§53. Закономерности работы головного мозга

Определения и обозначения

Возбуждение — активное состояние нервных центров, при котором усиливается их деятельность. Благодаря ему нервный центр может обработать сигнал и участвовать в формировании ответа организма. Например, при появлении нового звука активность связанных с его восприятием участков коры возрастает.

Торможение — процесс, который ослабляет или временно прекращает активность нервных центров. Оно не выключает весь мозг, а ограничивает работу определённых участков. Это нужно, чтобы реакция не была чрезмерной и чтобы нервные центры могли переключаться между задачами.

Иррадиация — распространение нервного процесса по коре больших полушарий, а концентрация — его сосредоточение в ограниченном участке. Эти процессы описывают, как меняется область влияния возбуждения или торможения. Благодаря им реакция может сначала затронуть несколько центров, а затем стать более точной.

Динамический стереотип — устойчивая последовательность нервных процессов, возникающая при многократном повторении сходных условий и действий. Постепенно отдельные действия связываются в привычный порядок. Такой стереотип помогает выполнять знакомую последовательность без необходимости заново обдумывать каждый шаг.

Как это устроено

Возбуждение возникает, когда сигнал от раздражителя активирует нервные клетки и связанные с ними центры коры. Торможение развивается в ответ на условия, при которых активность некоторых центров нужно ослабить. Эти процессы действуют совместно, потому что организму важно не просто отреагировать на сигнал, но и выбрать подходящий ответ. Благодаря торможению лишние реакции ограничиваются, а работа разных центров становится согласованной.

Когда раздражитель новый или сильный, возникшее возбуждение может распространиться от исходного участка на другие области коры. Это распространение называется иррадиацией и помогает вовлечь в обработку сигнала несколько нервных центров. По мере уточнения реакции нервный процесс сосредоточивается там, где он нужнее всего; такое сосредоточение называют концентрацией. Поэтому ответ может перейти от общей настороженности к более точному действию.

Активность одного участка коры влияет на другие участки: возбуждение в одних может сопровождаться торможением в других. Это помогает не выполнять одновременно несовместимые действия и переключаться на более важную задачу. Взаимная индукция — влияние одного нервного процесса на возникновение противоположного в других участках или после его прекращения. Благодаря такой смене активности мозг может, например, прекратить прежнее действие и сосредоточиться на новом сигнале.

Если человек много раз получает сигналы в одном порядке и отвечает на них одинаковой последовательностью действий, соответствующие нервные процессы повторяются. Повторение укрепляет связи между участвующими центрами, поэтому одна часть последовательности начинает подготавливать следующую. Так формируется динамический стереотип — привычный порядок реакций, соответствующий повторяющимся условиям. Его появление объясняет, почему знакомые действия со временем выполняются легче.

Сформированный стереотип экономит усилия: привычную последовательность действий не приходится каждый раз составлять заново. Но нервная система закрепляет именно тот порядок, который часто повторялся, поэтому при резком изменении условий человек может сначала действовать по-старому. Чтобы освоить новую последовательность, нужно перестроить связи между нервными центрами. Повторение нового порядка помогает ему закрепиться, а старый стереотип постепенно перестаёт управлять поведением.

Нервные процессы и их закономерности в коре головного мозга

Сравнивайте в таблице не только определения, но и проявления явлений: это помогает не смешивать распространение процесса с его сосредоточением. Последний столбец показывает, какую задачу каждая закономерность решает в работе коры. Так таблицу можно использовать, чтобы объяснить, как нервная система реагирует на сигнал и закрепляет привычное действие.

Разбор задач

Резкий звук отвлёк человека от чтения

Человек услышал резкий звук и на мгновение отвлёкся от чтения. Нужно объяснить, какой нервный процесс возник и почему внимание переключилось. Здесь важно проследить, как новый раздражитель меняет активность участков коры.

1. Сначала определяем раздражитель: им стал резкий звук. Он активировал нервные центры, связанные с восприятием звуков, поэтому в соответствующих участках коры возникло возбуждение. Сигнал оказался новым и заметным для человека.

2. Затем учитываем, что возбуждение влияет на работу других участков коры. Активность, связанная с чтением, на время ослабла, а внимание переключилось на звук. Такое переключение не означает, что вся деятельность мозга прекратилась.

Ответ: новый звуковой раздражитель вызвал возбуждение в связанных с его восприятием участках коры. Взаимодействие процессов изменило активность центров, участвовавших в чтении, поэтому человек отвлёкся и обратил внимание на звук.

Повторение действий в лабораторной работе

Ученик несколько раз повторяет последовательность действий при выполнении лабораторной работы. Нужно объяснить, как повторение меняет работу коры и почему действия становятся привычными. Для решения следует связать повторяемость действий с закреплением последовательности нервных процессов.

1. При каждом выполнении работы одни и те же сигналы и действия следуют в определённом порядке. Поэтому снова активируются связанные с ними нервные центры. Повторение укрепляет связи между центрами, участвующими в последовательности.

2. Со временем один этап работы легче подготавливает следующий. Ученик меньше задерживается на выборе порядка действий и выполняет знакомую последовательность увереннее. Закрепившийся порядок нервных процессов называют динамическим стереотипом.

Ответ: многократное повторение закрепляет связи между нервными центрами и формирует динамический стереотип. Поэтому действия лабораторной работы постепенно становятся привычными и выполняются легче.

Привычный маршрут оказался перекрыт

Человек привык ходить на работу одним маршрутом, но дорогу перекрыли. Нужно объяснить, почему он может сначала продолжать привычный путь и что поможет освоить другой маршрут. В этой ситуации проявляется влияние закреплённой последовательности действий.

1. Привычный маршрут многократно повторялся и стал частью динамического стереотипа. Поэтому человек может автоматически направиться по знакомому пути, даже если обстоятельства изменились. Новая информация не сразу перестраивает уже закреплённый порядок действий.

2. Чтобы освоить другой маршрут, нужно сформировать новую последовательность ориентиров и действий. Человек должен несколько раз пройти новым путём, обращая внимание на повороты и заметные объекты. Повторение укрепит связи, нужные для нового порядка.

Ответ: сначала человек может двигаться по привычному маршруту из-за сформированного динамического стереотипа. Для перестройки нужно повторять новый путь, пока последовательность действий не станет устойчивой.

Типичные ошибки

Ошибка — считать возбуждение и торможение взаимоисключающими состояниями, будто в коре может идти только один процесс. Так думают, потому что слова обозначают противоположные изменения активности. Проверь себя: оба процесса участвуют в регуляции, причём возбуждение одних центров может сочетаться с торможением других.

Ошибка — путать иррадиацию с концентрацией и считать их одинаковым движением нервной активности. Путаница возникает из-за того, что оба термина описывают изменение работы коры. Проверь себя: иррадиация означает распространение процесса, а концентрация — его сосредоточение в ограниченной области.

Ошибка — понимать торможение как полное прекращение всей деятельности мозга. Такое представление может появиться из-за бытового значения слова «тормозить». Проверь себя: торможение касается активности определённых нервных центров и помогает регулировать работу коры, а не выключает мозг целиком.

Ошибка — считать динамический стереотип врождённым и неизменным. Его устойчивость можно принять за невозможность что-либо изменить. Проверь себя: стереотип формируется при повторении условий и действий, а при их изменении может перестроиться, хотя для этого нужны время и повторение.

Связь с другими темами

Чтобы понять закономерности работы коры, нужно знать, как устроены большие полушария и что называют нервным центром. Также пригодятся понятия «раздражитель» и «рефлекс»: они помогают проследить путь от сигнала к ответу. Условный рефлекс показывает, как новые связи формируются при определённых условиях и повторениях.

Эта тема помогает объяснить обучение, появление привычек и освоение навыков. Закреплённая последовательность действий проявляется в повседневном поведении, а её перестройка нужна, когда меняются условия. Поэтому закономерности работы коры связывают физиологию нервной системы с тем, как человек учится и действует.

Что запомнить

• Работа коры основана на взаимодействии возбуждения и торможения.
• Нервные процессы могут распространяться по коре и сосредоточиваться в отдельных её участках.
• Возбуждение в одних участках коры может сопровождаться торможением в других.
• Повторяющиеся условия и действия закрепляют последовательность нервных процессов.
• Динамический стереотип облегчает привычные действия.
• При изменении условий динамический стереотип может перестраиваться.