План лекции

1. Иррадиация и концентрация в ЦНС.

2. Индукция в ЦНС.

3. Координация в ЦНС (понятие о координации).

4. Принцип доминанты.

5. Анализ и синтез раздражений в коре головного мозга.

6. Динамический стереотип.

В деятельности всех отделов нервной системы важную роль играют процессы возбуждения и торможения. Оба явления взаимосвязаны. Для них характерны такие процессы как иррадиация и концентрация в ЦНС (они подвержены координации и могут доминировать в организме).

Иррадиация и концентрация в ЦНС.

Распространение возбуждения или торможения из очага возникновения называют его иррадиацией, а последующие сосредоточения в исходном участке - концентрацией.

Распространение возбуждения по коре большого мозга, быстро переходящее в его сосредоточение в исходном участке, называют динамической иррадиацией.

Если в это время будет действовать безусловный раздражитель, на основе которого может образоваться условный рефлекс, то во всех корковых клетках, захваченных распространяющейся волной возбуждения, наступают стойкие изменения, проявляющиеся в возникновении временных связей с данной безусловной реакцией. Такие стойкие изменения называются статической иррадиацией. С этими свойствами связаны явления генерализации и специализации условных рефлексов.

В основе процесса иррадиации лежат многочисленные связи аксонов афферентных нейронов с дендритами и телами нейронов ЦНС, имеющих большое число контактов с различными нервными центрами и друг с другом. Возбуждение может распространяться на большие расстояния: от нейронов спинного мозга к различным отделам головного мозга, вплоть до коры больших полушарий.

Иррадиация тем шире, чем сильнее и длительнее афферентное раздражение.

Получены экспериментальные данные, позволяющие говорить о закономерностях иррадиации. Оказалось, что в реакцию вовлекаются прежде всего нейроны, имеющие самый маленький пороговый потенциал, т.е. обладающие наиболее высокой возбудимостью. В них прежде всего деполяризация достигает критического уровня и возникает волна возбуждения. При увеличении интенсивности раздражения в реакцию вовлекаются менее возбудимые нейроны, при этом процесс возбуждения захватывает всё большее количество клеток ЦНС.

Но несмотря на широкую связь нервных центров, иррадиация возбуждения в ЦНС имеет свои пределы, вследствие чего в деятельное состояние приходят лишь определённые её отделы.

Иррадиация хорошо выражена у детей, особенно в раннем возрасте. Дети дошкольного и школьного возраста, при появлении красивой игрушки, раскрывают рот, прыгают, смеются от удовольствия.

Индукция в ЦНС

Наблюдая смену возбуждения торможением и наоборот, исследователи заметили, что в ЦНС имеет место ритмическая смена фаз единого процесса. Так И.П.Павлов установил, что возникновение в коре головного мозга очага возбуждения всегда сопровождается торможением других её участков и, напротив, возникновение очага торможения сопровождается возбуждением или повышением возбудимости других участков коры. Такое явление получило название индукции.

Если в результате возбуждения возникает процесс торможения, то это отрицательная индукция. Если же возникшие в одних в одних участках нервной системы торможение вызывает возбуждение других участков, то индукция положительная.

Изучая процессы, протекающие в одних и тех же участках нервной системы, учёные сделали вывод, что возбуждение сменяется торможением и наоборот. Такая смена процессов названа последовательной индукцией.

Индукция в нервной системе никогда не происходит беспорядочно. Она всегда избирательна и лежит в основе координационных механизмов в ЦНС.

Последовательной индукцией можно объяснить усиленную двигательную активность школьников во время перемен после длительного торможения в двигательной области коры больших полушарий в течение урока. Отдых на перемене должен быть активным и подвижным.

Координация в ЦНС

Приспособление организма к различным изменениям внешней среды возможно благодаря наличию в ЦНС координации функций. Под координацией понимают взаимодействие нейронов, а следовательно и нервной системы, в ЦНС, которое обеспечивает её согласованную деятельность, направленную на интеграцию (объединение) функций различных органов и систем организма. Одним из примеров координации служит сжатие пальцев кисти в кулак. При этом мышцы ладонной поверхности сокращаются, а тыльной расслабляются. Значит возбуждён центр сгибателей, а центр разгибателей заторможен.

В процессе такого антагонистического сокращения мышц наблюдаются соответствующие изменения в кровообращении и дыхании, так как всеми этими процессами управляет ЦНС. Кроме того, процесс координации в значительной мере подчинён сознанию. Человек может по своему желанию регулировать отдельные секты (например: приседать или прыгать). Эта особенность деятельности ЦНС обеспечивает человеку выработку сложных и тонких движений в процессе жизнедеятельности.

При некоторых болезнях и отравлении ядами (например, стрихнином) может наблюдаться некоординированный характер в виде судорог или одновременного сокращения сгибателей и разгибателей. В этом случае целенаправленная деятельность отсутствует координированный же акт движений обеспечивает лучшую приспособленность к внешней среде и создаёт красоту движений и жестов (гимнасты, балерины).

Принцип общего конечного пути.

Морфологической основой координированной деятельности ЦНС является общий конечный путь. В организме количество афферентных нейронов, по которым передаётся возбуждение в центральную нервную систему, приблизительно в 5 раз больше, чем афферентных (центробежных) нейронов. Шеррингтон такое соотношение между центростремительными и центробежными нейронами схематически представил в виде воронки с широким входным отверстием, через которое в ЦНС поступают импульсы от различных рецепторов, и с узким выходным отверстием, через которое возбуждение достигает эффекторов. При таком положении на пути к одному эфферентному нейрону идёт множество импульсов от различных рецепторных зон. Происходит своеобразная борьба за “общий конечный путь” и ЦНС, её функциональное состояние в данный момент определяет, какой из множества пришедших нервных импульсов завладеет общим конечным путём.

Принцип доминанты.

Принцип доминанты был сформирован А.А.Ухтомским. Для деятельности НС характерно наличие в каждый данный момент преобладающих, господствующих очагов возбуждения. Временно господствующий, главенствующий в текущий момент очаг устойчивого длительного возбуждения называют доминантой.

Основные свойства доминанты:

1) повышенная возбудимость;

2) стойкость возбуждения;

3) инертность возбуждения;

4) способность к суммированию возбуждения;

5) способность тормозиться и растормаживаться.

Благодаря доминанте при непрерывном воздействии на организм самых разнообразных внешних раздражителей достигается определённая приспособительная, избирательная деятельность ЦНС (например, при голоде в соответствующих участках ЦНС возникает стойкий очаг с повышенной возбудимостью - пищевая доминанта).

Доминантный очаг возбуждения имеет свойство привлекать к себе поступающие и другие центры волны возбуждения и за их счёт усиливаться. В процессе нервной деятельности одна доминанта сменяет другую. Возникновение в ЦНС более сильной доминанты затормаживает ранее вызванную доминанту (например, защитное поведение тормозит пищевое). Чем моложе ребёнок, тем менее устойчива доминанта, и тем легче она тормозится.

По мнению А.А.Ухтомского, принцип доминанты является физиологической основой акта внимания и предметного мышления. Интересный и эмоциональный рассказ учителя, хорошо выполненная таблица, опыт способствуют созданию доминантных отношений во время процесса обучения, что имеет немаловажное значение в усвоении знаний.

Принцип доминанты подчёркивает также необходимость учитывать при выработке новых рефлекторных актов предшествующие отношения в ЦНС, ранее сформировавшиеся доминантные очаги. Так двигательная доминанта, возникшая во время игры (активной) на перемене, вряд ли даст возможность сразу, с первых минут урока, создать новую доминанту в процессе изложения нового учебного материала. Требуется некоторое время и довольно выразительные и интересные средства, чтобы изменить доминантные отношения.

С возрастом доминанта приобретает всё большую устойчивость и пластичность. Оба эти свойства играют важную роль в процессе формирования познавательной деятельности. Устойчивость доминирующего возбуждения облегчает возможность обучения и противостоит отвлечению. Пластичность облегчает возможность переключения с одной доминирующей деятельности на другую. Доминанта является одним из важнейших свойств НС, определяющих потребности и мотивации как биологические, так и познавательные. Образование доминанты имеет индивидуальные и возрастные особенности. Индивидуальные особенности определяют увлечённость, возможность сосредоточиться на определённом виде деятельности. Возрастные особенности формирования доминанты должны быть учтены в процессе обучения.

А.А.Ухтомский выделил четыре случая торможения доминанты:

1) если доминанта представляет собой цепной рефлекс, то разрешающий акт и будет концом доминанты (например, половое поведение);

2) возникновение в центрах новой доминанты, несовместимой с первой, ведёт к её торможению (защитное поведение тормозит пищевое);

3) осуществление прямого торможения доминанты возможно волевым путём, т.е. коры мозга (подавление естественных физиологических потребностей в неадекватных условиях);

4) стойкое подкрепление доминанты посторонними импульсами само по себе может подготовить её торможение (доминанта в самой себе несёт свой конец, обладая способностью растормаживаться).