Высшая нервная деятельность

Определения и обозначения

Высшая нервная деятельность — деятельность головного мозга, обеспечивающая поведение, обучение, память, мышление и речь. Она помогает организму не только отвечать на внешние воздействия, но и приобретать новый опыт. Благодаря ей человек может планировать действия и контролировать их.

Безусловный рефлекс — врождённая, наследственно закреплённая ответная реакция организма на жизненно важный раздражитель. Примеры — отдёргивание руки от горячего и сужение зрачка на ярком свету. Такие реакции составляют готовую основу защиты и приспособления организма.

Условный рефлекс — приобретённая реакция, формирующаяся при сочетании ранее нейтрального раздражителя с безусловным. Сначала сигнал сам по себе не вызывает нужного ответа, но после повторений начинает его запускать. Так организм учится заранее реагировать на значимые события.

Сигнальные системы — способы получения и переработки информации. Первая связана с конкретными образами и воздействиями, а вторая — со словами и речью. Их различение помогает понять, почему животное реагирует на звук или запах, а человек способен рассуждать о том, чего непосредственно не видит.

Как это устроено

Высшая нервная деятельность основана прежде всего на работе коры больших полушарий, потому что именно здесь сложные сигналы анализируются и связываются между собой. Кора сравнивает текущую ситуацию с прошлым опытом и выбирает подходящую реакцию. Поэтому поведение человека может быть гибким, обучаемым и направленным на достижение цели, а не только ответом на один раздражитель.

Безусловный рефлекс служит основой для образования условного. Если нейтральный сигнал несколько раз появляется одновременно с безусловным раздражителем, в коре устанавливается временная связь между нервными центрами. В результате сигнал начинает вызывать реакцию ещё до появления пищи, опасности или другого важного воздействия.

Для закрепления условного рефлекса необходимо подкрепление — событие, которое имеет для организма значение. Если после сигнала регулярно следует пища, похвала или устранение опасности, связь укрепляется. Когда подкрепление прекращается, реакция становится ненужной в прежнем виде, поэтому в коре развивается торможение и рефлекс угасает.

Возбуждение помогает воспринимать сигнал, удерживать внимание и образовывать новые связи, а торможение ограничивает лишние реакции. Их смена позволяет перейти от одного задания к другому, не отвечать на отвлекающие стимулы и сдерживать импульсивные действия. При многократном повторении полезной последовательности действий формируется динамический стереотип — относительно устойчивый порядок нервных процессов.

Первая сигнальная система работает с конкретными раздражителями: цветом, звуком, запахом, вкусом и прикосновением. Вторая сигнальная система существует у человека и связана со словами, которые обозначают целые группы предметов и явлений. Поэтому речь делает возможными абстрактное мышление, обучение по объяснению и передачу опыта людям, которые сами не наблюдали событие.

Сравнение безусловных и условных рефлексов

Пользуясь таблицей, сначала определите происхождение реакции: врождённая она или приобретённая. Затем проверьте, требовались ли обучение и подкрепление, а также может ли реакция ослабнуть без повторения. Один только факт ответа на раздражитель ещё не показывает, является ли рефлекс условным.

Разбор задач

Задача 1

Нужно определить, какие реакции являются безусловными, а какие условными: отдёргивание руки от горячего предмета, слюноотделение при виде лимона, торможение автомобиля по сигналу светофора. Для решения важно установить, появилась ли реакция без обучения. Затем следует выяснить, связан ли сигнал с опытом, который человек приобрёл в течение жизни.

1. Отдёргивание руки возникает как защитная реакция на боль и высокую температуру.
2. Вид лимона может вызывать слюноотделение после прошлого опыта, связавшего его образ с кислым вкусом.
3. Остановка автомобиля на красный сигнал требует знания правила и предварительного обучения.

Ответ: отдёргивание руки — безусловный рефлекс. Слюноотделение при виде лимона и торможение по сигналу светофора — условные реакции, сформированные опытом.

Задача 2

Нужно объяснить, как у собаки выработается слюноотделение на звуковой сигнал, если его неоднократно сочетать с кормлением. Звук вначале является нейтральным раздражителем и сам по себе не требует слюноотделения. Кормление выступает безусловным подкреплением, потому что пища врождённо вызывает пищеварительную реакцию.

1. Подают звуковой сигнал и почти сразу дают собаке корм.
2. Повторяют такое сочетание несколько раз, поэтому в коре сближаются центры, связанные со звуком и пищей.
3. После образования временной нервной связи проверяют реакцию: звук подают без корма.

Ответ: если после одного звука у собаки начинается слюноотделение, выработан условный рефлекс. Его основой стал безусловный слюноотделительный рефлекс на пищу.

Задача 3

Нужно объяснить, почему условный рефлекс на звуковой сигнал исчез после прекращения кормления и почему он может восстановиться после отдыха. Сигнал продолжал подаваться, но больше не сообщал о пище. Значит, прежняя связь перестала получать подтверждение и была заторможена.

1. Сравнивают условия до и после прекращения кормления: сигнал остаётся, а подкрепление исчезает.
2. Делают вывод, что в коре развивается внутреннее торможение, поэтому слюноотделение ослабевает.
3. После перерыва снова проверяют реакцию и учитывают возможность её восстановления.

Ответ: рефлекс угас из-за отсутствия подкрепления и торможения временной связи. После отдыха он может восстановиться, поскольку нервная связь не обязательно исчезла полностью.

Типичные ошибки

Ошибка 1. Считать любой рефлекс условным только потому, что он возникает после раздражения. Так путают общий механизм ответа с происхождением реакции. Проверьте себя вопросом: нужна ли была тренировка или реакция дана организму от рождения?

Ошибка 2. Называть условный рефлекс врождённым. Его формирование требует индивидуального опыта и сочетания сигнала с подкреплением. Если реакция появилась после обучения, она относится к условным.

Ошибка 3. Путать угасание с полным исчезновением условного рефлекса. При прекращении подкрепления реакция ослабевает из-за торможения, но связь может сохраниться. Проверить это можно повторным наблюдением после отдыха или нового подкрепления.

Ошибка 4. Отождествлять первую и вторую сигнальные системы. Слова не просто являются звуками, а обобщают и обозначают предметы и явления. Если сигнал можно заменить понятием и использовать для рассуждения, речь идёт о второй системе.

Связь с другими темами

До изучения темы нужно знать строение и функции нервной системы, рефлекторную дугу, работу головного мозга и роль коры больших полушарий. Эти сведения объясняют, как сигнал проходит по нервным путям и где формируется ответ. Без них трудно понять образование временных связей.

Знания о высшей нервной деятельности пригодятся при изучении поведения человека, памяти, обучения, сна, речи и мышления. Они также помогают понять причины некоторых нервно-психических нарушений и правила профилактики перегрузок. Любой навык связан с закреплением и торможением нервных связей.

У животных условные рефлексы объясняют приспособительное поведение и индивидуальный опыт. Благодаря им организм заранее реагирует на признаки пищи, опасности или изменения условий. При этом особенно сложные формы обобщения и речевой передачи опыта характерны для человека.

Что запомнить

• Высшая нервная деятельность обеспечивает сложное поведение и психические функции.
• Безусловные рефлексы врождённые и относительно постоянные.
• Условные рефлексы приобретаются в течение жизни и формируются при подкреплении.
• Кора больших полушарий участвует в образовании и торможении условных рефлексов.
• Без подкрепления условный рефлекс может угасать.
• Первая сигнальная система связана с конкретными раздражителями, а вторая — со словами.
• Речь и вторая сигнальная система обеспечивают абстрактное мышление и передачу общественного опыта.