§ 50. Учение о высшей нервной деятельности И. М. Сеченова и И. П. Павлова

Определения и обозначения

Высшая нервная деятельность — деятельность коры больших полушарий и ближайших подкорковых структур, обеспечивающая поведение и приспособление организма к условиям среды. Она связывает работу мозга с тем, как человек или животное реагирует на изменения вокруг. Благодаря ей организм не только отвечает на раздражители, но и меняет поведение на основе опыта.

Безусловный рефлекс — врождённая, относительно постоянная ответная реакция на определённый раздражитель. Например, боль вызывает отдёргивание руки, а пища — выделение слюны. Такие реакции нужны для защиты организма и поддержания его жизнедеятельности без предварительного обучения.

Условный рефлекс — приобретённая в течение жизни реакция, формирующаяся при сочетании нового сигнала с безусловным раздражителем. Звонок сам по себе сначала не вызывает слюноотделения, но после связи с кормлением может стать сигналом пищи. Это понятие помогает объяснить обучение, привычки и приспособление к меняющейся обстановке.

Временная нервная связь — возникающая в мозге связь между нервными центрами, лежащая в основе условного рефлекса. Она соединяет центр, воспринимающий новый сигнал, с центром безусловной реакции. Связь называется временной, потому что без подкрепления может ослабеть и исчезнуть.

Как это устроено

И. М. Сеченов обосновал рефлекторную природу деятельности головного мозга. Это означает, что поведение и психические процессы связаны не с таинственными самостоятельными силами, а с работой нервной системы и воздействиями внешней среды. Организм получает сигнал, нервная система перерабатывает его, а затем возникает ответ, поэтому действия человека имеют физиологическую основу.

И. П. Павлов изучал рефлексы в опытах и выяснил, как появляется новая реакция. Если нейтральный сигнал, например звонок, много раз подаётся перед кормлением, мозг начинает связывать его с пищей. Поэтому после таких сочетаний один звонок может вызвать слюноотделение: сигнал приобрёл значение благодаря прошлому опыту.

Для образования условного рефлекса нужны повторные сочетания сигнала с безусловным раздражителем, подходящее состояние организма и участие коры больших полушарий. Повторение укрепляет связь между нервными центрами, а кора обеспечивает её образование и изменение. Если подкрепление прекращается, связь постепенно ослабевает, потому что сигнал больше не подтверждается значимым событием.

Условные и безусловные рефлексы дополняют друг друга. Безусловные реакции быстро обеспечивают врождённые формы защиты, питания и поддержания равновесия организма. Условные реакции позволяют учитывать конкретную обстановку, заранее готовиться к событию и менять поведение при изменении условий среды.

Павлов выделил две сигнальные системы. Первая связана с непосредственными сигналами органов чувств: звуками, светом, запахами и прикосновениями, поэтому она есть у человека и животных. Вторая связана со словами и речью; слово может заменять реальный предмет или событие, что создаёт основу для человеческого мышления и сложного обучения.

Сравнение безусловных и условных рефлексов

Сначала найдите в условии происхождение реакции: дана ли она от рождения или появилась благодаря опыту. Затем проверьте, есть ли новый сигнал и его подкрепление безусловным раздражителем. Если реакция зависит от обучения и может исчезнуть без подкрепления, это условный рефлекс.

Разбор задач

Задача 1

Определите, какой рефлекс проявляется, когда человек отдёргивает руку от горячего предмета. Нужно установить, что является раздражителем и была ли реакция приобретена в результате обучения. Затем сравним её признаки с определениями рефлексов.

1. Горячий предмет воздействует на рецепторы кожи и вызывает болевое ощущение.
2. Нервная система быстро передаёт сигнал к центрам, управляющим движением руки.
3. Реакция возникает без предварительного обучения и защищает ткани от повреждения.

Ответ: это безусловный рефлекс. Он является врождённой защитной реакцией на опасный раздражитель, хотя сила ответа может немного изменяться в разных ситуациях.

Задача 2

Собака слышит звонок, который многократно сопровождался кормлением, и начинает выделять слюну. Объясним, почему звук стал причиной реакции, хотя первоначально не был связан с пищеварением. Главное — проследить последовательность формирования связи.

1. Кормление вызывает слюноотделение как безусловный рефлекс.
2. Звонок многократно звучит перед кормлением, поэтому между центрами восприятия звука и пищевой реакции образуется временная нервная связь.
3. После этого звонок становится условным сигналом пищи и сам вызывает слюноотделение.

Ответ: у собаки сформировался условный рефлекс. Его основой стала временная нервная связь, возникшая при повторном сочетании звонка с кормлением.

Задача 3

После длительного отсутствия подкрепления собака перестала выделять слюну на звонок. Нужно отличить исчезновение проявления условной реакции от исчезновения врождённой способности реагировать на пищу. Для этого выясним, что именно перестало действовать.

1. Звонок больше не сопровождается кормлением, поэтому временная нервная связь постепенно ослабевает.
2. Реакция на один звонок угасает, так как сигнал перестаёт подтверждаться пищей.
3. Если собаке снова дать корм, слюноотделение возникнет как безусловная реакция, потому что её врождённая основа сохраняется.

Ответ: угас условный рефлекс на звонок, а не безусловный рефлекс на пищу. Условная реакция зависит от подкрепления, тогда как безусловная вызывается самим подходящим раздражителем.

Типичные ошибки

Ошибка: считать условный рефлекс врождённым. Так происходит, когда путают саму реакцию с её привычным проявлением. Проверьте себя: если реакция появилась после опыта и тренировок, она условная.

Ошибка: полагать, что любой новый сигнал сразу вызывает условный рефлекс. Один звук или запах обычно ещё не связан с важным для организма событием. Проверьте наличие повторного сочетания сигнала с безусловным раздражителем.

Ошибка: смешивать раздражитель и рефлекс. Раздражитель воздействует на организм, а рефлекс является ответной реакцией на это воздействие. Проверьте формулировку: предмет, свет или звук — причина, а движение или слюноотделение — ответ.

Ошибка: считать, что учение Павлова отменяет идеи Сеченова. Павлов не отвергал рефлекторный подход, а проверял и развивал его экспериментально. Проверьте себя: идеи Сеченова объясняли общий принцип, а исследования Павлова раскрывали образование условных связей.

Связь с другими темами

Для понимания темы нужны знания о строении нервной системы, роли головного мозга и понятии рефлекса. Учение о рефлексах помогает объяснить обучение, появление привычек и приспособительное поведение. Первая и вторая сигнальные системы связывают эту тему с изучением речи, мышления и особенностей высшей нервной деятельности человека.

Что запомнить

• Сеченов рассматривал деятельность головного мозга как рефлекторную.
• Павлов экспериментально изучал закономерности условных рефлексов.
• Безусловные рефлексы врождённые, а условные приобретаются в течение жизни.
• Условный рефлекс формируется при сочетании сигнала с безусловным раздражителем.
• В основе условного рефлекса лежит временная нервная связь.
• Первая сигнальная система связана с непосредственными сигналами, вторая — со словами и речью.