Экстраполяция в высшей нервной деятельности

В организме в течение жизни формируется огромное количество различных сенсорных и оперантных условных рефлексов, образующихся в результате действия многочисленных конкретных раздражителей и их комплексов. Вместе с тем число их все же весьма мало по сравнению с огромным разнообразием тех стимулов, которые в процессе жизни воздействуют на организм и требуют экстренных соответствующих обстановке ответных реакций.

Адекватное реагирование организма на возникающие новые раздражения «с места», т. е. без предварительной выработки данного конкретного условного рефлекса, обеспечивается способностью нервной системы к экстраполяции. Она обусловлена способностью нервной системы в новых, в том числе ранее не встречавшихся, условиях правильно реагировать на основании предшествующего наследственного или индивидуально приобретенного опыта и эффективно решать возникающие задачи.

Экстраполяция наблюдается как при условнорефлекторной, так и при безусловнорефлекторной деятельности, причем в некоторых случаях даже за счет функций низших отделов центральной нервной системы.

В безусловнорефлекторной деятельности экстраполяция четко проявляется в следующем опыте. Обезглавленная (спинальная) лягушка лапкой рефлекторно снимает с кожи спины бумажку, смоченную кислотой. Этот рефлекс всегда осуществляется движением задней лапки той же стороны. Если ее привязать, то для снятия бумажки используется новый рефлекс — в виде движения задней лапки противоположной стороны. При привязывании обеих задних лапок возникают рефлекторные попытки снять раздражающий агент передними лапками.

Экстраполяция достигает особенно высоких форм при наличии значительного фонда условных рефлексов и связана как с сенсорной, так и с оперантной стороной высшей нервной деятельности.

Одним из проявлений экстраполяции в сенсорных компонентах условных рефлексов можно считать обобщение близких по характеру раздражителей. Если, например, на тон в 1000 гц вырабатывается условный рефлекс, то соответствующая реакция, как известно, возникает и при звучании более высоких и низких тонов. Чтобы отдифференцировать от них тон в 1000 гц, требуется специальное угашение действия более высоких или низких тонов.

В результате образования различного рода оперантных условных рефлексов не только человек, но и животные могут правильно реагировать на создавшиеся новые конкретные условия. Например, собака, заметив на охоте бегущего в определенном направлении зверя, экстраполирует скорость и направление передвижения, чтобы бежать к месту встречи по кратчайшему расстоянию. Вследствие этого она направляется не к тому месту, где был замечен зверь, а к месту предстоящего пересечения путей (рис. 64).

Своих наивысших форм экстраполяция достигает у человека. Она постоянно проявляется и при умственной, и при мышечной работе, в частности при спортивной деятельности.

На основании полученного опыта, т. е. приобретения ряда конкретных связей, человек путем экстраполяции правильно решает новые задачи, родственные в определенной мере ранее усвоенным (подробнее об экстраполяции в двигательных навыках см. главу XVI, § 9).

Типы высшей нервной деятельности

Эти представление так же устарели.

На основании изучения условных рефлексов и сопоставления их с динамикой внешнего поведения И. П. Павлов выделил четыре основных типа нервной системы, совпадающие с классификацией темпераментов, предложенной более 2 тысяч лет назад Гиппократом. В основу классификации положено три функциональных показателя свойства процессов возбуждения и торможения: сила, уравновешенность и подвижность (табл. 6).

Сильный неуравновешенный (безудержанный) тип характеризуется сильными нервными процессами с резко выраженным преобладанием возбуждения. Представители этого типа очень активны. в них быстро вырабатываются положительные и медленнее тормозные условные рефлексы. Последние являются недостаточно стойкими. У представителей сильного уравновешенного подвижного и сильного уравновешенного инертного типов быстро вырабатываются и стабилизируются положительные и тормозные условные рефлексы.

Различие между этими типами обнаруживается при изменении сигнального значения положительных и тормозных раздражителей, кода положительные перестают подкрепляться, а тормозные подкрепляются безусловными или хорошо выработанными условными рефлексами. Представители сильного уравновешенного подвижного типа быстро приспосабливаются к изменившемуся значению раздражителей и вырабатывают соответственно изменившимся условиям новые условные рефлексы. Для представителей сильного уравновешенного инертного типа перестройка является более сложным процессом и осуществляется медленнее.

Таблица 6 Схема четырех типов нервной системы (по И. П. Павлову)

Тип нервной системы	Характеристика по показателям свойств нервной системы	Соответствие темпераментам по Гиппократу
по силе	по уравновешенности	по подвижности
Сильный неуравновешенный (безудержный)	Сильный	Неуравновешенный. Преобладание возбуждения над торможением	—	Холерик
Сильный уравновешенный подвижный	»	Уравновешенный	Подвижный	Сангвиник
Сильный уравновешенный инертный	»	»	Инертный	Флегматик
Слабый	Слабый	Неуравновешенный. Преобладание торможения над возбуждением	—	Меланхолик

Слабый тип характеризуется легкой тормозимостью даже при самых незначительных внешних влияниях. Представителей этого типа отличает замедленная выработка и неустойчивость положительных условных рефлексов. Тормозные рефлексы вырабатываются у них быстро и характеризуются стабильностью. Животные со слабым типом нервной системы даже при многолетнем пребывании в лаборатории проявляют пассивно-оборонительную реакцию.

Классификация типов высшей нервной деятельности у детей (Н. И. Красногорский, А. Г. Иванов-Смоленский) укладывается в схему четырех типов нервной системы, описанных И. П. Павловым. Критерии оценки типологических особенностей в этих классификациях не выходят за рамки силы, уравновешенности и подвижности нервных процессов. Признаки одного из четырех типов нервной системы наблюдаются у большинства взрослых людей, обследуемых по методике двигательных условных рефлексов на речевое подкрепление.

Однако в резко выраженном виде эти четыре типа встречаются относительно редко. Большинство людей относится к промежуточным формам, число вариантов которых весьма велико. Существенное значение при этом принадлежит воспитанию.

И. П. Павлов рассматривал тип нервной системы как сплав генотипа, т.е. наследственной основы нервной деятельности (обусловливающей конституциональные особенности организма, в том числе и темперамент), с фенотипом, т. е. приобретенными в результате воспитания свойствами.

Таким образом, в процессе воспитания к врожденным свойствам нервной системы добавляются новые, связанные с многообразным действием социальной среды. Свойства нервной системы, приобретенные под влиянием внешней среды, могут доминировать и подавлять генетические задатки. Это проявляется даже в опытах на животных. Так, внешне трусливые, проявляющие пассивно-оборонительную реакцию животные нередко обнаруживают в экспериментальных условиях все черты сильного типа, а внешне активные — черты слабого типа.

У человека, для которого социальная среда служит решающим фактором, определяющим характер высшей нервной деятельности, исключительно важное значение в формировании типа нервной системы имеет воспитание.

Фазовые состояния

Здоровая нервная система в бодром состоянии характеризуется нормальным взаимодействием (балансом) между процессами возбуждения и торможения, благодаря чему обеспечивается правильное соотношение величины ответных реакций со значением и физиологической силой раздражителей. Но в некоторых случаях, когда организм оказывается в трудных условиях (например, при переутомлении, заболевании, решении ответственных или особенно трудных задач), баланс между возбуждением и торможением нарушается и в нервной системе возникают фазовые состояния. Признаками развития этих состояний являются неустойчивость структуры и нарушение закона силы в условнорефлекторных реакциях.

Закон силы заключается в том, что реакции организма на раздражители средней величины оказываются больше, чем на слабые раздражители, а реакции на сильные больше, чем на средние. Например, на слабый световой раздражитель реакция является наименьшей, на средний – несколько большей, и на сильный – самой большой. Эта разница реакции при разной физической интенсивности раздражителей, часто наблюдаемая в опытах на жирных, не всегда имеет место в человеческой практике. У людей интенсивность реакции в основном связана со смысловым значением раздражителей, в особенности при словесных сигналах. Тихо сказанное слово, например об опасности, имеет значительно большее значение, чем громко сказанная индифферентная фраза. Поэтому во взаимоотношениях людей физическая сила раздражителя только в некоторых случаях соответствует интенсивности ответной реакции. Значительно чаще эти ответные реакции, т. е. проявление закона силы обусловлены смысловой значимостью раздражителей. Нарушение закона силы в условнорефлекторных реакциях протекает по типу парабиоза Н. Е. Введенского и проявляется в возникновении фазовых состояний.

Первая фаза — уравнительная. Она характеризуется тем, что сильные, средние и слабые раздражители вызывают реакции одинаковой величины.

Вторая фаза — парадоксальная: слабые условные сигналы по величине реакции превосходят сильные.

Третья фаза — ультрапарадоксальная: при отсутствии условных реакций на положительные сигналы развивается положительный эффект на тормозные раздражители.

Четвертая фаза — тормозная. Она характеризуется полным торможением условнорефлекторных реакций.

Сравнительно недавно описана наркотическая фаза, характеризующаяся равномерным уменьшением величины условнорефлекторных ответов на слабые и сильные раздражители до полного их выпадения.

Четкая последовательность в развитии фазовых состояний иногда может нарушаться вследствие выпадения той или другой фазы. При переходе от парабиотического состояния к нормальному фазы следуют в обратном порядке.

Пограничные фазовые состояния особенно хорошо выражены при медленном погружении в гипнотический сон. Последний представляет собой частичное торможение коры, захватывающее относительно большие участки, особенно сенсомоторную область. При этом ряд центров может находиться в состоянии парадоксальной фазы, когда словесный раздражитель действует сильнее, чем сам предмет. В связи с этим предметы воспринимаются в соответствии со словесным раздражением.

Во время гипноза и сна «дежурные» пункты коры, настроенные на восприятие определенных сигналов внешней среды, свободны от фазовых явлениях и обладают высокой степенью возбудимости. При гипнозе эти корковые, центры, связанные с реагированием на голос гипнотизера, обеспечивают речевую связь (так называемый «рапорт»). Во сне эти центры воспринимают раздражители, имеющие для организма специальное значение (например, для матери — плач ребенка).

Нарушение нормального баланса нервных процессов при неврозах, перетренированности и др. может вызвать срыв высшей нервной деятельности и фазовые состояния. При преобладании процессов возбуждения нарушаются все условнорефлекторные реакции, связанные с торможением: дифференцировки, запаздывание и др. При преобладании процессов торможения исчезают многие из ранее выработанных условных рефлексов. Особенно легко срыв высшей нервной деятельности происходит у лиц с сильным неуравновешенным и у лиц со слабым типом нервной системы.

Для восстановления нормального состояния нервных процессов применяется ряд средств, важнейшими из которых являются отдых, облегчение условий работы, перемена обстановки, обеспечение нормального сна и питания, фармакологические средства.