Этапы процесса анализа и синтеза

АНАЛИТИКО-СИНТЕТИЧЕСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ МОЗГА

Общие положения

Учение И.П.Павлова о высшей нервной деятельности (ВНД) состоит из двух частей — учения об анализаторах и учения об условных рефлексах. Понятие «ВНД» Павлов ввел вместо существовавшего ранее понятия «психическая деятельность». Однако, как показало время, эти понятия не равнозначны и их определения противоречивы.

Высшая нервная деятельность— это совокупность нейрофизиологических процессов, обеспечивающих сознание, подсознательное усвоение информации и обучение в онтогенезе всем видам деятельности, в том числе приспособительному поведению организма в окружающей среде и обществе.

Психическая деятельность— идеальная, субъективно осознаваемая деятельность организма, осуществляемая с помощью нейрофизиологических процессов. Из этих определений следует, что психическая деятельность осуществляется с помощью ВНД, протекает только в период бодрствования и осознанно независимо от того, сопровождается она физической работой или нет. Высшая нервная деятельность протекает и в период бодрствования (как осознаваемая и подсознательно), и во время сна, т.е. как неосознаваемая.

Психика— свойство мозга осуществлять психическую деятельность.

Сознание— идеальное, субъективное адекватное отражение реальной действительности с помощью мозга. Сознание отражает реальную действительность в различных формах психической деятельности человека, которыми являются: ощущения, восприятие, мышление, представление, внимание, чувства (эмоции) и воля.

Важным элементом ВНД является условный рефлекс, т.е. сформированная в онтогенезе реакция организма на раздражитель, ранее индифферентный для этой реакции. Например, если вслед за включением звонка давать собаке кусочек мяса (подкрепление), то вскоре сам звонок будет вызывать слюноотделение, как и мясо.

Низшая нервная деятельность – совокупность нейрофизиологических процессов, обеспечивающих осуществление безусловных рефлексов и инстинктов.

Единство аналитической и синтетической деятельности мозгазаключается в том, что организм с помощью сенсорных систем (анализаторов, по И. П. Павлову) различает (анализирует) все действующие внешние и внутренние раздражители (предметы, явления, изменения показателей внутренней среды) и на основании этого анализа формирует представление о них, а при необходимости — ответную реакцию организма о помощью вегетативной нейрогормональной и/или соматической (поведенческой) регуляции. Например, при недостатке воды в организме возникает жажда, включаются соответствующие регуляторные реакции, в том числе и поведенческого характера (поиск и питье воды).

Механизмы ВНД включаются в тех случаях, когда низшая нервная деятельность не может своевременно обеспечить оптимальную приспособительную реакцию из-за непостоянства и из­менчивости окружающей среды.

И. П. Павлов сформулировал основные законы ВНД на основе объективного изучения ВНД с помощью метода условных рефлексов. Он установил, что для образования условного рефлекса необходимо появление в ЦНС, в первую очередь в ее высших отделах, временной связи (ассоциации, замыкания) между нейронами, воспринимающими условное раздражение, и нейронами, входящими в дугу безусловного рефлекса. Благодаря ассоциациям различной сложности индифферентные ранее раздражители, предшествующие той или иной деятельности организма, становятся сигналом этой деятельности, приобретают способность формировать в ЦНС опережающее возбуждение соответствующего биологического качества. Например, раздражитель, неоднократно предшествовавший акту еды и ставший условным, повышает тонус пищевого центра, усиливает пищевую мотивацию, стимулирует секрецию пищеварительных желез, запускает пищедобывательную реакцию.

В результате микроэлектродных исследований выявлено, что до 94 % нейронов корковых и подкорковых образований способны участвовать в замыкании временных связей. После нескольких сочетаний условного раздражителя и безусловного подкрепления они приобретают способность отвечать на условный раздражитель новой формой реакции. Нейронные механизмы замыкания условно-рефлекторной связи — это механизмы высшего анализа и синтеза.

Стабильные реакции нейронов на условный раздражитель возникают значительно раньше, чем соответствующий рефлекс проявляется поведенчески. В новой системе раздражителей стереотип реакции меняется, поэтому он и называется динамическим.

ВНД представляет собой аналитико-синтетическую деятельность коры и ближайших подкорковых образований головного мозга, которая проявляется в способности выделять из окружающей среды ее отдельные элементы и объединять их в комбинации, точно соответ­ствующие биологической значимости явлений окружающего мира. Акт формирования временной связи между двумя раздражениями — сложный синтетический процесс. Процессы синтеза осуществляются всей корой головного мозга, в то время как анализ раздражителя выполняется преимущественно определенными проекционными зонами — двойными представительствами соответствующих рецепторных полей, получившими название корковых концов анализаторов.

Аналитико-синтетическая деятельность высших отделов ЦНС осуществляется при обязательном восходящем, биологически специфичном активирующем влиянии на кору со стороны подкорковых образований. По данным исследователей школы П.К.Анохина, восходящая активация коры больших полушарий головного мозга имеет разную нейрохимическую специфику в зависимости от биологического качества деятельности, от ее эмоциональной основы. Избирательные нейрохимические активации перестраивают химизм кортикальных нейронов, делают их более восприимчивыми к афферентной импульсации. В результате нейроны начинают реагировать на ранние подпороговые афферентные влияния. За счет этого процесса увеличивается способность нейронов к отбору информации, что приводит к тонкому анализу воздействий окружающего мира и внутренней среды организма.

В тех случаях, когда результат действия не соответствует сложившемуся на основе афферентного синтеза намерению, возникает ориентировочно-исследовательская реакция, сопровождающаяся поисками новых форм приспособления. Характерная особенность ориен­тировочно-исследовательской реакции состоит в широкой мобилизации анализаторных систем организма за счет возбуждения ретикулярной формации ствола мозга, оказывающей на кору больших полушарий активирующее действие. Тонизирующее действие подкорки на корковые анализаторные структуры обеспечивает наиболее благоприятные условия кортикальной возбудимости для объединения внешних раздражений и выработки новых условных реакций.

Взаимоотношение ориентировочно-исследовательской реакции с различной, уже сформировавшейся на основе временных связей деятельностью организма проявляется в трех видах:

1. Наиболее часто встречаются конфликтные взаимоотношения, состоящие в том, что ориентировочно-исследовательская реакция тормозит все другие виды деятельности. Это доказано в классических опытах И. П. Павлова по внешнему торможению;

2. Возбуждение, возникающее во время ориентировочно-исследовательской реакции, может суммироваться с текущей деятельностью и усиливать ее по закону доминанты. Так, например, при пищевом возбуждении всякий новый индифферентный раздражитель вызывает пищевую реакцию;

3. Ориентировочно-исследовательская реакция не влияет на текущую деятельность, а выявляет какую-то скрытую доминанту, обычно оборонительного характера, возникающую при определенных обстоятельствах в данной обстановке, но не проявляющуюся в обычных условиях.

Этапы процесса анализа и синтеза

На первом этапе анализа и синтезав сенсорных рецепторах осуществляется первичный анализ изменений внешней и внутренней среды организма (раздражителей). При этом энергия раздражения преобразуется в нервный импульс. Различение действующих на организм раздражителей осуществляется за счет специфичности рецепторов (способности воспринимать раздражитель определенного вида, к которому рецептор приспособлен в процессе эволюции), т.е. к адекватному раздражителю. Так, световой луч возбуждает только рецепторы сетчатки, другие рецепторы (обоняния, вкуса, тактильные и т.д.) на него не реагируют. Однако они обладают высокой чувствительностью к адекватному раздражителю, например тактильные рецепторы — к прикосновению.

Изменение силы действующего раздражителя кодируется изменением величины рецепторного потенциала и количеством импульсов в единицу времени в нервном волокне. При изменении силы раздражителя может изменяться и число возбужденных рецепторов, кроме того, обычно сильный раздражитель уменьшает латентный период, увеличивает число импульсов и удлиняет время реакции.

Локализация действия раздражителя определяется тем, что рецепторы различных участков тела посылают импульсы в соответствующие, зоны коры большого мозга.

Время действия раздражителя на рецептор определяется тем, что рецептор начинает возбуждаться с началом действия раздражителя и прекращает возбуждаться сразу после его выключения.

Второй этап анализа и синтезапоступившей в ЦНС информации осуществляется в ядрах различных уровней ЦНС. Особо важную роль в этом отношении играет таламическая область (таламус, метаталамус и коленчатые тела). По мере поступления импульсов к вышележащим отделам ЦНС наблюдаются уменьшение частоты разрядов нейронов и превращение длительной импульсации в короткие пачки импульсов. Продолжительность разряда большинства нейронов уже не соответствует длительности стимула. Имеются нейроны, возбуждающиеся не только при появлении стимула, но и при его выключении, что, естественно, также связано с активностью рецепторов и результатом взаимодействия самих нейронов.

В сенсорных ядрах происходит также и торможение. Тормозные процессы осуществляют фильтрацию и дифференциацию афферентной информации. Эти процессы обеспечивают контроль сенсорной информации, который позволяет устранять несущественные, неприятные, избыточные сигналы.

На третьем этапе анализа и синтезапроцесс переработки сенсорного сообщения завершается высшим анализом и синтезом, который происходит в коре большого мозга. После этого уже происходит выбор или разработка программы ответной реакции организма.

Анализ заключается в том, что с помощью возникающих ощущений организм различает действующие раздражители (качественно — свет, звук и т.д.) и определяет силу, время и место, т.е. пространство, на которое действует раздражитель, а также его локализацию (источник звука, света, запаха).

В центральную нервную систему поступает огромное количество информации от периферических отделов сенсорных систем, однако значительная ее часть отсеивается (с помощью механизмов торможения, преимущественно латерального). Эту роль играют сенсорные реле — промежуточные узловые структуры сенсорных систем. Они выполняют функции выявления во входных посылках физиологически важной информации. В результате в сенсорных реле, образующих фильтрующие (перекодирующие) центры, происходит регулирование суммарного входного информационного потока в соответствии с требованиями других отделов нервной системы и организма в целом, что обеспечивает познание внешнего мира и формирование приспособительных реакций.

Синтез заключается в восприятии предмета, явления и формировании ответной реакции организма. Восприятие возможно в двух вариантах: когда предмет или явление встречаются повторно или впервые. Если предмет, явление встречаются повторно, происходит узнавание их в целом по совокупности отдельных характеристик раздражителя (гнозис). Узнавание достигается в результате сличения поступающей в данный момент информации со следами памяти. Если предмет, явление встречаются впервые, формируется новый образ.

Для осознания действия внешних раздражителей необходимо участие активации специфической сенсорной системы и активации неспецифической системы — ретикулярной формации. Информация о физических параметрах воспринимаемого объекта передается по специфической сенсорной системе, активация неспецифической системы определяет уровень бодрствования. Эмоциональная окраска восприятия зависит от активности лимбической системы, в которую поступают сенсорные сигналы по нескольким параллельным путям.

Поиск по сайту: