Физиологические основы ВНД человека

Физиология высшей нервной деятельности – это наука о нейрофизиологических механизмах психики и поведения, базирующейся на принципах рефлекторного отражения внешнего мира.
Предметом изучения высших функций мозга является изучение влияния системных и межсистемных взаимоотношений отделов мозга на регуляцию деятельности, роли отдельных мозговых структур на молекулярном, клеточном и субклеточном уровнях.

Для изучения механизмов психических функций используется широкий ассортимент методов:
прямая регистрация активности мозговых образований,
оптические и электрофизиологические регистрации активности популяции нейронов,
приемы внеклеточной и внутриклеточной стимуляции и регистрации активности отдельных нейронов.
Нейрохимические методы, электронно-микроскопическая и вычислительная техника.

Нейрофизиологические основы психики и основные принципы высшей нервной деятельности.
Центральная нервная система как орган управления организмом связана центростремительными – афферентными и центробежными - эфферентными нервами, во-первых, со всеми внутренними органами, во-вторых, со всеми мышцами и железами внешней секреции и, в третьих, со всеми органами чувств рецепторами - аппаратами воспринимающими воздействия внешней среды.
Психика не существует сама по себе, она связана с мозгом – с высшей формой органической жизни и свойственна только животным и человеку. При этом психика человека качественно отличается от психики животных. Человеку свойственна высшая форма психической жизни –сознание.

Основные функции центральной нервной системы состоят в осуществлении связи всех частей организма между собой – низшая нервная деятельность и всего организма в целом с окружающей его и постоянно меняющейся средой- высшая нервная деятельность. Высшая нервная деятельность – определена И.П. Павловым как условно-рефлекторная деятельность ведущих отделов головного мозга, обеспечивающих адекватные и наиболее совершенные отношения целостного организма к внешнему миру.

Процесс активного взаимодействия организма со средой проявляется в физиологических формах отражения жизненных процессов. В рефлекторном акте И.М. Сеченов выделил три главных звена: начальное - внешнее раздражение и превращение его органами чувств в процесс нервного возбуждения, передаваемого в мозг; среднее - на основе процессов возбуждения и торможения происходит своеобразная переработка информации, возникновение на этой основе психических процессов – ощущений, восприятия, мыслей, чувств и принятие решения; конечный – передача команд в исполнительные органы - все поведенческие акты в конечном итоге направлены на поддержание этого состояния на основе поступления в организм информации, идущей из внутренней и внешней среды

Нервная система функционирует как единое целое. Однако определенные психологические функции связаны с деятельностью определенных ее областей. Так, управление простейшими двигательными реакциями осуществляется спинным мозгом, координация сложных движений ходьба, бег – стволовой частью мозга и мозжечком.
Важнейший орган психической деятельности – кора головного мозга, обеспечивает сложную и многообразную поведенческую деятельность человека

Нервная система состоит из двух отделов:
центральной нервной системы – совокупности нервных образований в коре головного мозга, двигательных центрах ствола мозга, мозжечка и спинного мозга;
периферической нервной системы, состоящей из нервных волокон (нервов), нервных узлов и сплетений, чувствительных нервных окончаний, соединяющих рецепторы, мышцы со спинным и головным мозгом.

НЕРВНАЯ СИСТЕМА ЧЕЛОВЕКА
СТРОЕНИЕ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ ЧЕЛОВЕКА

Функциональная организация человеческого мозга включает три основных блока, которые обеспечивают психическую деятельность:
1 - энергетический, поддерживающий тонус, необходимый для нормальной работы высших отделов коры головного мозга расположен в верхних отделах мозгового ствола;
- блок приема, переработки и хранения информации включает задние отделы обоих полушарий, теменные, затылочные и височные отделы коры;
- блок, обеспечивающий программирование, регуляцию и контроль деятельности – лобные отделы коры.

Первый блок
(энергетический)
Анатомическая основа:
ретикулярная формация ствола мозга (клеточная функциональная система, которая влияет на переход в активное, бодрствующее или сонное состояние);
диэнцефальные отделы (таламус и др.);
лимбическая система;
базальные отделы коры лобных и височных долей (внутренние,расположенные ближе
к промежуточному мозгу).

Функция 1-го блока
регулирует общие изменения активации мозга (тонус мозга, необходимый для выполнения любой психической деятельности),
контролирует передачу сенсорной информации, идущей через ядра таламуса,
придает эмоциональную окраску сенсорным стимулам путем проведения информации к лимбической системе,
участвует в вегетативных регулирующих функциях, в том числе во многих жизненно важных рефлексах (дыхательных, рефлекторных актах кашля, чихания и др.),
участвует в регуляции позных и целенаправленных движений в качестве одного из двигательных центров ствола мозга.

Второй блок (приема, переработки и хранения экстероцептивной информации)
Включает в себя центральные части основных анализаторных систем:
зрительной,
слуховой,
кожно-кинестетической, корковые зоны которых расположены в затылочных, теменных и височных долях мозга;
в систему этого блока формально включаются и центральные аппараты вкусовой и обонятельной рецепции, но у человека они оттеснены представительствами других анализаторов и им отводится меньшее место.

Функция 2-го блока:
Основу второго блока составляют первичные или проекционные зоны коры (поля), выполняющие узкоспециализированную функцию отражения только стимулов одной модальности.
Их задача — идентифицировать стимул по его качеству и сигнальному значению (тончайшее отражение свойств внешней и внутренней среды на уровне ощущения);
Ощущение — это npocmeйшuй психический процесс отражения отдельных свойств предметов и явлений материального мира, а также внутреннего состояния организма при непосредственном воздействии раздражите- лей на соответствующие рецепторы.

Вторичные поля 2-го блока
Вторичные поля представляют клеточные структуры, морфологически и функционально как бы надстроенные над проекционными. Вторичные поля обеспечивают превращение импульсов от анализаторов в образы, которые на уровне психики соответствуют процессу восприятия.
Восприятие — процесс отражения в психике человека предметов и явлений в целом, в совокупности их конкретных свойств при непосредственном воздействии на органы чувств.

Третичные поля 2-го блока
Третичные поля (ассоциативные, зона перекрытия) принимают на себя наиболее сложную функциональную нагрузку. Они находятся вне ядерных зон и в основном расположены в промежутке между вторичными полями или по их периметру.
Третичные поля обеспечивают психологическое целостное восприятие мира и комбинации пространственных, временных и прочих характеристик внешней среды. Это переход от непосредственного наглядного восприятия к уровню символических, знаковых процессов, благодаря которым становится возможным осуществление речевой и интеллектуальной деятельности и формирование сознания.

Третий блок ( программирования, регуляции и контроля)
Включает:
- моторные,
- премоторные,
- префронтальные отделы коры лобных долей мозга — кпереди от передней центральной извилины.

Функция 3-го блока
интеграция информации, собранной со всего мозга в приоритетно ранжированную систему целей,
сформированная в префронтальных отделах программа в премоторных зонах обеспечивает пространственно-организованные движения,
формирование плана поведения с имеющейся целью и ситуацией,
формирование контролируемого поведения, направленного в будущее,
тактическое и стратегическое целеполагание.

Вся нервная система работает по принципу рефлекса – отраженного действия. Это значит, что различные виды энергии, свет, звук и химические вещества воздействуют на рецепторные клетки и вызывают в них процесс возбуждения.
Рефлекс - это закономерная, приспособительная реакция организма в ответ на изменившиеся условия внешней или внутренней среды с участием ЦНС.

РЕФЛЕКТОРНАЯ ДУГА И РЕФЛЕКТОРНОЕ КОЛЬЦО

Принципы классификации рефлексов
По происхождению – безусловные и условные.
По биологическому значению(витальные, зоосоциальные, саморазвития)
По расположению рецепторов(экстеро-, проприо- и интерорецепторы).
По виду рецепторов (зрительные, механо-, термо и т.д.) .
По месту расположения центра (спинальные, бульбарные, мезэнцефальные, и т.д. ).
По длительности ответной реакции (фазические, тонические).
По характеру ответной реакции (моторные, сосудодвигательные и т.д.).
По принадлежности к системе органов.
По характеру внешнего проявления реакции (сгибательный, мигательный и т.д.).

Рефлекторная теория И.П. Павлова
В ее основе лежат основные принципы:
Принцип детерминизма заключается в том, что каждое явление имеет свою причину, определенный толчок, повод для своего развития
Принцип структурности предполагает приуроченность всякой функции к специализированной материальной структуре
Принцип анализа и синтеза – путем анализа происходит дифференцировка раздражений, путем синтеза – обобщение выделенных анализом раздражений для создания целесообразного ответа (адаптации к внешней и внутренней среде)

Нейрофизиологические процессы рефлекторной деятельности мозга.
Деятельность ЦНС, а также ВНД является рефлекторной. По своей функции ВНД является сигнальной деятельностью, благодаря ее процессам организм реагирует на условные раздражители, которые сигнализируют о появлении безусловных раздражителей. Нервные клетки, отделы мозга, участки больших полушарий имеют три уровня функциональной активности: относительный физиологический покой, возбуждение и торможение.

ПРОЦЕССЫ ВОЗБУЖДЕНИЯ И ТОРМОЖЕНИЯ В ЦЕНТРАЛЬНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЕ
Раздражение – процесс воздействия внешней и внутренней среды на нервные клетки, расположенные в органах чувств человека.
Покой – состояние нейрона при отсутствии внешних воздействий и раздражений.
Возбуждение – процесс высвобождения собственной энергии нейроном в ответ на раздражение, ведущий к генерализации потенциалов действия и распространению импульсной активности в нервной системе.
Торможение – активный процесс, в результате которого возбуждение нейрона прекращается или затрудняется его возникновение.

Высшая нервная деятельность (ВНД) – это нейрофизиологические процессы, протекающие в коре головного мозга и ближайшей к ней подкорке. Они лежат в основе психической деятельности человека и животных. Процессы ВНД являются основными нервными механизмами, материальными субстратами психики. К ним относятся нервные процессы возбуждения и торможения, концентрации и иррадиации.
ВНД – деятельность аналитико-синтетическая, на основе ее дифференцируются и интегрируются раздражители.
Условно-рефлекторные процессы ВНД составляют нейрофизиологическую основу познавательной деятельности человека, отражения свойств объективной действительности в системе их связей и взаимоотношений.

Основными законами ВНД являются
Иррадиация – способность нервных процессов возбуждения и торможения распространяться в центральной нервной системе от одного ее элемента (участка) к другому.
Доминанта – временно господствующий очаг возбуждения, подчиняющий себе в данный момент деятельность нервных центров, направляющий ее и определяющий характер ответной реакции.
Концентрация – это способность процессов возбуждения и торможения возвращаться (после иррадиации) к исходному очагу (участку), где сила возбуждения или торможения была наивысшей, а поэтому и сохранение их следов наиболее устойчиво.
Индукция нервных процессов – взаимовлияние процессов возбуждения и торможения.

ЗАКОНОМЕРНОСТИ ВЫСШЕЙ НЕРВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
ЗАКОНОМЕРНОСТИ
ПРОТЕКАНИЯ ПРОЦЕССОВ
ВОЗБУЖДЕНИЯ И
ТОРМОЖЕНИЯ
ДИНАМИЧЕСКАЯ
СТЕРЕОТИПИЯ
ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ
СИСТЕМЫ
ПСИХИКИ
АКЦЕПТОР
РЕЗУЛЬТАТОВ
ДЕЙСТВИЯ
АНАЛИТИЧЕСКАЯ И
СИНТЕЗИРУЮЩАЯ
ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ КОРЫ
ГОЛОВНОГО МОЗГА
СИГНАЛЬНАЯ
ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ
КОРЫ
ГОЛОВНОГО
МОЗГА
ЗАКОНОМЕРНОСТИ
ВНД

ЗАКОНОМЕРНОСТИ ВЫСШЕЙ НЕРВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
Закономерности протекания процессов возбуждения и торможения –это иррадиация, концентрация и индукция нервных процессов;
Аналитическая и синтезирующая деятельность коры головного мозга – это сложная деятельность коры больших полушарий по тонкой дифференциации раздражителей и установлению между ними различных связей;
Динамическая стереотипия (системность в работе коры головного мозга) - обеспечивает целостные реакции организма на внешние раздражения и вместе с тем приспособление этих реакций к меняющимся условиям среды.
Сигнальная деятельность коры головного мозга - в работе коры головного мозга человека имеют место две сигнальные системы: первая - системы условных и безусловных рефлексов на непосредственные сигналы внешнего мира и вторая – слова;
Функциональные системы психики – это такое сочетание нервных процессов и органов тела человека, которое позволяет эффективно выполнять определенное задуманное действие;
Акцептор результатов действия – это психофизиологический механизм прогнозирования и оценки результатов деятельности.

Высшие психические функции (в особенности такие, как внимание, распознание образов, планирование действий, мышление, речь и др.) не могут быть строго локализованы в отдельных областях мозга, а реализуются как результат тесного взаимодействия большого количества мозговых структур.
В результате получается, что каждая конкретная психическая функция связана с несколькими областями мозга, и, наоборот, каждая область мозга связана с несколькими психическими функциями.

Это можно объяснить рядом причин, в том числе:
1. высшие формы психической деятельности человека опираются на внешние средства (Выготский).
2. локализация психических функций в головном мозге меняется как в процессе развития детского организма во взрослый, так и на последовательных этапах упражнения (Выготский).
3. высшие формы психической деятельности лишь в небольшой степени заложены генетически, и наследственные задатки преобразуются в ходе развития каждого индивида в зависимости от окружающей его культурной и лингвистической среды.

Характеристика основных свойств нервной системы и типов ВНД.
Идеи Павлова о свойствах нервной системы сила-слабость, подвижность и уравновешенность развивались в психологических исследованиях школы Б.М. Теплова В. Д. Небылицына К.М. Гуревича И.В. Равич-Щербо, М..Н. Борисова, которые показали, что структура основных свойств нервной системы много сложнее, а число их комбинаций намного больше. В результате экспериментальной работы выделены свойства нервной системы – лабильность, динамичность, концентрированность и дана иная оценка слабости и инертности нервной системы применительно к человеку. Тип ВНД – природная особенность организма, но не является чем-то неизменным, он развивается и в какой-то мере изменяется под влиянием воспитания. Так, у сильного типа с преобладанием возбуждения путем тренировки можно укрепить тормозные процессы, Кроме того, существуют возрастные изменения нервных процессов.

Под силой понимается большая или меньшая выраженность физиологических сдвигов в процессе возбуждения и торможения в нервных клетках, центрах и системе в целом. Различают силу возбудительного и тормозного процессов.
Слабость нервной системы - малая выраженность ее силы, невысокая работоспособность, но высокой чувствительности. Поэтому слабость имеет свои достоинства и свои недостатки для неё характерна повышенная тормозимость, выражающаяся в понижении соответствующих видов чувствительности при действии отвлекающих раздражителей
Подвижность, характеризующееся скоростью возникновения и прекращения процессов возбуждения и торможения.

Лабильность свойство нервной системы, характеризующееся скоростью возникновения и прекращения нервного процесса.
Инертность как меньшая лабильность, по гипотезе Б.М. Теплова , связана с большой прочностью следов.
Подвижность или скорость движения нервных процессов характеризует скорость распространения нервных процессов по афферентным, центральным и эфферентным нейронам.
Динамичность – свойство о котором судят по скорости образования и переделки нервных связей.
Уравновешенность - соотношения возбуждения и торможения в высшей нервной деятельности по данным Б.М. Теплова и В.Д. Небылицына придано более емкое содержание. Оказалось, что существует уравновешенность и по лабильности, и по подвижности и по динамичности.

Совокупность индивидуальных особенностей описанных свойств нервной системы образует у человека Общие типы ВНД . Теоретически число типов может быть огромно, но для простоты ориентировки в этом многообразии принято выделять четыре:
1. Сильный, неуравновешенный, безудержный . Отличается резким преобладанием процессов возбуждения, над процессами торможения. Быстро вырабатывает условно-рефлекторные связи, но с трудом- диференцировки. Часто наблюдается широкая, не сдерживаемая торможением, иррадиация возбуждения;

2. Сильный, уравновешенный, лабильный. Ему свойственна большая подвижность нервных процессов, легкая выработка торможения быстрое образование нервных связей, стереотипов и сравнительно быстрая их переделка;
3. Сильный, уравновешенный, инертный (спокойный). Отличается малой подвижностью нервных процессов, медленной выработкой связей, трудностью переделки, изменений. Вместе с тем - большая прочность выработанных связей, дифференцировок, устойчивость к посторонним раздражителям;
4. Слабый (мимозный) Главная индивидуальная черта- малая работоспособность, корковых клеток, что обуславливает быстрое и частое наступление запредельного торможения, особую подверженность внешнему торможению, неустойчивость проявлений нервных связей.
Существуют также частные типы ВНД: художественный, мыслительный, средний

Гиппократ
«…Человек должен в полной мере осознать тот факт, что именно из мозга – и только из мозга – происходят наши ощущения радости, удовольствия, веселья, также как и наши печаль, боль, скорбь и слезы…»
«…Мы мыслим мозгом и с его помощью можем видеть и слышать и способны различать уродство и красоту, добро и зло, то, что приятно и неприятно…»

Сеченов И.М.
психические явления входят в любой поведенческий акт и представляют собой своеобразные сложные рефлексы, т. е. физиологические явления;
рефлекс - это не механический ответ нервного центра на внешний стимул, а согласование движения с выполняющим сигнальную роль чувствованием;
работа рецептора составляет лишь сигнальную половину целостного механизма (анализатора); другую половину образует работа мышц.