Вопрос 2. Виды условных рефлексов и их характеристика

Условные рефлексы отличаются от безусловных многообразием и непостоянством. Поэтому нет четкого разделения условных рефлексов и их определенной классификации.

19.Особенности безусловных и условных рефлексов. Классификация рефлексов по биологическому значению.

 

Общая характеристика БЕЗУСЛОВНЫХ РЕФЛЕКСОВ, их классификация.

Безусловный рефлекс  (БР) – ответная реакция организма на раздражение сенсорных рецепторов, осуществляемая с помощью НС.

БР –  это  врожденная  видоспецифическая  реакция  организма,   рефлекторно возникающая  в  ответ  на   специфическое   воздействие   раздражителя,   на воздействие биологически значимого  (боль,  пища)  стимула,  адекватного  для данного вида деятельности.

 

Безусловные рефлексы связаны  с  жизненно  важными  биологическими потребностями и осуществляются в пределах  стабильного  рефлекторного  пути.

Безусловный рефлекс – это:

– врожденные реакции;

– являются видовыми и складываются в процессе  эволюции  данного вида,

– возникают на специфический/адекватный раздражитель,

– воздействуют  на  определенное рецепторное поле.

 

Безусловные рефлексы относятся к постоянным и  сохраняются  в  течение  всей  жизни. 

Могут сильно изменять поведение животного при  изменении  в  окружающей среде. 

Рефлекторный центр расположен на уровне СМ и нижних отделов ГМ, т.е.это рефлексы низшей нервной деятельности.

У  чела формируются представительства рефлексов в коре.

 

В механизме безусловного рефлекса  большую  роль играет  обратная афферентация.

БР, становление которых завершается в постнатальном  онтогенезе,   являются   генетически заданными и жестко подогнанными под определенные, соответствующие  данному  виду  экологические условия.

Под влиянием  раннего  индивидуального  опыта  врожденные  рефлексы претерпевают значительные изменения.

 

Попыток описания и классифицировать БР было сделано много, и при этом пользовались различными критериями: 

1) по  характеру вызывающих их  раздражителей, 

2) по  их  биологической  роли, 

3) по  порядку  их следования в данном конкретном поведенческом акте.

 

Конорский разделил БР  по их биологической роли:

1. Сохранительные  – рефлексы,  обеспечивающие  регуляцию постоянства  внутренней  среды  организма (пищевой, дыхательный и т.д.);

2. Рефлексы сохранения и продолжения рода (половой и заботы о потомстве),

3. Защитные  рефлекторные реакции, связанные  с устранением  вредных  агентов, попавших на  поверхность  или  внутрь  организма  (чесательный рефлекс,  акт чихания  и  т.д.).

4. Рефлексы  активного  уничтожения или нейтрализации вредных раздражителей, объектов (наступательные или агрессивные  рефлексы).

5. Реакции пассивно-оборонительного поведения.

 

В особую группу выделены:

6. Ориентировочный  рефлекс – на  новизну. 

7. Реакция  нацеливания  на  стимул

8. Ориентировочоно-исследовательское  поведение.

 

Павлов разделил безусловные рефлексы на 3 группы:

1.Простые

2.Сложные

3.Сложнейшие:

  1)индивидуальные – пищевой,  активно-  и  пассивно- оборонительный, агрессивный,  рефлекс  свободы,  исследовательский,  рефлекс игры;

  2)видовые – половой  и  родительский.

 

По мнению  Симонова,  освоению  каждой  сферы  среды соответствуют три разных класса  рефлексов: 

1.  Витальные  БР – обеспечивают индивидуальное и  видовое  сохранение  организма 

–пищевой,

–питьевой,

–рефлексы сна,

–оборонительный,

–ориентировочный.

Критериями рефлексов витальной группы явл-ся:

а) неудовлетворение соответствующей  потребности ведет к физической гибели особи,

б) реализация БР без участия  другой особи того же вида.                                                                                      2. Ролевые (зоосоциальные) БР могут быть реализованы только при участии  др. особи своего вида (Эти рефлексы лежат в основе полового, родительского, заботы о потомстве, территориального поведения). 3. БР  саморазвития  ориентированны  на  освоение  новых   пространственно- временных

 

2. Ролевые (зоосоциальные) БР – могут быть реализованы только при участии  др. особи своего вида.

Эти рефлексы лежат в основе полового, родительского, заботы о потомстве, территориального поведения.

 

3. БР  саморазвития  – ориентированны  на  освоение  новых   пространственно-временных сред, обращены к будущему (исследовательское поведение, БР сопротивления (свободы), имитационный (подражательный), игровой).

Особенностью этой группы явлется их самостоятельность, она не выводима  из  др. потребностей  организма  и  не  сводится  к   другим   мотивациям.

 

Потребности  человека разделены  на  три  основные независимые  друг  от  друга группы: 

1-витальные, 

2-социальные 

2-идеальные потребности познания и творчества.

 

Сложнейшие БР (инстинкты)  выступают  как фундаментальное явление ВНД, как активная движущая сила  поведения  человека и животных.

 

Общее понятие об УСЛОВНОМ РЕФЛЕКСЕ, их классификация.

Условный рефлекс (УР) – это   индивидуально   приобретенная   реакция   организма   на   ранее индифферентный раздражитель, воспроизводящая безусловный рефлекс. 

В  основе УР – формирование новых или  модификация  существующих  нервных  связей, происходящие  под  влиянием  изменений  внешней  и  внутренней  среды.  

Это временные  связи,  которые  тормозятся  при  отмене   подкрепления, изменении ситуации.

 

УР формируются при определенных  условиях  индивидуальной жизни организма и исчезают при отсутствии соответствующих условий,  отличаясь  тем  самым от врожденных форм приспособления.

 

Все УР разделены  на  классические  и инструментальные, или УР первого и второго типов.

 

Основным  признаком УР является то, что стимул в процессе образования временной связи (научения) вместо свойственной ему безусловной реакции начинает вызывать другую, ему несвойственную.

 

Классификация условных рефлексов:

По  афферентному  звену  рефлекторной  дуги,  в  частности  по  рецепторному признаку выделяют:

1. Экстероцептивные – зрительные, слуховые, обонятельные, вкусовые, тактильные и температурные.

Они могут быть выработаны на вид предметов, отношения между ними, на различные запахи и т.д. 

Эктероцептивные рефлексы играют роль во взаимоотношениях  организма  с  окружающей средой, поэтому они образовываются быстро. 

 

2. Интероцептивные условные рефлексы – образуются медленнее экстероцептивных.

Интерорецепторы  всех  типов  выполняют  2  функции:

–они составляют афферентное звено специальных вегетативных рефлексов

–играют важную роль в поддержании гомеостаза в организме, посылая информацию о состоянии внутренних органов.

 

По эфферентному звену рефлекторной дуги, выделяют две группы:

1-вегетативные и двигательные – слюноотделительный УР, а так же сосудистые, дыхательные, пищевые, зрачковый, сердечный и т.д.

2-инструментальные – могут формироваться на базе безусловно рефлекторных двигательных реакций.

Инструментальный условный рефлекс состоит в реализации такого действия, которое позволит достичь или избежать последующего безусловного подкрепления.

 

Условные  рефлексы   по   показателю временных соотношений между  ассоциируемыми  раздражителями  делят  на  две группы:

1-наличные – в случае совпадения во времени условного сигнала и подкрепления.

2-следовые – когда подкрепление предъявляется лишь после окончания условного раздражителя.

 

Условные рефлексы на время – особая разновидность УР.

Они образуются при регулярном повторении безусловного раздражителя (пр: кормление животного каждые 30 мин).

 

По биологическому значению различают рефлексы: пищевые, оборонительные, половые.

3.14.4. Торможение условных рефлексов

И. П. Павлов, изучая условные рефлексы и их взаимоотношения, наблюдал торможение (угнетение) условных рефлексов при действии посторонних или сильных раздражителей, а также слабых — при болезненном состоянии организма. Он считал, что баланс между возбуждением и торможением определяет внешнее проявление поведения животных и человека, и выдвинул собственную схему классификации видов торможения при условно-рефлекторной деятельности.

Внешнее (безусловное) торможение. Под внешним торможением понимают срочное подавление текущей условно-рефлекторной деятельности при действии посторонних для нее раздражений, вызывающих ориентировочный, или какой-либо другой безусловный рефлекс. По механизму своего возникновения этот тип торможения относят к врожденным, которые осуществляются благодаря явлениям отрицательной индукции (индукционное торможение, по Павлову). А. А. Ухтомский именовал егосопряженным торможением и видел в нем физиологическую основу для выполнения доминирующей формы деятельности организма. Безусловное торможение называют внешним потому, что причина его возникновения лежит вне структуры самого тормозного рефлекса.

Ориентировочный рефлекс — наиболее часто встречающийся фактор безусловного торможения. Однако тормозный эффект ориентировочного рефлекса при повторении того же сигнала постепенно ослабевает и может исчезнуть полностью. При этом и сам ориентировочный рефлекс перестает наблюдаться. Ориентировочный рефлекс (что такое?) возникает для более полного восприятия информации, содержащейся в неожиданном и постороннем раздражителе.

В обиходе постоянно наблюдается, как человек прекращает текущую деятельность в результате переключения внимания на новый внезапно появившийся раздражитель. В момент возникновения этого рефлекса проявляется сопряженное торможение конкурирующих рефлексов. Оно может быть более или менее глубоким, кратковременным или более длительным, что зависит от физиологической силы ориентировочного и тормозного рефлексов. При повторном раздражении в силу привыкания ориентировочный рефлекс пропадает, одновременно снижается и эффект внешнего торможения. Такой вид торможения был назван гаснущим тормозом.

Другой вид безусловного торможения отличается постоянством своего эффекта на тот или иной тормозимый рефлекс и поэтому называется постоянным тормозом. Стабильность внешнего торможения определяется, в частности, физиологической силой тормозящего рефлекторного акта. К жизненно важным для организма рефлексам относят оборонительные безусловные рефлексы на разные вредящие раздражения, включая болевые. Как и в случае гаснущего тормоза, длительность постоянного тормоза оборонительного рефлекса определяется его силой и характером тормозимого рефлекса и, в частности, степенью его упроченности.

"Молодые" условные рефлексы тормозятся легче и на более длительный срок, чем более "старые", при одних и тех же условиях. Нетвердо заученные поведенческие навыки или знания легче исчезают при сильном неприятном постороннем воздействии, чем более твердо-усвоенные жизненные стереотипы. Болевые воздействия от внутренних органов обладают более длительным тормозным влиянием на условно-рефлекторную деятельность. А иногда их сила настолько велика, что извращает нормальное протекание даже безусловных рефлексов.

Следовательно, два антагонистических рефлекса — пищевой и оборонительный — не могут сосуществовать, более слабый тормозится под влиянием более сильного.

В этом плане павловское внешнее торможение выступает в качестве тончайшего инструмента, способного выделить наиболее биологически значимую форму поведения, подчинив ей все остальные виды деятельности. С позиций учения о доминанте это можно рассматривать как сопряженное торможение при доминанте, которое выполняет определяющую роль при ее формировании. И это торможение должно быть своевременным, т. е. иметь координирующее значение для работы других органов и организма в целом.

Хорошо известно, что если увеличивать интенсивность какого-либо раздражения, то вызываемый им эффект увеличивается (закон силы). Однако дальнейшее усиление раздражения приведет к падению или полному исчезновению эффекта. В основе этого результата лежит не утомление, а запредельное торможение, которое И. П. Павлов назвал охранительным, так как оно ограждает клетки мозга от избыточного расходования энергетических ресурсов. Этот вид торможения зависит от функционального состояния нервной системы, возраста, типологических особенностей, состояния гормональной сферы и пр.

Предел выносливости клетки в отношении раздражителей разной интенсивности называется пределом ее работоспособности, и чем выше этот предел, тем легче клетка переносит действие сверхсильных раздражителей. Причем речь идет не только о физической, но и об информационной силе (значимости) условных сигналов.

Крайним случаем запредельного торможения является оцепенение, возникающее у животных и человека под влиянием сверхсильного раздражения. Человек может впасть в состояние ступора — полной неподвижности. Такие состояния возникают не только в результате действия физически сильного раздражителя (взрыва бомбы, например), но и вследствие тяжелых моральных потрясений (например, при неожиданном сообщении о тяжелой болезни или смерти близкого человека).

Внутреннее (условное) торможение. К форме внутреннего торможения условно-рефлекторной деятельности относят те ее случаи, когда условный раздражитель перестает подкрепляться безусловным, т. е. постепенно теряет свое пусковое сигнальное значение. Такое торможение возникает не срочно, не сразу, а развивается медленно по общим законам условного рефлекса и является столь же изменчивым и динамичным. И. П. Павлов назвал его поэтому условным торможением. Он считал, что такое выработанное торможение возникает внутри центральных нервных структур самих условных рефлексов, а отсюда и его название — внутреннее (т. е. не наведенное извне, не индукционное).

Выделим основные черты условного торможения. 1. Оно развивается при неподкреплении раздражителей, которые постепенно приобретают свойства условного тормозного или отрицательного сигнала. 2. Условное торможение поддается тренировке. Заторможенный условный рефлекс может самопроизвольно восстанавливаться, и это свойство чрезвычайно важно при воспитании поведенческих навыков в раннем возрасте. 3. Способность к разным проявлениям условного торможения зависит от индивидуальных свойств нервной системы: у возбудимых индивидуумов оно вырабатывается труднее и медленнее. 4. Условное торможение зависит от физиологической силы безусловного рефлекса, подкрепляющего положительный условный сигнал. 5. Условное торможение зависит от прочности ранее выработанного условного рефлекса. 6. Условное торможение может взаимодействовать с безусловным, в этих случаях возникает явлениерастормаживания, а иногда в результате суммации условного и безусловного торможений их общий эффект может усиливаться. И. П. Павлов подразделил условное торможение на четыре вида: угасательное, дифференцировочное, условный тормоз, торможение запаздывания.

Угасательное торможение развивается при отсутствии подкрепления условного сигнала безусловным. Условные рефлексы обладают временным характером именно потому, что при отмене безусловного подкрепления соответствующая мозговая связь теряет свою силу, тормозится иногда надолго, а иногда и вовсе перестает существовать.

Представим, что вид определенной местности постоянно сочетается у животного с получением пищи. Но если здесь пищевые ресурсы исчезли, животное со временем, не найдя пищи, перестает посещать ранее знакомую местность вследствие развития угасательного торможения. Величина и скорость выработки угасательного торможения зависят от прочности условного рефлекса (стабильные рефлексы угашаются медленнее), от физиологической силы и вида безусловного рефлекса (угашение у голодной собаки труднее, чем у сытой; пищевые условные рефлексы угашаются быстрее, чем оборонительные), от частоты неподкрепления (регулярное неподкрепление способствует быстрому развитию торможения). Оно развивается волнообразно и зависит от индивидуальных типологических различий.

Дифференцированное торможение развивается при неподкреплении раздражителей, близких по свойствам к подкрепляемому сигналу. Этот вид торможения лежит в основе различения раздражителей. С помощью дифференцировочного торможения из массы сходных раздражителей выделяется тот, который будет реагировать на один подкрепляемый, т. е. биологически для него важный, а на другие сходные раздражители условная реакция будет выражена слабее или отсутствовать полностью.

Свойство генерализации (первичного обобщения) условных рефлексов — неизбежный атрибут поведенческих адаптации животных в естественной среде обитания. Учитывая, что изменчивость окружающей среды происходит по вероятностному закону и колебания тех или иных биологически значимых признаков предвидеть с высокой вероятностью невозможно, становится биологически оправданной значительная сенсорная генерализация условных рефлексов как стадии активного поиска жизненно важных объектов.

В стадии генерализации условных рефлексов обнаруживается механизм доминанты, одной из характерных черт которой является способность рефлекторной системы диффузно отзываться на широкий репертуар внешних стимулов. В процессе повторного осуществления данного рефлекторного акта диффузная отзывчивость сменяется избирательным реагированием только на те раздражения, которые первично создали данную доминанту. Стадия специализации доминанты наступает благодаря механизмам дифференцировочного торможения.

Последнее обладает следующими основными свойствами: 1) чем ближе дифференцируемые раздражители, тем труднее выработать на один из них дифференцировочное торможение; 2) степень торможения определяется силой возбуждения, развиваемого положительным условным рефлексом; 3) выработка этого торможения происходит волнообразно; 4) дифференцировочное торможение тренируемо, что лежит в основе тонкого распознавания сенсорных факторов среды.

В самостоятельный вид условного торможения И. П. Павлов выделил условный тормоз, который образуется при неподкреплении комбинации из положительного условного сигнала и индифферентного раздражителя. Например, у собаки образован пищевой условный рефлекс на звук. Если к этому сигналу присоединить свет лампочки и их совместное действие не подкреплять пищей, то после нескольких применений эта комбинация перестанет вызывать

пищевую реакцию, хотя изолированное применение звонка по-прежнему будет вызывать обильное слюноотделение. По существу, это вариант дифференцировочного торможения.

Прибавочный раздражитель в первый момент своего применения в комбинации с положительным сигналом вызывает ориентировочный рефлекс и торможение условной реакции (внешнее торможение), затем превращается в индифферентный раздражитель (гаснущий тормоз), и, наконец, на месте безусловного торможения развивается условный тормоз. Если прибавочный раздражитель приобрел эти свойства, то, будучи присоединенным к любому другому положительному сигналу, он затормозит соответствующий этому сигналу условный рефлекс.

При выработке торможения запаздывания, подкрепление соответствующим безусловным рефлексом не отменяется, как в предыдущих видах торможения, а значительно отодвигается от начала действия условного раздражителя. Подкрепляется лишь последний период действия условного сигнала, а предшествующий ему значительный период его действия лишается подкрепления. Именно этот период сопровождается торможением запаздывания и называетсянедеятельной фазой запаздывающего условного рефлекса. По его истечении торможение прекращается и сменяется возбуждением — так называемая деятельная фаза рефлекса. В данном случае действуют два раздражителя в комплексе и второй компонент — время.

В экспериментах с пищевыми условными рефлексами отставление подкрепления от начала условного сигнала может достигать 2−3 мин, а при электрооборонительных — 30−60 с. Адаптивное значение торможения запаздывания состоит в тонком анализе времени отставления раздражителя, положительная фаза рефлекса приурочивается ко времени запуска безусловного рефлекса. Например, кошка, поджидающая жертву у мышиной норки, не обнаруживает слюноотделения до тех пор, пока мышь не окажется у нее в зубах.

Тесное взаимодействие разных видов условного торможения, в особенности условного и безусловного торможений, а также возможность выработки условного торможения на базе безусловного являются убедительным основанием для предположения об их единой физиологической природе.

запечатление действующей на организм информации происходит также избирательно в соответствии с доминирующими потребностями организма. В процессах запечатления сенсорной информации ведущую роль играет взаимодействие сенсорных возбуждений с механизмами исходной доминирующей мотивации. На структурах мозга, вовлеченных в доминирующую мотивацию, внешние воздействия в каждом случае формируют специфический узор — энграмму, объединяющую синаптические и глиальные образования коры и подкорковых структур.

В системной организации поведенческих актов процессы запечатления потребной информации преимущественно осуществляются на сформированной доминирующей мотивацией архитектонике акцептора результата действия. Процесс запечатления информации наиболее активен на ранних стадиях онтогенетического развития. Эти процессы у новорожденных животных получили название импринтинг.Механизмы импринтинга связаны с экспрессией в нейронах мозга специфических ранних протоонкогенов (Т. Хорн), функцией которых является перестройка работы генетического аппарата нервных клеток под влиянием запечатлеваемого воздействия. По механизму импринтинга запечатляется у взрослых животных действие жизненно значимых подкрепляющих факторов. По мере индивидуального развития животных механизм импринтинга все больше уступает место другим механизмам памяти.

Импринтинг (запечатление). Среди форм индивидуальных адаптации особое место занимают процессы на ранних этапах постнатального развития, связанные с ус¬тановлением жизненно важных контактов в гнезде, в ста¬де или стае, в группе или семье, в окружении родителей. Комплекс поведенческих адаптации новорожденно¬го, которые обеспечивают первичную связь между ним и родителями и как бы замыкают цепь преобразований эм¬брионального периода, позволяя реализовать новорожден¬ному уже сформированные механизмы восприятия и реа¬гирования, именуют импринтингом (запечатлеванием). К. Лоренц (1937) выдвинул оригинальную теорию им-принтинга. Он считал, что молодые птицы узнают взрос¬лых членов своего вида не инстинктивно, а с помощью импринтирования. Последнее выполняется на основе врожденной способности следовать за движущимся объек¬том, который попадает в их поле зрения сразу после вылупления. К. Лоренц считал, что от истинного ассоциативного обучения импринтинг отличается следующими четырь¬мя особенностями: 1) он приурочен к ограниченному периоду жизни, именуемому «критическим или чувстви¬тельным периодом»; 2) импринтинг необратим, то есть, возникнув в критический период, он не уничтожается последующим жизненным опытом и сохраняется на всю жизнь; 3) уникальность импринтинга определяется тем, что он происходит в тот период, когда соответствующее (например, половое) поведение еще не развито. Иными словами, обучение путем импринтирования не требует подкрепления; 4) Лоренц понимал импринтинг как фор¬му «супериндивидуального условного рефлекса», при котором запечатлеваются не индивидуальные, а видо-специфические характеристики жизненно важного объекта. Например, поведение в результате импринтирования будет направлено не к конкретной особи, которую воспринимало животное, а к целому классу организмов, к которому принадлежала импринтируемая особь. На рис. 11 показана установка для изучения запечатления искусственной фигуры матери. Сохранениеприобретенного опыта проверяется по реакции следования утенка за муляжом взрослой утки. Рис. 11.Прибор, используемый для изучения импринтинга (реакция следования) у птиц (по А. Д. Слониму, 1976). Движения модели утки ре¬гулируются с пульта управ¬ления внизу. Утенок следу¬ет за моделью. Такая форма обу¬чения получила название «запечатление привязанности». Что же касается слуховых раздражений, то предполага¬ют, что их импринтирование может иметь место еще раньше, то есть до рождения или вылупления (А. Д. Слоним, 1976). Свойством импринтирования обладают многие животные и насекомые, а также новорожденные дети. Причем для выработки предпочтения оказывается не существенным длительность экспозиции объекта. Зна¬чит, связи, возникающие при запечатлевании, шире, чем реакции следования, которую изучал К. Лоренц. Отсю¬да становится понятным запоминание животными мест¬ности, положения норы, гнезда и других жизненно важ¬ных ориентиров. До сих пор спорным остается вопрос о критическом периоде импринтирования, его продолжительности и факторах, его определяющих. Расширение спектра воз¬действующих на организм раздражений, возрастание вероятностного характера возникновения той или иной жизненной ситуации увеличивает уровень тревожности организма и побуждает его перейти от облигатных форм обучения к факультативным. Совершенно не разработанным оказывается вопрос о возможности импринтирования матерью своих дете¬нышей. Например, козы, если их лишить своих дете¬нышей только на 15 мин после родов, принимают и до¬пускают их к себе. При удлинении этого времени до 3,5 ч козы отвергают детенышей. Такая же привязан¬ность отмечена и у овец. Несомненно, что одной из ос¬новных функций импринтинга является установление .контакта молодых особей с родителями и сородичами, то есть установление социальных отношений между молодыми и другими представителями вида. Этот пе¬риод первичной социализации у незрелорождающихся животных накладывает отпечаток на всю последующую жизнедеятельность. В самостоятельную категорию явлений запечатлевания К. Лоренц отнес «половое импринтирование». Суть состоит в том, что самец птицы, воспитанной сре¬ди особей другого вида, став взрослым, предпочитает в качестве половых партнеров толь¬ко самок этого вида, но не своего собственного. Усыновленные сам¬цы игнорируют самку собственно¬го вида и ухаживают за самкой, принадлежащей виду его прием¬ных родителей. Тот факт, что им-принтинг возникает задолго до созревания соответствующего поведе¬ния, подтверждается следующим наблюдением. Проигрывание пес¬ни молодым птицам влияет на пес¬ню, которую они будут петь спус¬тя месяцы, когда достигнут поло¬возрел ости. Это и подобного рода наблю¬дения — очевидное свидетельство того, что импринтинг может слу¬жить примером долговременной об¬разной памяти (по И. С. Бериташви-ли), возникшей без биологического подкрепления после одноразового воздействия раздражителя. В про¬явлениях импринтинга использует¬ся взаимодействие индивидуального опыта и врожден¬ных свойств молодого организма к быстрой фиксации его в механизмах памяти. Нейробиологические механиз¬мы импринтирования, как одной из форм памяти, еще только начинают исследовать (Г. Хорн, 1988).