Условно-рефлекторная деятельность ЦНС

Занятие 33

Условно-рефлекторная деятельность ЦНС

 

 

Нервная система интегрирует все анатомические структуры в единое целое

Под интеграцией понимают объединение информационных сигналов, различных процессов, ответных реакций, необходимых для реализации физиологических функций и достижения конечного полезного результата.

Интеграцию функций можно наблюдать на различных уровнях организации живых систем:

Ч. Шеррингтон выделил 4 уровня интеграции:

Нейрон

2. Нейронный ансамбль (модуль)

Нервный центр

Высший

Первым уровнем интеграции является нейрон, клеточная мембрана которого интегрирует синаптические влияния.

Интеграция на уровне нейрона осуществляется взаимодействием возбуждающих (ВПСП) и тормозных (ТПСП) постсинаптических потенциалов, которые генерируются при активации синаптических входов нейрона.

Вторым уровнем интеграции являются элементарные нервные сети

В нейронных сетях происходит

дивергенция,

иррадиация,

конвергенция,

суммация,

реверберация,

окклюзия и облегчение

распространения возбуждения.

Третий уровень координации осуществляется в процессе деятельности нервных центров и их взаимодействии.

Нервные центры формируются объединением нескольких локальных сетей и представляют собой комплекс элементов, способных осуществить определенный рефлекс или поведенческий акт.

Динамика изменений возбуждения и торможения в центрах коры мозга, их распостранение с одних областей коры на другие лежат в основе механизмов функционирования коры большого мозга называют аналитико-синтетической деятельностью

Четвёртый уровень - Высший

Высший уровень объединяет все центры регуляции в единую регулирующую систему, а отдельные органы и системы в единую физиологическую систему – организм. Это достигается взаимодействием главных систем ЦНС: лимбической, ретикулярной формации, подкорковых образований и неокортекса – как высшего отдела ЦНС, организующего поведенческие реакции и их вегетативное обеспечение.

Высшая нервная деятельность человека (ВНД) представляет собой деятельность высших отделов мозга, обеспечивающую индивидуальное поведенческое приспособление человека к изменяющимся условиям внутренней и окружающей среды. Понятие «высшая» и «низшая» нервная деятельность введено И.П.Павловым. Низшая нервная деятельность объединяет совокупность безусловных рефлексов, обеспечивающих координированную деятельность организма, направленную на поддержание постоянства внутренней среды организма. ВНД – результат аналитико-синтетической деятельности коры и ближайших подкорковых образований головного мозга, которые способны выделять из окружающей среды ее отдельные компоненты и объединять их в комбинации, которые соответствуют биологической значимости явлений окружающего мира.

И.П.Павлов рассматривал врожденное поведение как совокупность сложнейших безусловных рефлексов (инстинктов).

 

Безусловные рефлексы обозначают видовые реакции организма на внутренние и внешние раздражители, осуществляющиеся на основе врожденных нервных связей и отражающие филогенетический опыт приспособления к условиям существования. Они относительно постоянны, стереотипно повторяются в ответ на адекватное раздражение определенного рецептивного поля и служат основой для формирования многочисленных условных рефлексов, связанных с индивидуальным опытом. Направлены на сохранение гомеостаза и продолжение рода. Но оптимальное приспособление к меняющимся условиям внешней и внутренней сред организма достигается с помощью условных рефлексов, благодаря которым индифферентные для определенной деятельности раздражители приобретают качество биологически значимых сигналов.

И.П.Павлов описал следующие безусловные рефлексы: пищевые (положительный и отрицательный), ориентировочный, коллекционирования, цели, осторожности, свободы, исследовательский, самосохранительный (положительный и отрицательный), агрессивный, сторожевой, подчинения, половые (мужской и женский), игровые, родительские, норо-гнездные, миграционные, социальные и другие.

Многократное повторение

И.П.Павлов разработал учение об условных рефлексах в основном на примере рефлекторного слюноотделения. Слюноотделительный рефлекс вызывался по схеме: какой-либо посторонний раздражитель + безусловное раздражение ротовой полости при попадании в нее пищи (подкрепление) = безусловное слюноотделение. По мере сочетания этих агентов первый раздражитель приобретал свойство условного сигнала, способного вызвать реакцию слюноотделения. Таким образом условный сигнал как бы имитировал безусловно-рефлекторную реакцию, лишь сдвинутую во времени. Такие условные рефлексы называются рефлексами первого порядка.

Инструментальные условные рефлексы строятся на основе активной целенаправленной деятельности животного. Последовательность событий зависит не только от внешней сигнализации, но и от поведения самого животного. Например, крыса в экспериментальной камере случайно нажимает на педаль и вознаграждается пищей. Вырабатывается прочная связь: нажатие на педаль Þ пища. Затем экспериментатор перед «произвольным» нажатием на педаль включает посторонний раздражитель. После нескольких сочетаний устанавливается связь: сигнал Þ нажатие на педаль Þ пища. В отличие от классических условных рефлексов сам по себе двигательный акт не имеет генетической связи с получением пищи. Эта связь формируется в процессе предварительной тренировки. Э ти рефлексы называют условными рефлексами второго типа, инструментальными рефлексами, оперантным поведением. По существу это обучение с помощью проб и ошибок. Системы классических и инструментальных условных рефлексов значительно расширяют приспособительные возможности организма.

Связей.

До первых сочетаний условного стимула с подкрепляющим рефлексом нейроны являются преимущественно моносенсорными. По мере сочетаний они становятся полисенсорными (способными отвечать на стимулы различных сенсорных модальностей и параметров). Это соответствует периоду генерализации условного рефлекса со свойствами доминанты. При достаточном упрочении условного рефлекса ответы нейронов снова приобретают моносенсорный характер (вырабатывается избирательная реакция на сигнал).

В качестве наиболее значимых для обучения отделов мозга отмечены фронтальная и сенсорная кора, а также гиппокамп.

Вероятно, первичные пластические изменения происходят в нейронах коркового представительства двигательной условной реакции. Эти перестройки могут заключаться в изменении эффективности связей между нейронами сенсомоторной коры, получающими возбуждение, и группами нейронов, контролирующих сокращение определенных мышц.

Таким образом, определяющим механизмом временных связей оказываются не только функциональные возможности самой нервной клетки, но и ее сетевые свойства как элемента системы.

Нейрон обладает множеством входов в составе сложнейших многонейронных конструкций, включающих много тормозных интернейронов. В целом постсинаптическая мембрана представляет собой сложную динамическую мозаику возбужденных и заторможенных локусов, которые, будучи сочетанными во времени с активацией эндогенных клеточных механизмов, фиксируются, обеспечивая вовлечение нейрона в состав общемозговой нейродинамической системы.

ДИНАМИЧЕСКИЙ СТЕРЕОТИП.

Анализ и синтез это важная функция КБП.

Анализ заключается в разделении сигналов, дифференцировке воздействий на организм. Анализ воздействий начинается в рецепторах, продолжается в низших отделах ЦНС и заканчивается в КБП.

Синтез проявляется в обобщении, объединении и возбуждении различных участков коры. Результатом синтеза является образование временной связи, которая лежит в основе рефлекса.

Каждому периферическому раздражителю соответствует свой пространственно-временной рисунок возбуждения в КБП – динамически структурный комплекс. В процессе анализа и синтеза важную роль играет внутреннее торможение. Более сложный анализ и синтез наблюдается при анализе комплекса раздражителей. Например, несколько сигналов следуют друг за другом в определенном порядке: А+Б+С+Д и подкрепляются безусловным раздражителем. В обратном порядке эта комбинация не подкрепляется. Если произошла дифференцировка КБП воспринимает сигналы не только как совокупность, но и в определенной последовательности. В КБП создается определенный динамический стериотип на систему сигналов. Если в опыте применен один сигнал (например Б или С) из всего комплекса, то КБП реагирует на этот сигнал как составной элемент определенной системы сигналов. В основе динамического стериотипа или системности в работе КБП лежит определенное состояние очагов возбуждение и торможения, которые возникают и сменяются в определенной последовательности.

Динамический стериотип – доведенные до автоматизма действия. Динамический стериотип лежит в основе процесса обучения, формирования навыков и поведения. Формирование динамического стериотипа очень трудная синтетическая задача для ЦНС, которая происходит по принципу условного рефлекса. Сформировавшийся динамический стериотип трудно подвергается перестройке. Особенно прочными являются стериотипу которые были сформированы в детстве. Для выработки прочного динамического стериотипа необходимо 25 повторений, а для его ломки примерно в 3 раза больше. Для перестройки динамического стериотипа необходима сила воли. Ломка динамического стериотипа может сопровождаться драмотическими последствиями. Например, при переезде с постоянного места жительства или смерть близкого человека может сопровождаться развитием невроз.

Динамический стереотип (привычки) бывает положительным и отрицательным. Для нервной системы сформировать положительный или отрицательный стереотип одинаково сложная задача.

Биологическое значение динамического стериотипа заключается в экономии энергии организма и чтобы освободить КБП от повторения многократных действий. Например, выходя на улицу мы автоматически закрываем ключом дверь не задумываясь об этом или автоматически включаем свет войдя в квартиру.

Занятие 33

Условно-рефлекторная деятельность ЦНС

 

 

Нервная система интегрирует все анатомические структуры в единое целое

Под интеграцией понимают объединение информационных сигналов, различных процессов, ответных реакций, необходимых для реализации физиологических функций и достижения конечного полезного результата.

Интеграцию функций можно наблюдать на различных уровнях организации живых систем:

Ч. Шеррингтон выделил 4 уровня интеграции:

Нейрон

2. Нейронный ансамбль (модуль)

Нервный центр

Высший

Первым уровнем интеграции является нейрон, клеточная мембрана которого интегрирует синаптические влияния.

Интеграция на уровне нейрона осуществляется взаимодействием возбуждающих (ВПСП) и тормозных (ТПСП) постсинаптических потенциалов, которые генерируются при активации синаптических входов нейрона.

Вторым уровнем интеграции являются элементарные нервные сети

В нейронных сетях происходит

дивергенция,

иррадиация,

конвергенция,

суммация,

реверберация,

окклюзия и облегчение

распространения возбуждения.

Третий уровень координации осуществляется в процессе деятельности нервных центров и их взаимодействии.

Нервные центры формируются объединением нескольких локальных сетей и представляют собой комплекс элементов, способных осуществить определенный рефлекс или поведенческий акт.

Динамика изменений возбуждения и торможения в центрах коры мозга, их распостранение с одних областей коры на другие лежат в основе механизмов функционирования коры большого мозга называют аналитико-синтетической деятельностью

Четвёртый уровень - Высший

Высший уровень объединяет все центры регуляции в единую регулирующую систему, а отдельные органы и системы в единую физиологическую систему – организм. Это достигается взаимодействием главных систем ЦНС: лимбической, ретикулярной формации, подкорковых образований и неокортекса – как высшего отдела ЦНС, организующего поведенческие реакции и их вегетативное обеспечение.

Высшая нервная деятельность человека (ВНД) представляет собой деятельность высших отделов мозга, обеспечивающую индивидуальное поведенческое приспособление человека к изменяющимся условиям внутренней и окружающей среды. Понятие «высшая» и «низшая» нервная деятельность введено И.П.Павловым. Низшая нервная деятельность объединяет совокупность безусловных рефлексов, обеспечивающих координированную деятельность организма, направленную на поддержание постоянства внутренней среды организма. ВНД – результат аналитико-синтетической деятельности коры и ближайших подкорковых образований головного мозга, которые способны выделять из окружающей среды ее отдельные компоненты и объединять их в комбинации, которые соответствуют биологической значимости явлений окружающего мира.

И.П.Павлов рассматривал врожденное поведение как совокупность сложнейших безусловных рефлексов (инстинктов).

 

Безусловные рефлексы обозначают видовые реакции организма на внутренние и внешние раздражители, осуществляющиеся на основе врожденных нервных связей и отражающие филогенетический опыт приспособления к условиям существования. Они относительно постоянны, стереотипно повторяются в ответ на адекватное раздражение определенного рецептивного поля и служат основой для формирования многочисленных условных рефлексов, связанных с индивидуальным опытом. Направлены на сохранение гомеостаза и продолжение рода. Но оптимальное приспособление к меняющимся условиям внешней и внутренней сред организма достигается с помощью условных рефлексов, благодаря которым индифферентные для определенной деятельности раздражители приобретают качество биологически значимых сигналов.

И.П.Павлов описал следующие безусловные рефлексы: пищевые (положительный и отрицательный), ориентировочный, коллекционирования, цели, осторожности, свободы, исследовательский, самосохранительный (положительный и отрицательный), агрессивный, сторожевой, подчинения, половые (мужской и женский), игровые, родительские, норо-гнездные, миграционные, социальные и другие.