Деятельность нервной системы человека

Рефлексом называется реакция организма на раздражение со стороны внешней или внутренней среды. Путь, по которому осуществляется рефлекс, называется рефлекторной дугой. Рефлекторная дуга может замыкаться в спинном мозгу. Так, если неожиданно уколоть палец человека иглой, он быстро отдернет руку, так как укол иглой вызывает раздражение рецепторов чувствительного нерва. Возбуждение передается в спинной мозг, где происходит передача раздражения на двигательный нерв, а возбуждение двигательного нерва вызывает сокращение соответствующих мышц, в результате чего происходит отдергивание руки. Рефлексы спинного мозга возникают непроизвольно, т. е. не осознаются человеком. В приведенном примере человек не успевает подумать, как уже происходит непроизвольное отдергивание руки. Этот рефлекс относится к так называемым безусловным, врожденным рефлексам. Безусловными рефлексами являются также вздрагивание при громком звуке, мигание век при приближении предмета к глазам, чихание при раздражении слизистой носа и многие другие. Безусловные рефлексы представляют собой как бы набор готовых ответов на заранее известные раздражители. Они мало изменяются в течение жизни, не связаны с индивидуальным опытом и осуществляются низшими отделами центральной нервной системы. Безусловные рефлексы относятся к рефлексам простейшего типа.

Специалисты давно изучили, как происходят «ответы» организма на различные внешние и внутренние раздражители, но вся наша «душевная жизнь», как ее называли долгое время, т.е. психика человека, его сознание, мысли, чувства и прочее, оставалась загадкой. Религия, как известно, делит человека на смертное тело и бессмертную душу, познать которую человек якобы не может. И ученые тоже долгое время считали, что изучить психическую деятельность человека объективными, физиологиче­скими методами вообще невозможно.

Первым, кто высказал мысль о том, что «душевная жизнь» человека связана с работой нервной системы, рефлекторной деятельностью головного мозга, был русский ученый И.М.Сеченов. В 1863 г. он блестяще развил эту мысль в своей книге «Рефлексы головного мозга», в которой убедительно показал существование материальных, физиологических основ психики. Он пришел к выводу, что «все акты сознательной и бессознательной жизни по способу происхождения суть рефлексы», а поэтому сознание, т. е. психика человека, должно быть предметом изучения физиологии, как и другие функции человеческого организма.

Материальные основы психики

В настоящее время общепризнано, что психика есть отражение мозгом человека реальной действительности. Это отражение проявляется в виде психических процессов, психических состояний и свойств личности. К психическим процессам относятся ощущения, восприятия, мышление, память, эмоции, внимание и др. Психические состояния - это бодрость и подавленность, высокая работоспособность и усталость, хорошее и плохое настроение, болезнь и здоровье. Свойствами личности являются способности, характер, темперамент, убеждения, направленность и др.

Материальной основой психики, или высшей нервной деятельности, является кора головного мозга. Однако эту истину после И. М. Сеченова нужно было еще доказать. Он только высказал эту мысль, но не подтвердил ее научными, экспериментальными данными, Это сделал другой великий русский физиолог — академик И. П. Павлов, который в точном эксперименте установил, что основой высшей нервной деятельности явля­ются рефлексы, названные им условными. Это сложные рефлексы, кото­рые приобретаются в течение жизни на основе индивидуального опыта при обязательном участии коры головного мозга. Условные рефлексы непостоянны, так как их связи, образованные в коре головного мозга, временные: при отсутствии подкрепления они исчезают.

От условных рефлексов следует отличать безусловные, которые возникают при непосредственном воздействии внешних или внутренних раздражителей на органы чувств. Так, например, у ребенка, не знающего вкуса лимона, его вид не вызывает слюноотделения. Слюна начинает выделяться только в том случае, если положить ему ломтик лимона в рот. Это будет безусловный, врожденный пищевой рефлекс. Однако после того как ребенок узнает вкус лимона, уже один только вид его становится условным раздражителем и вызывает выделение слюны. В этом случае сигналом для выделения слюны становится уже не вкус лимона, находящегося во рту, а его зрительное восприятие.

И. П. Павлов установил, что если сочетать прием пищи с любым индифферентным раздражителем, то этот раздражитель впоследствии вызывает выделение слюны уже без пищи. Например, если перед тем; как подать собаке кормушку с пищей, включить звонок, то через несколько таких сочетаний слюна у собаки начинает выделяться уже без подачи кормушки - только при включении звонка. Таким образом, звонок, который не имел до этого для животного никакого сигнального значения, становится сигналом предстоящего кормления, и у собаки при его включении начинает выделяться слюна. Эти сигналы были названы условными сигналами, а рефлексы, которые они вызывают, - условными рефлексами, так как для их образования необходимы определенные условия, выражающиеся в сочетании условного раздражителя (звонка) с безусловным (вкусом пищи).

Если звонок, который стал условным раздражителем, не подкреплять приемом пищи (безусловным раздражителем), то он теряет свое сигнальное значение как условный раздражитель, и при его включении слюна выделяться не будет. Условный рефлекс можно выработать на любые сигналы: на вспыхивающую лампочку, на стук, прикосновение и даже на определенную геометрическую фигуру (круг, квадрат) и т. д. Иначе говоря, условным раз­дражителем может стать любой сигнал, воспринимаемый органами чувств, если он предшествует безусловному раздражителю. В приведенном примере таким сигналом является пища, вызывающая выделение слюны.

Анатомическая основа условных рефлексов - кора головного мозга, при ее удалении условные рефлексы исчезают. Животные, у которых удалена кора головного мозга, могут погибнуть от голода, находясь рядом с пищей. Зрительное восприятие пищи, ее запах, следы оленя, которого преследует хищник, характер местности, где водятся «съедобные» животные, − все это условные сигналы, на основе которых формируются условные рефлексы, позволяющие хищнику найти пищу. Условные рефлексы имеют решающее значение в жизни животных. Для зайца, например, условными сигналами может быть шум шагов приближающегося хищника, его запах и вид, движения травы и кустов, которые возникают при его перемещении, и т. д. Если бы у зайца не было защитных условных рефлексов на подобные сигналы, то он пытался бы убежать от волка только оказавшись у него в зубах.

Открытый И. П. Павловым механизм условных рефлексов оказывается универсальным и лежащим в основе всех действий не только животных, но и человека. При образовании условных рефлексов всякий раздражитель, непосредственно воздействующий на любые органы чувств и вызывающий ощущения, восприятия и представления, является сигналом для определенных действий и поступков. Эти сигналы являются также и пусковыми и для жизненно важных физиологических процессов, - таких, например, как выделение слюны и желудочного сока перед приемом пищи, способствующее ее лучшему усвоению; выделение гормонов железами внутренней секреции, увеличивающее мышечную силу, повышающее разрешающую способность органов чувств, улучшающее деятельность сердечно-сосудистой, дыхательной и нервной систем, в том числе и разрешающую способность высшей нервной, т. е. психической деятельности. Нетрудно понять, какое большое значение имеют эти процессы, подготавливающие организм к действиям в опасных, рискованных ситуациях, а также для успешного выполнения сложной и ответственной работы.

Сигнальные системы человека

Сигналы, непосредственно воздействующие на органы чувств, И. П. Павлов назвал первой сигнальной системой, которая имеется как у человека, так и у животных. Ему же принадлежит открытие и второй сигнальной системы, которая имеется только у человека. Сигналами этой системы являются слова, человеческая речь. Слово является «сигналом сигналов», так как оно заменяет сигналы, воздействующие непосредственно на органы чувств. Так, например, только одни разговоры о пище могут вызвать выделение слюны и желудочного сока. Для водителей и пешеходов сигналами светофора могут быть не только его три цвета, но и написанные или произнесенные слова «красный», «желтый», «зеленый», которые являются второсигнальными раздражителями. Вторая сигнальная система и возникающие на ее основе сложные условно-рефлекторные связи являются материальной основой воспитания и обучения человека, основой формирования его трудовых навыков. У человека обе сигнальные системы взаимодействуют и дополняют друг друга, но ведущая роль принадлежит второй сигнальной системе.

Большая часть информации, получаемой водителем от дороги, среды движения и автомобиля, представляет собой условные сигналы. Дорожные знаки, разметка, показания контрольных приборов являются условными сигналами, несущими информацию, необходимую для выполнения целенаправленных управляющих действий или их прекращения. Шум двигателя, вибрация автомобиля, трение колес, звуковые сигналы вне автомобиля являются также условными сигналами, информирующими водителя о скорости движения, состоянии дорожного покрытия, изменении дорожной обстановки и т. д. В результате повторения (тренировки) эти сигналы ведут к выработке определенных ответных действий, соответствующих той или иной дорожной обстановке.

Установлено, что в результате многократного повторения последовательно и закономерно сменяющих друг друга действий нервные процессы приобретают стереотипный характер, т. е. складываются в определенную систему. Эта система может изменяться под влиянием различных условий, что ведет к изменению взаимоотношений выработанных и формирующихся условных рефлексов. Такую системность И. П. Павлов назвал динамическим стереотипом. Динамические стереотипы в коре головного мозга являются тем физиологическим механизмом, на основе которого вырабатываются трудовые навыки, совершаются действия и поступки человека, возникает определенный образ мышления. В основе формирования водительских навыков лежит динамический стереотип, который является сложным сочетанием различных условных рефлексов. Надежность хорошо подготовленного водителя обеспечивается не только скоростью его действий, но и их адекватностью, т. е. соответствием быстро меняющейся дорожно-транспортной обстановке. В этом и выражается динамичность выработанных навыков, имеющая большое значение для безопасности дорожного движения.