Вища нервова діяльність (у людини - психічна діяльність) — це сукупність взаємопов’язаних нервових процесів, які відбуваються у вищих відділах центральної нервової системи і забезпечують перебіг поведінкових реакцій людини.
У фізіології існує і таке поняття як нижча нервова діяльність - це діяльність нервової системи, спрямована на регуляцію роботи внутрішніх органів, які сприяють підтримки гомеостазу.
Тип вищої нервової діяльності - це сукупність вроджених і набутих властивостей нервової системи, що визначають характер взаємодії організму з навколишнім середовищем і знаходять своє відображення у всіх функціях організму.
Згідно І.П. Павлову критеріями типологічних властивостей нервової системи є сила процесів збудження і гальмування, їх врівноваженість і рухливість.
Під силою нервових процесів розуміють працездатність коркових клітин, яка визначається тривалістю нервового напруження, що виражається в процесах збудження і гальмування.
Під врівноваженістю нервових процесів розуміють співвідношення процесів збудження і гальмування по їх силі.
Рухливість нервових процесів - це здатність нервових клітин в різних умовах існування швидко переходити зі стану збудження в гальмівне або навпаки.
Різні комбінації трьох основних властивостей нервової системи дозволили виділити чотири типа ВНД, що відрізняються за адаптивними здібностями і стійкістю до різноманітних факторів. Вивчення в експерименті типологічних особливостей дозволило виділити серед них чотири основні типи ВНД:
-- сильні, врівноважені, рухливі (живий тип);
-- сильні і неврівноважені (нестримний тип);
-- сильні, врівноважені, інертні (спокійний тип);
-- слабкі («оранжерейний тип»).
Типи ВНД, описані і науково обґрунтовані І.П. Павловим, виявилися дуже близькі за властивостями до темпераментів, що були описані Гіппократом.
-- Жвавий тип (сангвінічний темперамент) — це сильний зрівноважений рухливий тип нервової діяльності. У людини жвавого типу виявляються енергія і наполегливість у досягненні мети, самовладання і значна рухливість нервових процесів, яка полягає у вмінні швидко перебудовуватися, виходячи з
реальних умов життя.
Сангвінік - людина рішуча, енергійна, з швидкою збудливістю, рухливий, вразливий, з яскравим зовнішнім виразом емоцій, легкої їх змінюваність.
--Спокійний тип (флегматичний темперамент) — це сильний зрівноважений, але інертний тип вищої нервової діяльності. Такі люди характеризуються неквапливістю, у них разом з енергією і високою
працездатністю, самовладанням і вмінням тримати себе в руках спостерігається значний консерватизм поведінки, прагнення до звичного способу життя, повільність у прийнятті рішень (особливо в раптових
ситуаціях).
Флегматик – людина спокійна, повільна, зі слабким проявом почуттів, яка важко переключається з одного виду діяльності на інший.
-- Нестримний тип (холеричний темперамент) — це сильний, але неврівноважений тип нервової діяльності. Особам цього типу властива захопленість, з якою він виконує певну роботу, проте будь-яка дрібниця може
звести все нанівець, що свідчить про перевагу збудливого процесу над гальмівним.
Холерик – людина запальна, з високим рівнем активності, дратівлива, енергійна, з сильними, швидко виникаючими емоціями, які яскраво відбиваються в мові, жестах, міміці.
-- Слабкий тип (меланхолічний темперамент) відрізняється загальною слабкістю нервової діяльності, що не дає змоги використовувати для характеристики поняття рухливості і зрівноваженості нервових процесів. У осіб цього типу швидко розвивається позамежове гальмування під впливом навіть помірних за силою подразнень. Вони нерішучі, не здатні наполягати на своєму, підкоряються чужій волі, мають різні комплекси неповноцінності, їм властиві страх перед будь-якою відповідальністю, ізольованість від реального життя.
Меланхолік має низький рівень нервово-психічної активності, сумовитий, тужливий, з високою емоційною вразливістю, недовірливий, схильний до похмурим думкам і з пригніченим настроєм, замкнутий і полохливий.
Перша сигнальна система — це система рефлекторних реакцій на конкретні подразнення, чуттєве відображення образів дійсності, властива майже всім тваринам і людині, її утворюють як безумовні, так і умовні подразнення, які є сигналами безумовних подразнень.
Друга сигнальна система — це властива тільки людині система узагальненого відображення дійсності у вигляді понять, що позначаються системою знаків або слів. До цієї системи належить мова і всі створені за допомогою слів позначення: лічба, ноти, математичні символи, мова жестів, звукова і письмова мова. Проте не зовсім ясно, чи всі умовні знаки можна розглядати як другосигнальні. Цілком імовірно, що критерієм для класифікації знаків має бути оцінка їхньої узагальнювальної здатності.
Тому можна вважати, що друга сигнальна система — це система абстрактно-символічних подразників.
І.П. Павлов писав: "Якщо наші відчуття і уявлення, що стосуються навколишнього світу, є для нас перші сигнали дійсності, конкретні сигнали, то мова... є другі сигнали, сигнали сигналів. Вони є абстрагуванням від дійсності і допускають узагальнення, що і складає наше додаткове, спеціально людське мислення, яке становить спочатку загальнолюдський емпіризм, і нарешті, науку — знаряддя вищого орієнтування людини в навколишньому світі і в самій собі".
Дитина на першому році життя використовує виключно першу сигнальну систему. Слово для неї є лише умовним подразником, який поступово до трирічного віку перетворюється на поняття, інтегруючий
сигнал, або "сигнал сигналів", за І.П. Павловим, і таким чином починає розвиватись друга сигнальна система. Проте частка слів, конкретних подразників у дитини цього віку ще невисока, і її мислення залишається переважно предметним, а не абстрактним.
Центри мови.
Дослідження мозку людей, у яких виникли порушення мови, виявило ушкодження внаслідок крововиливів чи травм певних ділянок кори великого мозку — центрів мови. Їх два, у 95 % людей вони розташовані у
лівій півкулі великого мозку, в асоціативних полях кори поблизу відповідних центрів. У 1861 році знаменитий французький патологоанатом Поль Брока виявив, що пошкодження заднєлобової частки лівої півкулі головного мозку у людини супроводжується розладом мови. Таким чином, ним було встановлено, що руховий центр мови (моторний) у більшості праворуких людей розташований у корі заднього відділу нижньої лобової звивини, поблизу центрів регуляції рухів лицевої мускулатури і названий на його ім’ям центром Брока.
Руйнування рухового центру мови супроводжується погіршенням або втратою здатності до мовлення — так звана моторна афазія. Люди з ушкодженим мовним центром Брока розуміють звернену до них мову, але не можуть відповісти на неї або ж вимовляють лише окремі слова. У них, як правило,
втрачена і здатність до написання слів — аграфія.
Розуміння мови і відповідь на неї формуються у центрі Верніке, розміщеному в корі задньої частини верхньої скроневої звивини.
Його ушкодження призводить до втрати людиною здатності розуміти усну чи письмову мову — слухова (зорова) чутлива (сенсорна) афазія.
Основними методами вивчення ВНД є: електроенцефалографія, метод викликаних потенціалів, мікроелектродний метод, стереотаксичні методи, метод перерізання і виключення різних ділянок ЦНС.
Зазначимо найбільш поширені методи дослідження.
1. Видалення окремих ділянок кори., або хірургічний. При цьому розкривають черепну коробку і у тварини видаляють або руйнують певну область кори великих півкуль. Після загоєння рани у тварини відзначають
порушення, які наступили після операції. На підставі цього роблять висновок про значення даної ділянки кори.
2. Метод електричного подразнення. Суть цього методу полягає в імплантації електродів в мозок тварини або при операції на мозку і нанесенні електричних подразнень на різні точки кори.
3. Метод хімічного подразнення. Цей метод застосовують тільки на піддослідних тваринах. Фільтрувальний папір змочують розчином певної речовини, наприклад, стрихніну і прикладають до оголеної ділянки кори. Стрихнін підвищує збудливість нервових клітин, що відбивається на реакціях
тварин, за якими і судять про функції піддослідної ділянки.
4. Метод умовних рефлексів. З назви цього методу зрозуміло, що для вивчення функцій кори головного мозку у тварин виробляють певний умовний рефлекс.
Метод умовних рефлексів дозволив І.П. Павлову створити вчення про вищу нервову діяльність.
В даний час метод умовних рефлексів при вивченні діяльності головного мозку поєднується з дослідженням електричних явищ, що протікають в корі і підкіркових структурах мозку за допомогою
електроенцефалографії (ЕЕГ).
5. Метод електроенцефалографії, також як і метод умовних рефлексів, має незаперечну перевагу - він дозволяє досліджувати діяльність мозку в природних умовах його функціонування. Під час спокою, неспання або виконання будь-якої діяльності в нервовій тканині кори головного мозку виникають слабкі коливання електричних потенціалів різного характеру. Ці коливання реєструються спеціальної записуючої апаратурою, яка пов’язана з електродами на шкірі голови людини.
6. Клінічний метод. Лікарі спостерігають за зміною діяльності окремих органів і їх систем у людей з крововиливами, пораненнями, пухлинами мозку. Якщо хворі в результаті ураження мозку гинули, то при їх розтині встановлювали, які ділянки мозку змінені і ці зміни зіставляють з попередніми спостереженнями за реакціями і поведінкою людини.
Перераховані методи дослідження дають можливість вирішувати практично всі питання функцій кори мозку. Застосування різних методів дослідження дозволило встановити в корі понад 50 полів, в яких локалізовані різні функції організму.
Відкритий І.П. Павловим метод умовних рефлексів дозволив шляхом зіставлення подразнень з реакціями на них обґрунтувати певні правила роботи мозку.
Було встановлено шість правил роботи головного мозку.
1. Регулююча функція головного мозку здійснюється за допомогою двох процесів - збудження і гальмування. Збудження викликає скорочення та гальмування робочих органів.
2. Утворений осередок збудження або гальмування не залишається на одному місці.,а поширюється на інші області - іррадіація.
3. Іррадіація змінюється протилежним процесом - концентрацією, зосередженням збудження або гальмування у пункті свого початкового виникнення.
4. Кожен з двох процесів здатний змінюватися на протилежний: збудження на гальмування і навпаки. Таке явище в корі головного мозку отримало назву індукція.
5. Вищі нервові центри мають здатність розподіляти інформацію, що надходить на окремі елементи і потім з’єднувати їх знову в єдине ціле , що є основою аналізу та синтезу отриманої інформації.
6. Формування у відповідь реакцій і систем будується за тим же принципом: вони розчленовуються на елементи, з яких потім відтворюється цілісна дія, спрямована досягнення певного корисного пристосувального результату.
Перераховані правила дозволяють пояснювати багато явищ вищої нервової діяльності людини.
Набута поведінка - це формування протягом індивідуального життя навичок, пристосувальних реакцій організму на вплив зовнішнього середовища. До набутих форм поведінки відносяться: умовні рефлекси,
динамічний стереотип, відкладення, навички, звички, розумова діяльність.
Умовний рефлекс - індивідуально набуті складні пристосувальні реакції організму людини, що виникають за певних умов (звідси назва) на основі утворення тимчасового зв’язку між умовним (сигнальним) подразником і що підкріплює цей подразник безумовнорефлекторним актом.
Фізіологічну основу умовного рефлексу становить процес «замикання» (І.П. Павлов) тимчасової зв’язку.
Тимчасовий (умовний) зв’язок - це сукупність нейрофізіологічних, біохімічних і ультраструктурних змін мозку, що виникають в процесі поєднання умовного і безумовного подразників і формують певні взаємини між різними мозковими утвореннями. Механізм пам’яті фіксує ці взаємини,
забезпечуючи їх утримання і відтворення.
Спільними для всіх умовних рефлексів є наступні ознаки:
- здобуваються протягом життя, відображають індивідуальні особливості організму;
- утворюються, змінюються і зникають під впливом факторів зовнішнього середовища;
- для свого утворення і реалізації вимагають цілісності кори великого мозку, особливо у вищих ссавців тварин;
- умовні рефлекси можуть утворюватися з будь-якого рецептивного поля на найрізноманітніші подразники;
- пристосовують організм до дії стимулу (умовних подразників).
Гальмування умовних рефлексів.
Відповідність чи невідповідність умовного рефлексу реальній життєвій ситуації залежить від складних взаємозв’язків між процесами збудження і гальмування у головному мозку. Крім того, утворення тимчасового зв’язку відбувається не лише внаслідок взаємодії процесів збудження у певних
нервових центрах, а й завдяки гальмуванню функції тих нервових структур, що перешкоджають цьому процесу.
Гальмівні процеси, що виникають під час реалізації різноманітних поведінкових реакцій, можуть бути різними за походженням і характером виявлення. У фізіології вищої нервової діяльності розрізняють дві основні форми гальмування — зовнішнє (безумовне) і внутрішнє (умовне).
Пам’ять - це сукупність взаємопов’язаних нервових процесів, що протікають в корі головного мозку, які спрямовані на збереження минулогодосвіду з метою використання його в подальшій діяльності (здатність
набувати, зберігати і відтворювати у свідомості інформацію про події, які відбулися раніше).
Слово «пам’ять» походить від грец. - mneme, а відсутність або порушення пам’яті називається амнезією.
Пам’ять тісно пов’язана з навчанням. Пам’ять і навчання є основою для адаптації індивідуальної поведінки до навколишнього середовища.
Процес пам’яті включає 4 стадії:
- сприйняття, відображення і запам’ятовування інформації;
- збереження інформації;
- відтворення необхідної інформації;
- забування.
Найбільш простими видами пам’яті є звикання і сенситизація. Звикання проявляється в поступовому зменшенні реакції в міру повторного пред’явлення подразника. Звикання супроводжується згасанням
орієнтовної реакції. Сенситизація - процес, протилежний звиканню, проявляться зниженням
порога при пред’явленні подразника. Завдяки сенситизації організм починає реагувати на раніше нейтральний подразник.
- Сенсорна пам’ять є одним із перших етапів сприймання інформації і триває 0,1 — 0,5 с. Наприклад, якщо махнути рукою перед очима, можна побачити слабкий слід, що залишається після того, як руку опущено. Слід події, яка щойно відбулася, є безпосереднім свідченням сенсорної пам’яті. Сенсорні сліди відіграють важливу роль у житті людини під час читання, сприймання чужої і своєї мови.
- Первинна пам’ять – являє собою наступний етап формування епізодичної пам’яті. В часі вона обмежена (до 10 хв.) і функціонує на ранніх етапах, готуючи основу для тривалого зберігання слідів.
- Вторинна пам’ять є однією з форм довготривалої пам’яті (від десятків хвилин до місяців і років). Вона реалізується за допомогою утворення зв’язків між окремими елементами, тобто шляхом формування асоціацій {асоціативнапам’ять). Така пам’ять найбільш властива людині.
- Проміжна пам’ять утримує інформацію триваліше, ніж короткочасна (до 30 хв.). В системі проміжної пам’яті здійснюється виборче утримання інформації на час, необхідний для виконання поточної діяльності. Проміжна пам’ять має більшу місткість, ніж короткочасна.
- Третинна пам’ять забезпечує тривале зберігання інформації першочергової ваги — персональних даних, навичок читання й писання, професійних павичок. Вважають, що третинна пам’ять практично не
стирається, є довічною.
За характером запам’ятовування виділяють образну, емоційну, умовнорефлекторну пам’ять, що властиво більшості хребетних тварин і людині.
- Під образною пам’яттю розуміють відображення у нервовій системі образу біологічно важливого, привабливого або неприємного подразника. Вона є природженою властивістю нервової системи, що лежить в основі процесу навчання.
- Емоційна пам’ять — це здатність організму відтворювати пережитий раніше емоційний стан разом з елементами ситуації, що його викликала, і суб’єктивним ставленням до неї. Для цієї пам’яті характерні швидкість формування, міцність і мимовільність відтворення.
- Умовнорефлекторна пам’ять — це комплекс сформованих у процесі життя і закріплених умовних рефлексів, що зумовлюють поведінкові реакції. У хребетних ця пам’ять є основною формою збереження інформації.
- Чуттєво-образна пам’ять оперує переважно уявленнями, а логічносмислова — поняттями. Чуттєво-образну пам’ять поділяють на зорову, слухову, смакову, нюхову, рухову (моторну), дотикову (тактильну). Зорова і слухова пам’ять лежить в основі теоретичного навчання, а рухова є основою
формування рухових навичок.
Специфічною властивістю людини є можливість керувати своєю пам’яттю. Тому довільне запам’ятовування людиною будь-якої інформації є складним активним процесом, причому людина запам’ятовує насамперед загальні положення, зміст інформації, а потім її деталі. Крім довільного існує
мимовільне запам’ятовування, яке здійснюється на неусвідомленому рівні й часто пов’язане з емоційними переживаннями. Пам’ять досягає найбільшого розвитку у віці 20 — 25 років і зберігається
на цьому рівні приблизно до 50 років. Після цього здатність до запам’ятовування і відтворення інформації поступово зменшується. Професійна пам’ять зберігається на високому рівні й у похилому віці.
Важливою особливістю пам’яті є забування, тобто неможливість відтворення необхідної інформації в потрібний момент.
Увага - це зосередженість діяльності суб’єкта в даний момент часу на якомусь реальному або ідеальному об’єкті (предметі, події, образі, міркуванні і т.п.).
Функції уваги:
- виділення значущих дій, які відповідають потребам даної діяльності;
- ігнорування інших несуттєвих конкуруючих впливів;
- утримування, збереження виконуваної діяльності, поки не буде досягнута мета, тобто регуляція і контроль діяльності.
Одним із проявів ВНД є емоції.
Емоції - це яскраво виражена суб’єктивна забарвлення реакцій організму на зовнішні і внутрішні впливи. За допомогою емоцій можна визначати ставлення людини до навколишнього світу і до самого себе. Емоції несуть важливу функцію регуляції психічної діяльності організму. Емоційні стани відображаються в певних поведінкових реакціях.
Реалізація мотивацій у цілеспрямованих актах поведінки, як правило, супроводжується відповідними емоційними реакціями.
Емоції (франц. – еmоtіоп= лат. еmоvеге - збуджувати, хвилювати) — це одна з форм відображення мозком об’єктивної дійсності, коли домінує суб’єктивний характер психічного процесу. Ми не знаємо, на що схожі
емоційні переживання іншої людини, хоча можемо припустити, що вони такі самі, як і наші власні. Ще складнішою є проблема емоційних переживань тварин. Можна вважати, що схожі на нас тварини, зокрема примати, здатні на такі самі емоційні реакції, як люди, а тварини, на нас не схожі, наприклад черепахи, якщо й здатні на якісь емоції, то лише на такі, що дуже відрізняються від людських.
Емоційне ставлення виникає на етапі оцінки ймовірності задоволення або незадоволення існуючих потреб, а також при їх задоволення або незадоволення.
Біологічне значення емоцій полягає у виконанні регуляторної та сигнальної функцій.
Методи дослідження ВНД
Методи вивчення ВНД:
- самоспостереження;
- науковий експеримент;
- об’єктивне спостереження;
- тестування;
- природний експеримент.
Основним методом вивчення ВНД є метод умовних рефлексів, розроблений і впроваджений у практику фізіологічного експерименту І.П.Павловим, його численними учнями та послідовниками. За допомогою цього метода вчений вивчив функцію кори великого мозку і найближчі до неї підкіркових .утворень, явища іррадіації і концентрації в корі великого мозку, аналітико-синтетичну. діяльність мозку. Метод умовних рефлексів дав змогу І.П.Павлову створити вчення про ВНД.
М.І.Красногорський вивчав ВНД у дітей, для чого розробив методику збирання слини у дитини в експериментах з вироблення умовно харчових рефлексів. Крім цього методу, для вивчення ВНД дитини користувалися реєстрацією рухового компонента харчової реакції (жувальні рухи) за допомогою гумового балона з повітрям закріпленого на рівні щитоподібного хряща і з’єднаного з манографом.
ВНД немовлят вивчається в спеціальній камері, яка відділена від експериментатора ширмою з вічком для спостереження. Дитина при цьому лежить у ліжку, під матрацом якого вмонтовані прилади, що реєструють її рухову активність при дії умовного подразників.
В наш час метод умовних рефлексів при вивченні ВНД поєднується з дослідженням електричних явищ у великому мозкові за допомогою електроенцефалографів (ЕЕГ). Для відведення біострумів від мозку людини користуються срібними електродами, що мають вигляд пластинки розміром з двокопієчну монету. Електроди на голові людини, які досліджують, закріплюються за допомогою спеціальних шоломів-сіток, які виготовляють із еластичних гумових тяжів, натяг яких регулюється. Сучасні ЕЕГ-прилади здатні реєструвати одночасно електричну активність понад 30 точок мозку. Для аналізу електричних явищ у великому мозку використовують ЕОМ.
Останнім часом діяльність великого мозку вивчають за допомогою спеціальних приладів-томографів, які здатні фіксувати за допомогою-комп’ютера ділянки збудження на будь якому зрізі великого мозку.
Необхідно підкреслити, що найбільш можливо точні результати у вивченні ВНД людини чи тварини можна одержати, використовуючи не один, а кілька методів.
У процесі дослідження ВНД у тварин широко застосовують методи вживлення електродів у певні точки великого мозку, або методи блокування чи руйнування певних центрів нервової системи.
