- Высшая нервная деятельность

ЛЕКЦИЯ № 12. Высшая нервная деятельность

1.  Условно-рефлекторная деятельность коры больших полушарий.

2. Торможение условных рефлексов.

3. Типы высшей нервной деятельности.

4. Физиология памяти. Динамический стереотип.

5. Сон и гипноз.     

6.Две сигнальные системы действительности.

1. Условно-рефлекторная деятельность коры больших полушарий

В основу учения о высшей нервной деятельности И. П. Павлов положил три методологических принципа:

Рекомендуемые материалы

1. Детерминизм – принцип  причинной обусловленности всех проявлений ВНД. Нет действия без причины.

2. Принцип анализа и синтеза – все раздражители подвергаются анализу корой больших полушарий и  выделению отдельных элементов (форма, цвет, запах, температура). За анализом всегда следует синтез, т. е. соединение отдельных элементов дающих целостное представление о предмете.

3. Принцип структурности – аналитические и синтетические процессы осуществляются разными структурами головного мозга.

Безусловные рефлексы – это врождённые приспособительные реакции, которые формируются в процессе  эволюции данного вида животных и носят  постоянный характер.

Условные рефлексы – это временные приспособительные реакции  организма, которые формируются в процессе онтогенеза (индивидуальное развитие). При помощи условных рефлексов животное приобретает опыт, который помогает ему выжить в меняющихся условиях внешней среды.

Отличие условных рефлексов от безусловных

  

Методики выработки условных рефлексов

1. Классическая Павловская слюноотделительная методика. В качестве условного раздражителя используются звуковые и световые сигналы, запах и т. д.

2. Двигательно-оборонительная методика. Безусловным рефлексом в этом случае является  оборонительный рефлекс сгибания конечности на раздражение её индукционным током в области путового сустава. В качестве условных раздражителей используют звуковые, зрительные раздражители.

3. Двигательно-пищевая методика. Животное свободно перемещается в комнате и на условный раздражитель ему    подаётся порция корма при совершении им определённого действия (нажатие на педаль).

  Классификация условных рефлексов.

1. В основу классификации положено название безусловных рефлексов, на базе которых образовались условные: пищевые, оборонительные, половые и т. д. 

2. По названию анализатора, который воспринимает условный раздражитель: слуховой, зрительный, обонятельный, вкусовой, кожный.

3. Название по эффектору: двигательные, секреторные.

4. По месту локализации рецепторного поля: экстерорецептивные (раздражение внешних рецепторов), интерорецептивные (раздражение внутренних рецепторов), проприорецептивные (раздражение рецепторов мышц и сухожилий).

5. Существуют условные рефлексы первого и высшего порядков. Первого порядка вырабатываются на базе безусловных рефлексов. Рефлексы второго и последующих порядков вырабатываются на базе хорошо закреплённых условных рефлексов.      

Неассоциативные рефлексы.

1. Суммационная реакция. В основе этого явления лежит сенсибилизация нервной ткани. После неоднократных повторений явления суммируются и определяют поведение животного, освоение маршрута следования, запоминание мест скопления и т.д.

2. Привыкание (ориентировочный рефлекс). Простейшая форма обучения, при которой игнорируются раздражители не несущие новизны и не имеющие значения на данный момент времени.

3. Импритинг (запечетлевание). Комплекс поведенческих адаптационных реакций новорождённого, которые обеспечивают первичную  связь между ним и родителями.

4. Подражание. Имитационное поведение  укладывается в рамках видового стереотипа позволяя молодняку сельскохозяйственных животных, подражая взрослым, овладевать необходимыми навыками: добывать корм, защита и т. д.

Ассоциативные рефлексы - совпадающие во времени (образование связи между стимулом и реакцией).

1. Классический условный рефлекс. Вырабатывается при совпадении индифферентного и безусловного раздражителя.

2. Инструментальный условный рефлекс (оперантное поведение). Животное, реагируя на индифферентный раздражитель должно совершить дополнительное  действие (например, нажатие педали), которое является необходимым условием подкрепления.

Условия необходимые для образования условных рефлексов.

1. Условный рефлекс формируется на базе безусловного.

2. Наличие двух раздражителей: индифферентного и безусловного.

3. Сила индифферентного раздражителя должна быть такой, чтобы вызвать ориентировочную реакцию.

4. Животное должно находиться в бодрствующем и здоровом состоянии.

5. Отсутствие посторонних раздражителей и других видов активной деятельности у животного.

6. Имеет значение степень возбудимости нервного центра (голод, ощущение боли).

7. Индифферентный раздражитель всегда должен предшествовать безусловному   с разницей во времени 10-15 сек.

8. Многократное повторение воздействия сочетаний индифферентного  и безусловного раздражителей.

9. Безусловный раздражитель должен быть выше по силе, чем индифферентный.

Механизм образования условного рефлекса.

При воздействии на кору больших полушарий двух раздражителей в ней появляются два очага возбуждения: слабый, ориентировочный от индифферентного раздражителя и сильный, доминирующий от безусловного раздражителя.

После многократного повторения сочетаний  действий раздражителей в коре между двумя очагами возбуждения появляется временная связь (условный рефлекс). В основе этой связи лежат свойства нервных центров: доминанта, проторение путей и суммация.

3. Торможение условных рефлексов.

Деятельность коры головного мозга осуществляется в результате взаимодействия процессов возбуждения и торможения.

Различают два основных вида торможения: безусловное внешнее торможение и условное внутреннее торможение.

Безусловное внешнее торможение. В коре очень быстро появляется новый очаг возбуждения и вызывает торможение условного рефлекса (например слюноотделительного).

Условное внутреннее торможение вырабатывается медленно и возникает внутри одного и того же нервного центра условного рефлекса при систематическом не подкреплении индифферентного (условного) раздражителя, безусловным. Различают четыре вида условного внутреннего торможения: угасание, дифференцировка, условный тормоз и запаздывание.

Угасание. Если условный раздражитель повторяется несколько раз без сопровождения безусловного. При этом величина условного рефлекса будет меньше и меньше и, наконец, условный рефлекс исчезнет.

Дифференцировка. Дифференцировачное торможение наступает при использование индифферентного раздражителя, на который выработан условный рефлекс, но с другими характеристиками.

Условный тормоз. Это торможение возникает при комбинации отрицательного условного сигнала с положительным, но  без подкрепления безусловным раздражителем.

Запаздывание. Когда между началом действия условного  раздражителя и подкреплением проходит более или менее значительное время (2-3 мин.), то условный рефлекс отодвигается.

4. Типы высшей нервной деятельности (ВНД).

Типом ВНД называется совокупность врожденных и приобретённых  свойств нервной системы каждого организма. В основу деления животных на типы ВНД И. П. Павлов положил свойства нервных процессов: сила, уравновешенность и подвижность.

Сила нервных процессов -  способность организма сохранять адекватные реакции  на сильные и сверхсильные раздражители.

Уравновешенность - сбалансированность  в нейронах коры больших полушарий процессов возбуждения и торможения.              

Подвижность – скорость перехода процессов возбуждения в торможение и наоборот.

Из комбинации перечисленных показателей выделено четыре общих типа для человека и животных.

Тип сильный, неуравновешенный, безудержный (по Гиппократу, холерик). Это смелые, быстро ориентирующиеся, сильно возбудимые животные с ярко выраженной агрессией. Условные рефлексы образуются легко, отличаются постоянством. Дифференцировка раздражителей долго не вырабатывается тренинг сопровождается «протестом».

Тип сильный, уравновешенный, подвижный (сангвиник). У животных одинаково хорошо выражены процессы возбуждения и торможения. Условные рефлексы образуются быстро, прочно удерживаются, но легко  переделываются. Внешне животные любопытны, быстро и безболезненно реагируют на изменение внешней среды. Наиболее желательный тип для тренинга, дрессуры и комплектования крупных животноводческих комплексов

Тип сильный, уравновешенный, инертный (флегматик) имеет сильные процессы возбуждения и торможения, с плохой подвижностью. Положительные и отрицательные рефлексы  вырабатываются медленно, но удерживаются стойко. Животные мало доверчивы, испытывают затруднения при перегруппировках и изменениях среды обитания.

Тип слабый, тормозной (меланхолик). У таких животных процессы возбуждения и торможения слабые. Условные рефлексы вырабатываются с трудом. Животные всего боятся, плохо приспосабливаются к условиям внешней среды. Резко выражена пассивно-оборонительная реакция. Тип не пригоден для дрессировки и промышленного содержания.

                                                        Схема типов ВНД по И.В.Павлову.

5. Память.

1. Память - способность мозга сохранять образовавшиеся в процессе обучения временные нервные связи. Память служит основой для дальнейшего обучения и даёт ЦНС наилучшие возможности приспособления  к среде обитания.

                Существует три основных вида памяти:

1. Кратковременная память (сенсорная), первичная. Информация, поступающая в нервную систему, хранится в течение нескольких секунд.

2. Промежуточная память,вторичная. Информация хранится от  нескольких минут, часов до нескольких лет.

3. Долговременная память,тритичная. Эмоциональные события и другие факты, имеющие важное значение  могут храниться всю жизнь.

 «Запись» новой информации, сравнение её с имеющейся                                                                                  и передачу в долговременную память у высших животных осуществляет гиппокамп.  Хранение и извлечение следов долговременной памяти связывают с нейронами височной доли коры мозга.

Всем видам сельскохозяйственных животных свойственно «чувство времени», связанное  с распорядком дня.

Окружающая среда воздействует на организм животного целым набором раздражителей. Многократное повторение таких стереотипных комплексов раздражителей ведёт к возникновению системности в работе коры полушарий. Эти сложные формы синтетической  деятельности коры (цепь условных  и безусловных рефлексов откладывающихся в памяти)

И. П. Павлов назвал динамическим стереотипом. Который определяет порядок и систему поведения животных в течение суток.

                                       

 6. Сон и гипноз.

Длительная работа нервных клеток вызывает их истощение. Чтобы это предотвратить существует охранительное торможение или сон. Таким образом, сон физиологическая необходимость всех животных.

Сон не пассивное, а активное состояние нервных центров, когда идёт процесс восстановления. Функциональная активность вегетативных процессов в это время снижена: мускулатура расслаблена, урежается пульс и дыхание, снижается кровяное давление и обмен веществ, температура тела слегка понижается.

Разновидности сна: нормальный физиологический сон (периодический суточный, сезонный, гипнотический), наркотический и патологический. Сон у птиц монофазный, у млекопитающих животных и человека полифазный (медленный, быстрый сон).

Сон это результат последовательной смены в нейронах коры возбуждения торможением. Кроме этого уменьшается или прекращается приток афферентных импульсов из зрительных бугров, гипоталамуса и ретикулярной формации.

Во сне резко заторможены симпатические ядра подбугровой области и возбуждены парасимпатические.

Наркотический сон – вызывают вещества, отравляющие нервную систему.

патологический сон (летаргический сон, сомнабулизм) – возникает при возрастных изменениях головного мозга, нарушениях кровообращения, опухолях и психологических переживаниях.

Гипноз – разновидность физиологического сна, вызванного искусственным путём: снотворное действие обстановки; быстрое изменение положения тела в пространстве; воздействие гипнотизёра, внушающего потребность во сне.

В развитии гипноза различают три стадии:

1. Сильное сокращение мышц разгибателей – оцепенение.

2. Стадия восковой ригидности, когда телу можно придать любую позу.

3. Стадия глубокого сна, состояние, когда человеку можно внушить различные иллюзии.

Если Вам понравилась эта лекция, то понравится и эта - 4 Технологии ввода данных.

7 . Две сигнальные системы действительности.

Высшая нервная деятельность основывается на сигнальных системах.

Первая сигнальная система у животных. Информация об изменениях внешней среды поступает в организм с раздражителями через различные рецепторы (анализаторы). Животные анализируют и синтезируют только конкретную обстановку, поэтому обладают конкретным умом на данный момент времени.

Первая сигнальная система человека отличается скоростью иррадиации и концентрации нервного процесса, его подвижностью, образованием условных рефлексов высших порядков. Кроме этого в результате трудовой деятельности и социального развития у человека появилась вторая сигнальная система.

Вторая сигнальная система  связана с психической деятельностью мозга человека и его речью. Слово действует не своим звуком, а понятием в нём заключённым. Главное отличие человека от животного состоит в том, что только человек     мыслит понятиями, только у него есть отвлечённое, абстрактное мышление.