Высшая нервная деятельность

Впервые рефлекторный характер деятельности высших отделов головного мозга был показан

И.М. Сеченовым (1863 г) в книге “Рефлексы головного мозга.

В начале ХХ века И.П. Павлов создал учение о высшей нервной деятельности, как основе поведения человека.

Он показал, что все рефлекторные реакции можно разделить на две группы: безусловные и условные рефлексы.

Безусловные рефлексы  — врожденные реакции организма на жизненно важные раздражители (пищу, опасность). Осуществляются за счет низших отделов ЦНС (подкорковые ядра, ствол мозга, спинной мозг)

Условные рефлексы  —  реакции, которые приобретены данным организмом в процессе индивидуальной жизнедеятельности. Осуществляются на любое воспринимаемое организмом раздражение ; формируются на базе безусловных рефлексов. являются преимущественно функцией коры больших полушарий

Методика выработки условных рефлексов разработана в лаборатории И.П. Павлова.

Условный рефлекс у животных может быть выработан на базе безусловного рефлекса при соблюдении ряда основных правил

Правила выработки условного рефлекса

• Совпадение во времени двух раздражителей: индифферентного (свет, звук) и безусловного (пища, боль).
• Индифферентный раздражитель должен предшествовать безусловному.
• Условный раздражитель по своей физиологической характеристике и биологической важности должен быть слабее безусловного

• Для образования условных рефлексов необходима деятельная (бодрое) состояние коры головного мозга.
• Во время образования условных рефлексов кора головного мозга должна быть свободна от других, посторонних раздражителей.
• Животное должно быть абсолютно здоровое.
• Для закрепления условных рефлексов необходимо многократное сочетание условного и безусловного сигналов.

Выработка условного рефлекса по И.П.Павлову

Фистула для сбора слюны

Звонок

(условный раздражитель)

Пища

(безусловный

раздражитель)

При действии условного раздражителя (например, света) в коре возникает очаг возбуждения.

Последующее действие безусловного раздражителя (например, пищи) сопровождается появлением второго очага возбуждения в коре.

Между ними возникает временная связь (происходит замыкание, по Павлову)

После нескольких сочетаний условного и безусловного раздражителей связь становится более прочной

Теперь достаточно только одного условного раздражителя, чтобы вызвать рефлекс

Рефлекторная дуга условного рефлекса содержит следующие отделы:

• рецептор, реагирующий на условный раздражитель;
• чувствительный нерв и соответствующий ему восходящий путь с подкорковыми образованиями;
• участок коры, воспринимающий условный раздражитель (например, зрительный центр);
• участок коры, связанный с центром безусловного рефлекса (пищевой центр);
• центр безусловного рефлекса;
• двигательный нерв;
• рабочий орган

Отличие безусловных и условных рефлексов.

Безусловные рефлексы

Условные рефлексы

1. Врожденные;

2. Видовые;

3. Рефлекторная дуга постоянная

(фиксированная);

4. Рефлекторная дуга замыкается в подкорковых структурах;

5. Постоянные и прочные рефлексы;

6. Наблюдаются на адекватный раздражитель, действующий на специфическое рецептивное поле.

1. Приобретенные;

2. Индивидуальные;

3. Рефлекторная дуга непостоянная,

“ временная связь”;

4. Кора головного мозга;

5. Непостоянные;

6. Вырабатываются на любой индифферентный раздражитель.

Динамический стереотип(ДС)

• представляет собой систему различных условных сигналов, действующих всегда один за другим через определенное время, на которую вырабатывается постоянная и прочная система ответных рефлекторных реакций

Формированию динамического стереотипа способствует

четкое воспроизведение в памяти одних и тех же эфферентных ответов на конкретную ситуацию

При этом резко ограничивается вовлечение новых систем в приспособительные реакции

Виды торможения

И.П. Павлов различал два вида торможения условных рефлексов : безусловное (внешнее) и условное (внутреннее)

В коре головного мозга при этом возникает новый очаг возбуждения, который вызывает угнетение существующего очага возбуждения

У человека, например, при острой зубной боли перестает болеть сильно пораненный палец

Условное (внутреннее) торможение развивается по закономерностям условного рефлекса, т.е. если действие условного раздражителя не подкрепляется действием безусловного раздражителя

Благодаря торможению в коре исчезает ненужная временная связь. Таким образом, в коре происходит сложное взаимодействие процессов возбуждения и торможения, причем кора способна различать и разделять отдельные раздражения (анализ) наряду с возможностью обобщать, объединять возбуждения, возникающие в различных ее участках (синтез)

Внешнее торможение

Безусловное торможение:

Биологическое значение внешнего торможения - обеспечение условий для более важного в данный момент ориентировочного рефлекса, вызванного экстренным раздражителем, и создание условий для его срочной оценки

Существует четыре вида внутреннего (условного) коркового торможения:

• угасательное
• дифференцировочное
• запаздывающее
• условный тормоз.

Условное торможение (внутреннее) возникает, если условный раздражитель перестает подкрепляться безусловным, оно дает возможность организму избавиться от большого количества лишних биологически нецелесообразных реакций

И.П. Павлов создал учение о первой и второй сигнальных системах.

Первая сигнальная система – это зрительные, слуховые и другие чувственные сигналы, которые исходят из окружающего мира и внутренней среды организма. Она является общей для человека и животных.

• имеет дело с конкретными образами внешнего мира
• это система наших непосредственных ощущений, восприятий, впечатлений от конкретных предметов и явлений окружающего мира
• это работа мозга, обуславливающая превращение непосредственных раздражителей в сигналы различных видов деятельности организма
• является физиологической основой
• конкретного (предметного) мышления и ощущений

Вторая сигнальная система – словесная, присущая только человеку. С помощью слова осуществляется переход от чувственного образа первой сигнальной системы к представлениям второй сигнальной системы.

• это слово слышимое, видимое (написанное) и произносимое, которое дает наименование предмету и содержит в себе обобщение
• это коммуникативная функция мозга человека и функция отражения объективных закономерностей
• она возникла на основе первой сигнальной системы
• является основой абстрактного (отвлеченного)
• мышления
• является высшим регулятором человеческого поведения

В левой височной доли имеется центр слышимой речи и центр сенсорный речи (центр Вернике).

При разрушении этой зоны человек слышит, но не понимает значения того, что слышит.

Регуляция речи связана с пусковой и регуляторной ролью коры, которая получает афферентные импульсы от рецепторов мышц, сухожилий и связок голосового аппарата и дыхательных мышц. Кортикальное ядро речедвигательного анализатора находится в области второй и третьей лобных извилин - речедвигательный центр Брока.

Сигнальное значение слова связано не с простым звукосочетанием, а с его смысловым содержанием

Развитие словесной сигнализации сделало возможным обобщения и абстракции , находящие свое выражение в понятийной деятельности человека.

В лобной доле левого полушария находится моторный центр (Брока).

При его разрушении человек теряет способность говорить, но понимает, когда к нему обращаются устно или письменно.

В затылочной доле находится центр видимой речи (чтение письмо)

Первая и вторая сигнальные системы находятся у человека в тесном взаимодействии и взаимосвязи, так как возбуждение первой сигнальной системы, вызванное конкретными сигналами, передается во вторую сигнальную систему

Первичные речевые зоны коры

Зона

Брока

Зона

Вернике

Функциональная ассиметрия мозга

Левое и правое полушария отвечают за разные функции, т.е. существует межполушарная ассиметрия.

Левое полушарие (частично доминируюшее):

• Вербальное восприятие (словесное);
• Временные отношения;
• Анализ стимулов;
• Последовательное восприятие;
• Легко различимые предметы;
• Знакомые предметы;
• Установление сходства;
• Абстрактное мышление, обобщенное узнавание;

Правое полушарие:

• Невербальное восприятие (зрительные);
• Пространственные отношения;
• Синтетическая деятельность.
• Одновременное восприятие;
• Конкретное мышление;
• Трудно различимые предметы;
• Незнакомые предметы;
• Установление различия;
• Целосное восприятие.

Память –

это общебиологическое свойство

накопления, хранения, обработки и воспрозведения информации .

Память состоит из 4-х процессов :

• Запоминание;
• Хранение;
• Узнавание;
• Воспроизведение.

Виды памяти :

1. Видовая - это информация, накопленная в результате эволюции на протяжении тысячелетий. Это безусловные рефлекторные инстинкты .

2. Индивидуальная - информация приобретенная в индивидуальной жизни и реализующаяся в условных рефлексах .

По форме проявления

• Образная
• Эмоциональная (запоминание пережитых чувств, вдохновение, радость, страх)
• Логическая или словесно-логическая
• Сенсорная

• зрительная (у художников)
• слуховая (у музыкантов)
• осязательная (у слепых)

5. Механическая или моторная ( у спортсменов, балерин)

Виды памяти :

По временной характеристике или продолжительности

• Мгновенная (иконическая)

2. Кратковременная (оперативная)

3. Долговременная

Иконическая – удерживает в памяти:

• точную и полную картину, воспринимаемую органами чувств (образ предмета)
• в течение 0,1-0,5 сек;
• ограничена 3-5 элементами

Кратковременная – удерживает в памяти :

• в течение 5-60 сек только частичное отображение предмета (события)
• 5-9 элементов;
• эффективна при повторении;
• в ее основе лежит циркуляция нервных импульсов по замкнутым цепям нейронов

Долговременная – удерживает в памяти:

• огромный объем информации;
• сохраняется в течение жизни
• в ее основе лежат устойчивые структурные изменения в замкнутых цепях нейронов (в синапсах), вызванные электрохимическими процессами, связанными с их возбуждением;
• импульсы проходят по одним и тем же нервным путям, оставляя в них след.

Физиологические механизмы памяти

• В зависимости от того, как человеком воспроизводятся запечатленные события можно определить уровень и силу проявления памяти.

Различают три уровня памяти:

1. высший уровень – воспроизводящая память , дословное воспроизведение.

2. уровень – опознающая память , опознает ранее виденное, предмет, текст, картину.

3. уровень – облегчающая память . Самостоятельно не вспоминает, но при новом выучивании требуется меньше времени.

• В формировании памяти участвуют нейроны коры больших полушарий (височные доли), ретикулярная формация ствола мозга, гипоталамическая область

• Определенная роль в формировании памяти принадлежит эмоциям
• При эмоциональном возбуждении усиливается циркуляция нервных импульсов по цепям нейронов

• Эмоции - реакции животных и человека на воздействие внешних и внутренних раздражителей, имеющие ярко выраженную субъективную окраску и охватывающие все виды чувствительности

• Разные виды эмоций сопровождаются различными физиологическими изменениями в организме, соответствующими психическими проявлениями

• Например, при печали, смущении, испуге понижается тонус скелетной мускулатуры
• Печаль характеризуется спазмом сосудов, испуг — расслаблением гладкой мускулатуры

• Гнев, радость, нетерпение сопровождаются повышением тонуса скелетной мускулатуры, при радости, кроме того, расширяются сосуды, при гневе расстраивается координация движений, увеличивается содержание сахара в крови и пр.

• Эмоциональное возбуждение мобилизирует все имеющиеся у организма резервы
• Более тонко работает интеллектуальная сфера, память.
• Возникает резкое возбуждение симпатической части вегетативной нервной системы, в кровь поступает значительное количество адреналина, усиливается работа сердца и повышается артериальное давление, растет газообмен, расширяются бронхи, увеличивается интенсивность окислительных и энергетических процессов в организме

• Резко изменяется характер деятельности скелетных мышц, т.е. они могут включиться в работу одновременно, а не поочередно. Блокируется процесс, тормозящий мышечную деятельность при утомлении
• В процессе эволюции эмоции сформировались как механизм приспособления
• Огромную роль в жизни человека играют положительные эмоции
• Они важны для сохранения здоровья и работоспособности человека

Сон

- это специфическое состояние мозга и организма, характеризующееся:

• существенной обездвиженностью почти полным отсутствием реакций на внешние раздражители фазами электрической активности мозга специфическими сомато-вегетативными реакциями
• существенной обездвиженностью почти полным отсутствием реакций на внешние раздражители фазами электрической активности мозга специфическими сомато-вегетативными реакциями
• существенной обездвиженностью
• почти полным отсутствием реакций на внешние раздражители
• фазами электрической активности мозга
• специфическими сомато-вегетативными реакциями

Стадии сна:

1. Дремота - исчезновение альфа ритма, 1-7 мин.

2. Появление сонных веретен на ЭЭГ – до 50 % сна.

3. Появление дельта волон, 20%.

4. Парадоксальный сон – бета ритм (ритм активного бодрствования), вспышки альфа ритма.

Во время сна изменяются вегетативные и моторные функции:

• Снижается метаболизм
• Уменьшается легочная вентиляция
• Снижаются:

• пульс температура тела частота дыхания АД мышечный тонус спинальные рефлексы уровни глюкозы, катехоламинов и глюкокортикоидов
• пульс температура тела частота дыхания АД мышечный тонус спинальные рефлексы уровни глюкозы, катехоламинов и глюкокортикоидов
• пульс
• температура тела
• частота дыхания
• АД
• мышечный тонус
• спинальные рефлексы
• уровни глюкозы, катехоламинов и глюкокортикоидов

Биологическое значение фазы медленного сна (ортодоксальной фазы): - понижение чувствительности к внешним раздражителям - все мышцы, кроме глазных, расслаблены -составляет 85% времени сна . - снижение ЧСС и АД, -замедление дыхания

Биологическое значение фазы быстрого сна (парадоксальной фазы): - переработка и отложение информации в долговременную память, - восстановление психических процессов

Аритмичный пульс,

Аритмичное дыхание,

Увеличение АД,

Увеличение ЧСС,

БДГ –быстрые движения глазных яблок