§ 58. Закономерности работы головного мозга

Определения и обозначения

Иррадиация нервного процесса — распространение возбуждения или торможения от места их возникновения на другие участки нервной системы. Например, реакция на новый сигнал может затронуть не один нервный центр. Это понятие помогает описать, как первоначально локальное изменение активности влияет на работу других участков мозга.

Концентрация нервного процесса — сосредоточение возбуждения или торможения в ограниченной области нервной системы. После распространения активность может стать более избирательной и удерживаться в нужном центре. Благодаря концентрации мозгу легче выделить важное воздействие и не отвечать одинаково на все сигналы.

Взаимная индукция — влияние одного нервного процесса на другой: возбуждение может усиливать торможение в соседних участках, а торможение — возбуждение. Поэтому изменения активности в разных зонах связаны, а не происходят независимо. Понятие помогает объяснить, как мозг одновременно поддерживает нужную реакцию и ослабляет конкурирующую.

Аналитико-синтетическая деятельность мозга — различение отдельных воздействий и объединение их в целостные образы и связи. Анализ позволяет заметить, чем один сигнал отличается от другого, а синтез связывает сигналы между собой. Благодаря этой деятельности человек узнаёт знакомые сочетания и использует опыт, чтобы понять ситуацию.

Как это устроено

Возбуждение и торможение возникают в определённых нервных центрах, но их действие не всегда остаётся в пределах одного центра. Нервные клетки связаны между собой, поэтому активность может передаваться по нервным путям дальше. Когда появляется новый или сильный сигнал, мозгу может понадобиться вовлечь несколько участков, чтобы быстро подготовить реакцию. Так начинается иррадиация нервного процесса.

Распространение не означает, что нервный процесс обязательно будет одинаково долго и сильно действовать повсюду. По мере обработки сигнала активность может сосредоточиться в тех участках, которые важны для ответа. Это происходит потому, что мозг отбирает информацию, подходящую к текущей задаче, и снижает влияние менее значимых сигналов. Концентрация делает реакцию более точной и помогает удерживать внимание на главном.

Торможение тоже может распространяться, поскольку его действие передаётся между связанными участками нервной системы. Оно не просто останавливает любую деятельность, а способно ослаблять реакции, которые сейчас мешают или не нужны. Когда тормозной процесс охватывает несколько центров, мозг может временно уменьшить их активность. Это помогает переключиться на другой сигнал или не отвечать на отвлекающее воздействие.

Возбуждение и торможение влияют друг на друга, потому что нервные центры работают как части связанной системы. При изменении активности в одном участке соседние участки могут изменить её противоположным образом. Такое взаимное влияние называется индукцией: возбуждение может усиливать торможение рядом, а торможение — способствовать возбуждению. Благодаря этому нужная реакция получает преимущество, а конкурирующие реакции ослабевают.

Мозг не только принимает сигналы, но и сравнивает их признаки, а затем объединяет в общую картину. Различение отдельных свойств — например, звука, запаха или вида предмета — называют анализом. Объединение сигналов и установление связей между ними называют синтезом; при этом мозг опирается на предыдущий опыт. Совместная работа этих процессов, возбуждения и торможения позволяет выбрать ответ, подходящий к конкретной ситуации.

Основные закономерности нервных процессов

В таблице сопоставлены направления распространения и сосредоточения обоих нервных процессов, а также их взаимодействие и работа с сигналами. Сначала определите, какой процесс описан в ситуации, а затем найдите соответствующую строку. Так легче не спутать распространение с концентрацией и увидеть, для чего мозгу нужна каждая закономерность.

Разбор задач

Условие. Человек услышал незнакомый резкий звук и на мгновение прекратил разговор, прислушиваясь к нему. Нужно объяснить, как распространение и последующее сосредоточение возбуждения помогают понять эту реакцию.

1. Сначала резкий звук вызывает возбуждение в нервных центрах, обрабатывающих слуховой сигнал. Поскольку звук незнакомый, мозг должен быстро оценить, что произошло. Возбуждение может распространиться и временно повлиять на другие центры, в том числе связанные с продолжающимся разговором.
2. Разговор на мгновение прекращается, потому что реакция на новый сигнал становится важнее привычного действия. Затем возбуждение сосредоточивается на обработке звука: человек прислушивается и выделяет его особенности. Так внимание переключается с разговора на источник воздействия.

Ответ. Иррадиация помогает вовлечь в реакцию несколько участков нервной системы, поэтому человек прерывает разговор. Концентрация возбуждения позволяет сосредоточиться именно на звуке и оценить его. По этим признакам можно предположить, как мозг обрабатывает неожиданное воздействие.

Условие. Ученик выполняет задание и старается не отвлекаться на разговоры вокруг. Объясните, как в этом участвуют торможение посторонних реакций и сосредоточение нервных процессов.

1. Для выполнения задания нужно поддерживать возбуждение в центрах, связанных с вниманием и нужной деятельностью. Оно помогает удерживать цель и обрабатывать информацию, необходимую для решения. Однако окружающие разговоры тоже могут вызывать реакцию.
2. Торможение ослабляет реакции на посторонние звуки, чтобы они не переключали ученика. Взаимная индукция помогает сочетать процессы: активность, нужная для задания, поддерживается, а мешающие реакции подавляются. Концентрация нервных процессов позволяет удерживать внимание на работе.

Ответ. Ученик сосредоточен на задании, потому что возбуждение поддерживает нужную деятельность, а торможение уменьшает влияние отвлекающих разговоров. Это не означает, что звуки перестают существовать или восприниматься. Их сигналы просто не становятся основой для действия.

Условие. По отдельности запах, вид и звук обычно не вызывают у человека реакции на обед, но вместе и в привычной обстановке напоминают о нём. Объясните это с помощью анализа и синтеза сигналов мозгом.

1. Сначала мозг анализирует каждый сигнал отдельно: различает запах, зрительное впечатление и звук. Ни один из них сам по себе может не быть достаточным, чтобы человек вспомнил об обеде. Поэтому важно учесть не только отдельные признаки, но и их сочетание.
2. Затем мозг синтезирует сигналы, то есть связывает их в целостную ситуацию. Привычная обстановка и прошлый опыт помогают узнать сочетание как связанное с обедом. В результате возникает соответствующее воспоминание или ожидание.

Ответ. Анализ позволяет различить отдельные сигналы, а синтез — объединить их и связать с прежним опытом. Вместе они напоминают человеку об обеде, хотя поодиночке эти воздействия обычно такого ответа не вызывают. Здесь мозг использует не один сигнал, а их сочетание в знакомой ситуации.

Типичные ошибки

Считать, что иррадиация означает только распространение возбуждения, — ошибка: распространяться может и торможение. Её допускают, потому что слово часто связывают с активизацией нервных центров. Проверь себя: в определении иррадиации должны быть названы оба процесса, а конкретный случай нужно определять по описанию.

Путать иррадиацию с концентрацией — значит смешивать противоположные направления изменения процесса. Иррадиация расширяет область его действия, а концентрация ограничивает и сосредоточивает её. Чтобы проверить себя, спроси: процесс охватывает новые участки или удерживается в ограниченной области?

Представлять возбуждение и торможение как независимые процессы неправильно, потому что активность одного участка может влиять на соседние. Такую ошибку легко допустить, если запоминать определения по отдельности и не связывать их. Проверь себя: объясняя реакцию, подумай, может ли усиление одного процесса сопровождаться ослаблением другого.

Считать анализ и синтез несвязанными действиями — значит упустить, как мозг собирает целостную картину. Их разделяют для объяснения, но в работе мозга различение сигналов помогает затем установить связи между ними. Проверь себя на примере: назови отдельные признаки, а после объясни, как их сочетание узнаётся по прошлому опыту.

Связь с другими темами

Чтобы понять закономерности работы мозга, нужно знать строение нервной системы и головного мозга, а также разбираться в понятиях нервного центра, возбуждения и торможения. Без этого трудно объяснить, где возникает процесс и как он распространяется или сосредоточивается. Эти знания помогают связать отдельные наблюдаемые реакции с работой нервных центров.

Закономерности нервных процессов пригодятся при изучении рефлексов, внимания, памяти, обучения и формирования поведения. Они помогают объяснять, почему человек замечает один сигнал, не реагирует на другой или узнаёт знакомое сочетание воздействий. Так работа мозга связывается с повседневными действиями и изменением поведения в зависимости от ситуации.

Что запомнить

• Возбуждение и торможение — основные нервные процессы.
• Иррадиация — распространение нервного процесса.
• Концентрация — сосредоточение нервного процесса.
• Возбуждение и торможение взаимно влияют друг на друга.
• Мозг анализирует отдельные сигналы и синтезирует их в целостные связи.
• Закономерности нервных процессов обеспечивают изменение реакций в зависимости от ситуации.