4. Взаимодействие первой и второй сигнальной системы

Обе сигнальные системы находятся в постоянном взаимодействии. Если сигналы второй сигнальной системы (слова) не имеют опоры в первой сигнальной системе (не отражают того, что было получено через нее), то они становятся непонятными. Так, слово на иностранном языке, которого мы не знаем, ничего нам не говорит, так как за этим словом нет для нас конкретного содержания. Но и одни первые сигналы не дают глубоких и полных знаний о мире. Лишь при посредстве второй сигнальной системы (речи) человек научился расширять свои сведения, обобщая отдельные факты, устанавливая важные для себя закономерности.

Благодаря второй сигнальной системе люди углубляют и сохраняют свои знания.

Пример: В конце перемены раздается звонок, и дети идут в класс. Звук звонка для них — первая сигнальная система. Но на большой перемене дети могут играть около школы, где звонок не слышен. Какой-то ученик прибежал и сказал: «Звенит звонок!» В данном случае речь заменила звук звонка. Слова ученика — это уже вторая сигнальная система.

Пример: Педагог рассказывает детям, что растение состоит из стебля, листьев и корней. Затем он показывает рисунок, на котором дети видят все части растения. В этом случае в процессе познания использована не только вторая, но и первая сигнальная система (зрительное восприятие рисунка).

Физиологический механизм поведения человека является результатом сложного взаимодействия обеих сигнальных систем с подкорковыми образованиями больших полушарий. Павлов считал вторую сигнальную систему «высшим регулятором человеческого поведения», преобладающим над первой сигнальной системой. Но и последняя в известной степени контролирует деятельность второй сигнальной системы. Это позволяет человеку управлять своими безусловными рефлексами, сдерживать значительную часть инстинктивных проявлений организма и эмоций. Человек может сознательно подавлять оборонительные (даже в ответ на болевые раздражения), пищевые и половые рефлексы. В то же время подкорковые образования и ядра мозгового ствола, особенно ретикулярная формация, являются источниками (генераторами) импульсов, поддерживающих в норме мозговой тонус.

В то время как животные оперируют лишь образами, формируемыми на основе непосредственно воспринимаемых сигнальных раздражителей, человек с его развитой второй сигнальной системой оперирует не только образами, но и связанными с ними мыслями, осмысленными образами, содержащими семантическую (смысловую) информацию. Раздражители второй сигнальной системы в значительной степени опосредованы мыслительной деятельностью человека.

Учитывая соотношения первой и второй сигнальной систем в том или ином индивидууме, И.П.Павлов выделил специфические человеческие типы ВНД в зависимости от преобладания первой или второй сигнальной системы в восприятии действительности. Людей с преобладанием функций корковых проекций, ответственных за первосигнальные раздражители, И.П.Павлов относил к художественному типу (у представителей этого типа преобладает образный тип мышления). Это люди, для которых характерна яркость зрительных и слуховых восприятии событий окружающего мира (художники и музыканты). Если же более сильной оказывается вторая сигнальная система, то таких людей относят к мыслительному типу. У представителей этого типа преобладает логический тип мышления, способность к построению абстрактных понятий (ученые, философы). В тех случаях, когда первая и вторая сигнальные системы создают нервные процессы одинаковой силы, то такие люди относятся к среднему (смешанному типу), к которому относится большинство людей. Но есть еще один крайне редкий типологический вариант, к которому относятся очень редкие люди, имеющие особо сильное развитие и первой, и второй сигнальных систем. Эти люди способны как к художественному, так и к научному творчеству, к числу таких гениальных личностей И.П.Павлов относил Леонардо да Винчи.

2. Типы высшей нервной деятельности. Теория И.П. Павлова о типах высшей нервной деятельности. Типы высшей нервной деятельности (ВНД) — совокупность врожденных (генотип) и приобретенных (фенотип) свойств нервной системы, определяющих характер взаимодействия организма с окружающей средой и находящих свое отражение во всех функциях организма. Удельное значение врожденного и приобретенного — продукт взаимодействия генотипа и среды — может меняться в зависимости от условий. В необычных, экстремальных условиях на первый план выступают преимущественно врожденные механизмы высшей нервной деятельности. Различные комбинации трех основных свойств нервной системы — силы процессов возбуждения и торможения, их уравновешенности и подвижности — позволили И.П. Павлову выделить четыре резко очерченных типа, отличающихся по адаптивным способностям и устойчивости к невротизирующим агентам. Согласно учению И. П. Павлова, индивидуальные особенности поведения, динамика протекания психической деятельности зависят от индивидуальных различий в деятельности нервной системы. Основой же индивидуальных различий в нервной деятельности является проявление и соотношение свойств двух основных нервных процессов - возбуждения и торможения. Были установлены три свойства процессов возбуждения и торможения: 1) сила процессов возбуждения и торможения, 2) уравновешенность процессов возбуждения и торможения, 3) подвижность (сменяемость) процессов возбуждения и торможения. Исходя из этих основных признаков, И.П. Павлов в результате своих исследований методом условных рефлексов пришел к определению четырех основных типов нервной системы (см. Рис.1). Подробно свойства нервной системы были рассмотрены нами в 1.3 Комбинации указанных свойств нервных процессов возбуждения и торможения были положены в основу определения типа высшей нервной деятельности. В зависимости от сочетания силы, подвижности и уравновешенности процессов возбуждения и торможения различают четыре основных типа высшей нервной деятельности. Классификация типов высшей нервной деятельности представлена на рисунке 1.

Т. ВНД сильный неуравновешенный — характеризуется сильным раздражительным процессом и отстающим по силе тормозным, поэтому представитель такого типа в трудных ситуациях легко подвержен нарушениям ВНД. Способен тренировать и в значительной степени улучшать недостаточное торможение. В соответствии с учением о темпераментах — это холерический тип. Сильный неуравновешенный тип, отличаясь сильной нервной системой, он характеризуется неуравновешенностью основных нервных процессов - преобладанием процессов возбуждения над процессами торможения. Т. ВНД уравновешенный инертный — с сильными процессами возбуждения и торможения и с плохой их подвижностью, всегда испытывающий затруднения при переключении с одного вида деятельности на другой. В соответствии с учением о темпераментах — это флегматический тип. Сильный уравновешенный инертный тип, сильные и уравновешенные нервные процессы отличаются малой подвижностью. Представители этого типа внешне всегда спокойны, ровны, трудно возбудимы. Т. ВНД сильный уравновешенный подвижный — имеет одинаково сильные процессы возбуждения и торможения с хорошей их подвижностью, что обеспечивает высокие адаптивные возможности и устойчивость в условиях трудных жизненных ситуаций. В соответствии с учением о темпераментах — это сангвинический тип. Сильный уравновешенный подвижный тип, процессы торможения и возбуждения сильны и уравновешенны, но быстрота, подвижность их, быстрая сменяемость нервных процессов ведут к относительной неустойчивости нервных связей. Т.ВНД слабый — характеризуется слабостью обоих нервных процессов — возбуждения и торможения, плохо приспосабливается к условиям окружающей среды, подвержен невротическим расстройствам. В соответствии с классификацией темпераментов — это меланхолический тип. Слабый тип, представители слабого типа нервной системы не могут выдерживать сильные, длительные и концентрированные раздражители. Слабыми являются процессы торможения и возбуждения. При действии сильных раздражителей задерживается выработка условных рефлексов. Наряду с этим отмечается высокая чувствительность (т.е. низкий порог) на действия раздражителей. Тип высшей нервной деятельности относится к природным высшим данным, это врожденное свойство нервной системы. На данной физиологической основе могут образоваться различные системы условных связей, т. е. в процессе жизни эти условные связи будут различно формироваться у разных людей: в этом и будет проявляться тип высшей нервной деятельности. Темперамент и есть проявление типа высшей нервной деятельности в деятельности, поведении человека.

Рефлексы ВНД

Материальной основой всех нервно-регулирующих процессов является рефлексы, которые делятся на безусловные и условные. Организм рождается с определенным набором безусловных рефлексов, обеспечивающих, прежде всего, поддержание жизнедеятельности в относительно постоянных условиях проживания. Эти рефлексы имеют место как на уровне соматической, так и вегетативной нервных систем, и обеспечивают процессы пищеварения (жевание, сосание, выделение слюны и желудочного сока и т.д.), защиты (кашля, закрывание глаз, избегание боли) половых соотношений, терморегуляции, дыхания , работы сердца и др..

Безусловные рефлексы – это реакция организма на внешнее или внутреннее раздражение, осуществляемая при участии рефлекторной дуги. Условные рефлексы это также ответные реакции организма человека на внешние или внутренние раздражения, но они всегда осуществляются при участии коры больших полушарий головного мозга и реализуются на базе безусловных рефлексов, то есть на базе соответствующих рефлекторных дуг.

Условные рефлексы вырабатываются у человека в процессе жизни и обеспечивают более совершенное приспособление к условиям жизни. Распознавание пищи по запаху, процессы стояния, бега, ходьбы, речи, письма, трудовых действий – все это примеры условных рефлексов. Условные рефлексы, в отличие от безусловных, всегда индивидуальны, могут возникать и исчезать, перерабатываются и др.. Для возникновения условного рефлекса, например, выделение слюны на запах пищи, нужно определенные условия. Во-первых, наличие условного раздражителя (например, запаха пищи), во-вторых – предшествование этого раздражителя минимум как за 1-5 сек. до безусловного фактора, в-третьих – наличие безусловного раздражителя или фактора (например, дальнейшего попадания пищи в ротовую полость с раздражением соответствующих механорецепторов роту, что всегда вызывает безусловное выделение слюны) и, наконец, многократное повторение условного и подкрепляя безусловного раздражения.

Важным качеством условных рефлексов является их способность к торможению, которого выделяют два типа: внешнее (безусловное) и внутреннее (условное).

В коре больших полушарий в любой момент можно наблюдать сложную мозаику возбуждения и тормо­жения. Если в одних участках коры возникает возбуждение, то в других - соседних или связанных с ним участках - тор­можение. Например, известно, что плачущего младенца можно отвлечь, если показать ему какую-то яркую игрушку или потрясти погремушкой. Возникший очаг более сильно­го возбуждения затормозит тот, который обусловил плач. В результате ребенок забывает о причине плача и сосредо­точивается на новой игрушке. Однако и торможение может вызвать противополож­ный процесс - возбуждение. Родители часто замечают, что маленькие дети к вечеру «разыгрываются» - прыгают, кри­чат, смеются. Успокоить их очень трудно. Это связано с тем, что дети очень устали, и сильный процесс торможе­ния вызвал противоположный - чрезмерного возбужде­ния. С этим часто бывает связана недисциплинирован­ность школьников на уроках после контрольных или в кон­це дня. Ее может вызвать и большое количество впечатле­ний, положительных эмоций - например, посещение театра, музея, школьные утренники. Маленькие дети часто не за­мечают, что они устали, не чувствуют, когда им надо ос­тановиться (когда начинает действовать процесс тормо­жения), и поэтому взрослым необходимо быть особенно внимательными, чтобы дать им возможность вовремя от­дохнуть.

Основные нервные процессы (возбуждение и торможение) в ЦНС обладают способностью одновременно или последовательно влиять на функциональное состояние соседних окружающих зон. Это влияние проявляется в усилении или ослаблении выработанных условных рефлексов. Одна из характерных особенностей процесса возбуждения — свойство его распространения, вовлечения в этот процесс новых зон, областей коры мозга. Распространение нервного процесса из центрального очага на окружающую зону называется иррадиацией возбуждения. Противоположный процесс — ограничение, сокращение зоны очага возбуждения называется концентрацией процесса возбуждения. Процессы иррадиации и концентрации нервных процессов составляют основу индукционных отношений в центральной нервной системе.

В различных отделах головного мозга, ответственных за разные формы проявления высшей нервной деятельности, в частности за образование и осуществление условных рефлексов, формируется сложная пространственно-временная мозаика процессов центрального возбуждения и торможения, обусловленная их движением и взаимодействием. В процессе жизнедеятельности животных и человека происходит постоянная смена репертуара приобретенных реакций. Одни условные рефлексы закрепляются, другие устраняются, одни рефлексы сменяют другие. Успех индивидуальной адаптации организма к разнообразным условиям его жизни, вся динамика условнорефлекторной деятельности зависят от сложных взаимоотношений между возбудительными и тормозными процессами в головном мозге. Изучая закономерности условнорефлекторной деятельности мозга, И.П. Павлов установил, что существует два вида торможения — безусловное (внешнее) и условное (внутреннее). Внешнее (безусловное) торможение есть процесс экстренного ослабления или прекращения отдельных поведенческих реакций при действии раздражителей, поступающих из внешней или внутренней среды. Это торможение возникает без какой-либо предварительной выработки, т. е. является врожденным свойством нервной системы. Внешнее торможение различных условнорефлекторных реакций, возникающее при действии посторонних стимулов, часто встречается в повседневной жизни человека и животных. Причиной могут быть различные условнорефлекторные реакции, а также различные безусловные рефлексы (например, ориентировочный рефлекс, оборонительная реакция — испуг, страх). Однако в большинстве случаев посторонние стимулы вызывают ориентировочную реакцию, что соответственно приводит к прекращению текущей поведенческой деятельности организма. При длительном или повторном действии стимула или его узнавании происходит угашение ориентировочного рефлекса, что выражается в нивелировании тормозного состояния и в восстановлении исходного уровня условнорефлекторной деятельности (гаснущий тормоз).

Условное (внутреннее) торможение является приобретенным и проявляется в форме задержки, угашения, устранения условных реакций. Условное торможение является активным процессом в нервной системе, развивающимся, как и условное возбуждение, в результате выработки. Такое внутреннее торможение выполняет важнейшие функции перестройки в условнорефлекторной деятельности. Выделяют четыре вида внутреннего торможения: угасательное, дифференцировочное, запаздывательное и условный тормоз.

Угасательное торможение возникает, если условный рефлекс долго не подкрепляется безусловным раздражителем. При возобновлении этого подкрепление, рефлекс может снова появиться. Это торможение составляет основу забывания. У детей угасание развивается медленнее, чем у взрослых, поэтому факты из детства человек хорошо помнит всю жизнь. С этим также связан феномен тяжести отвыкания детей от вредных привычек, неправильных движений (в том числе трудовых, спортивных) и т.д..

Запаздывательное торможение условных рефлексов развивается, если отнести во времени подкрепления условного раздражения безусловным. Это торможение сдерживает до определенного времени осуществления того или иного действия в ответ на раздражение и лежит в основе поведения людей.

Дифференциальное торможение производится путем подкрепления одних и не подкрепление других раздражений. Этот вид торможения позволяет выделять сигнально значимые признаки одного раздражителя из многих окружающих раздражителей и обеспечивает узнавание звуков, предметов, людей и проч., То есть лежит в основе распознавания внешней информации. У детей дифференцирование производится с первых месяцев жизни.

Условное тормоз производится путем использования команд, оспаривающих, которые могут иметь вид жестов или слов. Например, качанием головы или жестом пальца мать может приказать ребенку не касаться опасного предмета.

Все рассмотренные виды торможения условных рефлексов имеют преимущественно защитное значение и благодаря ним обеспечивается защита нервной системы от лишних действий и истощения.

Особой формой проявления ВНД является образование динамических стереотипов, которые представляют собой последовательную цепь условно-безусловных рефлекторных актов, осуществляемых в определенной последовательности автоматически и является результатом сложной системной реакции организма на комплекс условных раздражителей.

Условно-рефлекторная деятельность человека в большой степени зависит от индивидуальных свойств нервной системы, в свою очередь обусловлено наследственными особенностями протекания нервных процессов. Такая совокупность свойств нервной системы называется типом высшей нервной деятельности. По И. П. Павлову выделяют четыре основных типа ВНД, основанные на соотношении показателей силы, уравновешенности и подвижности процессов возбуждения и торможения. Из числа этих типов три считаются сильными и один – слабый.

• I тип – сангвинический – характеризуется как сильный, уравновешенный с большой подвижностью нервных процессов (“живой” тип). Дети этого типа способны быстро переключаться с одного вида деятельности на другой, они уравновешены, легко обучаются, последовательные;

• II тип – холерический – характеризуется как сильный, неуравновешенный с преувеличением возбуждения над торможением (“безутримний” тип). Дети такого типа эмоциональны, не сдержаны, хаотичные в желаниях и действиях;

• III тип – флегматический – характеризуется как сильный, уравновешенный с малой подвижностью нервных процессов. Дети с таким типом ВНД активные и стабильные при выполнении сложных задач, всегда сдержанные, последовательные, надежные и любое дело доводят до конца;

• IV тип – меланхолический, или слабый тип является малоподвижным, неуравновешенным. Дети с таким типом ВНД не переносят сильных и продолжительных нагрузок, легко устают, подвержены монотонной работы, все делают замедленно.

Список литературы

Батуев А.С. Физиология высшей нервной деятельности и сенсорных систем. - СПб.: Питер, 2010.

Данилова Н.Н. Крылова А.Л. Физиология высшей нервной деятельности и сенсорных систем. – М.: Учебная литература, 1997.

Россолимо Т.Е., Москвина-Тарханова И.А. Рыбалов Л.Б. Физиология высшей нервной деятельности / Хрестоматия - М.-В.: НПО «МОДЭК», 2009.

Моисеева Л.А.Краткий курс физиологии высшей нервной деятельности и центральной нервной системы. – М.: Изд. «Социально-политическая МЫСЛЬ», 2010.