупность двигательных актов и сложных форм поведения (пищевые, половые, самосохранения).

Условные рефлексы вырабатываются в течение жизни, носят индиви­дуальный характер и в зависимости от условий существования могут появляться и исчезать. Их особенности:

• обеспечиваются деятельностью коры больших полу­шарий, при ее удалении старые рефлексы исчезают, а новые не вырабатываются;

• контролируют взаимодействие организма с внеш­ней средой, т. е. уточняют, усложняют это взаимодействие;

• не передаются по наследству, а вырабатываются в процессе индивидуальной жизни;

• не имеют готовых рефлекторных дуг, могут образовываться с участием любых рецепторов;

• являются индивидуальными.

• изменяются (совершенствуются или тормозятся) в течение жизни индивидуума;

• имеют сигнальное значение, т. е. позволяют реагировать не на биологически важный раздражитель, а на сигнал о его действии.

В основе механизма образования условных рефлексов лежит принцип формирования временной нервной связи в коре больших полушарий. И. П. Павлов считал, что временная нервная связь образуется между корковым отделом анализатора (центром, воспринимающим действие условного раздражителя) и корковым представительством центра безусловного рефлекса по механизму доминант.

В реальных условиях функционирования организма в качестве условных сигналов выступают, как правило, не отдельные простые раздражители (свет, звук и т. д.), а сложные временные и пространственные комплексы сигналов, а в качестве условного стимула выступает вся окружающая животное или человека обстановка либо ее части в виде комплекса сигналов. В ответ вырабатываются сложные комплексные рефлексы – стереотипные динамические условно-рефлекторные реакции, которые лежат в основе приобретаемых привычек и навыков.

Торможение условных рефлексов. Изучение процессов торможения выявило две их формы — врожденные (безусловные) и приобретен­ные (условные).

К врожденным формам торможения относятся:

1. Внешнее торможение — это торможе­ние, которое проявляется в ослаблении или прекращении наличной условно-рефлекторной реакции при действии какого-либо по­стороннего раздражителя. Например, если на фоне реализации условной реакции подать посторонний сигнал (звук, свет и др.) сред­ней силы, то это вызывает появление ориен­тировочно-исследовательского рефлекса, ко­торый ослабляет или прекращает наличную условно-рефлекторную деятельность.

2. Запредельное (охранительное) тормо­жение возникает при действии на корковые клетки чрезвычайно сильных или длительных условных раздражителей. При чрезмерной силе условного сигнала эф­фект от его действия может полностью исчез­нуть. Эти факты позволили И.П. Павлову ут­верждать, что корковые клетки имеют предел работоспособности. Поскольку появление указанных форм торможения не требует специаль­ной выработки, оно по своей природе явля­ется безусловно-рефлекторным.

Приобретенное (внутреннее, или услов­ное) торможение уловных рефлексов требует выработки. Отсюда название — условно-рефлекторное. Различают виды условного торможения:

1. Угасательное торможение. В лаборато­рии И.П. Павлова было обнаружено, что по­вторное неподкрепление условных сигналов вызывает ослабление и устранение эффектов выработанного ранее условного реф­лекса. Через некоторое время он может вос­становиться (явление растормаживания). В обыденной жизни процесс угасания связан с забыванием учебного материала, если он длительно не повторяется, устранением вредных привы­чек, потерей навыков и др.

2. Дифференцировочное торможение раз­вивается в случае неподкрепления раздражи­телей, близких к подкрепляемому сигналу. Оно позволяет дифференцировать (разли­чать) раздражители внешней среды. Напри­мер, если у собаки тон 500 Гц подкреплять пищей, а тон 1000 Гц не подкреплять, то через не­которое время животное начинает различать оба сигнала: на тон 500 Гц возникает условный рефлекс в виде движе­ния к кормушке, слюноот­деления, а на тон 1000 Гц животное отвора­чивается от кормушки с пищей, слюноотде­ления не наблюдается. У людей в осно­ве различения объектов, явлений окружающего мира, обучения, профессиональных навыков лежат процессы дифференцировочного торможения. Чем меньше различия между сигналами, тем труд­нее идет выработка такого торможения.

3. Запаздывательное торможение возни­кает при отсутствии подкрепления на 1— 3-й мин относительно начала действия услов­ного сигнала. Постепенно появление условной реакции сдвигается к моменту подкрепления. Выработка запаздывательного торможения услов­ного рефлекса наиболее трудна.

4. Условный тормоз возникает при добав­лении к условному сигналу другого раздра­жителя и неподкреплении этой комбинации. Например, условный сиг­нал «свет» подкрепляют, а комбинацию «свет и тон» не подкрепляют, превращая ее тем самым в условный дифференцировочный рефлекс. Теперь присоединение сигнала «свет» к любому положительному условному рефлексу усиливало последний, а присоеди­нение «тона» — ослабляло. «Тон» стал услов­ным тормозом для любого условного реф­лекса.

Значение всех видов внутреннего торможе­ния условных рефлексов заключается в устра­нении ненужной в данное время деятельнос­ти — тонком приспособлении организма к изменениям внешней среды.