Лекции по анатомиии / Высшая нервная деятельность

Высшая нервная деятельность.

Кора полушарий большого мозга, функ­ционируя как единое целое, осуществляет процессы обра­ботки чувствительной информации, формирует двигатель­ные команды. Кора является материальной основой выс­шей нервной деятельности человека, которая обеспечивает индивидуальное приспособление человека к изменяющимся условиям внутренней и окружающей (внешней) среды. Благодаря гибкой приспособляемости к постоянно изме­няющейся обстановке организм человека сохраняет свою жизнеспособность и жизнедеятельность. Такая ситуация возможна благодаря условным рефлексам, образующимся с непосредственным участием коры полушарий большого мозга. Условные рефлексы являются приобретенными, они образуются в процессе жизни человека, в отличие от бе­зусловных, врожденных рефлексов.

Безусловные рефлексы образуются только при нанесении специфических для данных рецепторов раздражений. Это свет — для глаз, звук — для органа слуха, болевое, температурное воздействие на кожу. Для образования условных реф­лексов не нужны специфические раздражители, эти рефлек­сы могут быть выработаны в ответ на любое раздражение.

Безусловные рефлексы передаются по наследству, они функционируют у новорожденных, так как рефлекторные дуги этих рефлексов к моменту рождения уже сформиро­ваны. Это рефлексы сосания, слюноотделения, глотания, моргания и др. Безусловные рефлексы образуются при дей­ствии непосредственных раздражителей, они устойчивые, сохраняются в течение всей жизни. Например, в ответ на прикосновение пальца к горячему (ожог) мышцы резко сокращаются, отдергивается рука. При попадании пылин­ки на поверхность глаза смыкаются веки. Это оборонитель­ные рефлексы. Рефлекторная дуга безусловных рефлексов может проходить через любой отдел центральной нервной системы: спинной мозг, ствол головного мозга, подкорко­вые (базальные) узлы.

Условные рефлексы являются функцией коры полушарий большого мозга, они приобретаются индивидуально. Для образования условного рефлекса необходимы определен­ные условия. Условные рефлексы образуются на основе безусловных рефлексов, когда они совпадают по времени. Например, в ответ на какой-либо любой раздражитель че­ловек (животное) обращает внимание, настораживается. При сочетании такого условного раздражителя со следую­щим за ним безусловным, конкретным, вызывающим боль, появление пищи и т.д., в конечном итоге на такой раздра­житель формируется ответ как на безусловное, прямое воз­действие. Условный рефлекс может сформироваться в от­вет на устное или письменное слово, зрительный образ. Так, при появлении какой-то жизненной ситуации на эк­ране телевизора или в книге при ее чтении может появить­ся у зрителя или читателя улыбка на лице или, наоборот, слезы, печальное настроение.

Врожденные безусловные рефлексы, участвующие и у животных, и у человека в ответных реакциях на конкрет­ные раздражители, И.П. Павлов объединял в первую сиг­нальную систему.

У человека, отличающегося от животных уровнем органи­зации головного мозга, коры его полушарий, особенностя­ми высшей нервной деятельности, появилась речь, способ­ность к обобщению и отвлеченному мышлению. У человека в связи с этим сформировалась условно-рефлекторная дея­тельность, где произносимое, видимое, слышимое слово иг­рает огромную роль. Основанную на безусловных рефлексах условно-рефлекторную деятельность, специфическую для че­ловека, И.П. Павлов назвал второй сигнальной системой.

Возрастные особенности функциональных центров в коре большого мозга

Ядра корковых анализаторов развиваются, дифферен­цируются после рождения, когда под воздействием факто­ров внешней среды усложняется строение коры полушарий большого мозга. Развитие чувствительных путей у ре­бенка связано с их созреванием, прежде всего в спинном мозге. У новорожденного ребенка имеется ответная реак­ция на болевые, температурные и тактильные раздраже­ния, возникает общее двигательное беспокойство. Однако ребенок не дифференцирует характер раздражения, так как корковые концы этих анализаторов еще не развиты. Реф­лекторная дуга замыкается в спинном мозге или в зритель­ном бугре. Ответная реакция следует по волокнам собствен­ных пучков спинного мозга или по красноядерно-спинно-мозговому пути. Только с дифференцировкой функций коры большого мозга появляются такие виды чувствительности, как осязание, количественная и качественная оценка бо­левых, температурных раздражений. Эти виды чувствитель­ности развиваются в течение первых лет жизни ребенка. Двигательные функции у новорожденного также еще не сформированы. В первые месяцы после рождения ребенка они хаотичны, непроизвольны, так как недостаточно раз­вита система базальных узлов, обеспечивающая четкий ав­томатизм движений (функционирует только бледный шар). К 4—5 месяцам жизни, с развитием полосатого тела и на­чалом созревания двигательных анализаторов коры полу­шарий большого мозга, появляются простые направлен­ные движения, например хватание. Однако в течение пер­вых двух лет такие движения еще неустойчивые и нечеткие. В течение первого-второго года жизни возникают связи чув­ствительных центров с предцентральной извилиной. Целе­направленные движения появляются к 3 годам. К этому вре­мени формируется нервный двигательный центр, который полностью дифференцируется к 7—10 годам.

Ядро слухового анализатора у новорожденного подго­товлено к условно-рефлекторной деятельности. В 2—3 года начинает развиваться вторая сигнальная система и корко­вый центр слуха быстро усложняется. Ядро зрительного анализатора у новорожденного по своему клеточному со­ставу сходно с ядром взрослых. В дальнейшем происходит постепенное усложнение структур ядра под влиянием внеш­них факторов. Ядро двигательного анализатора устной речи (артикуляции) дифференцируется к 3 годам жизни. Ядро двигательного анализатора письменной речи окончатель­но формируется к 7 годам. Ядро слухового анализатора ус­тной речи созревает в первые годы жизни. Ядро зрительно­го анализатора письменной речи формируется до 7-летне­го возраста.

Деятельность коры полушарий большого мозга направ­лена на постоянный анализ и синтез поступающих в нее сигналов (нервных импульсов), поступающих в мозг от органов, систем и аппаратов. В процессе аналитической деятельности все раздражения, которые воспринимаются организмом, в коре дифференцируются по их особеннос­тям, силе и характеру воздействий.

Синтетическая деятельность коры полушарий большого мозга обеспечивает объединение сигналов, поступающих от различных анализаторов, от органов чувств, от функцио­нальных центров нервной системы. Такая синтетическая деятельность мозга человека возможна благодаря многочис­ленным и разнообразным ассоциативным связям между различными отделами центральной нервной системы.

На основе анализа и синтеза поступающей в мозг ин­формации создаются поведенческие акты, которые могут иметь различную сложность.

Поведенческие акты могут быть в виде защиты от опасностей, поиска пищи при чувстве голода, действия, обеспечивающего продолжение жизни, и многие, многие другие. В зависимости от поступившей по чувствительным путям в высшие отделы мозга инфор­мации принимаются соответствующие решения, которые реализуются в виде различных действий. В каждый такой момент организм и его мозг сосредоточивают все свое вни­мание на главном, как бы отодвигают в сторону все менее важные вопросы. Деятельность мозга, его высших аппара­тов направлена на достижение конечных результатов. При необходимости проводится поиск дополнительной инфор­мации из окружающей среды, из «запасников» памяти. В поведенческих реакциях действуют функциональные сис­темы. Нервные импульсы от рецепторов следуют по цепям нейронов рефлекторных дуг до эффекторов (рабочих орга­нов), а от них по рефлекторному кругу, который прово­дит новые сигналы об исполнении, о достижении конеч­ного результата. Аналитическая и синтетическая деятель­ность коры полушарий большого мозга не являются изо­лированными процессами, они взаимосвязаны друг с дру­гом и протекают во взаимодействии и функциональном единстве различных отделов мозга, анализаторов и ассо­циативных систем.

Мотивации и эмоции.

Большое значение в жизни человека и его поведении играют мотивации (влечения) и эмоции. Их влияние на сложные поведенческие акты человека весьма велико. Речь идет о реализации жизненных потребностей орга­низма, таких, как пищевые, питьевые, половые, материнс­кие функции, чувства тревоги, страха и другие. Многие дей­ствия выполняются с той или иной эмоциональной окрас­кой, с подъемом или подавленностью настроения. Такими функциями мотиваций и эмоций, а также поддержанием внутренней среды организма управляют и контролируют лим­бическая система и гипоталамус. К лимбической системе, ко­торую иногда называют висцеральным мозгом из-за ее боль­шой роли в регуляции вегетативных функций, относят струк­туры обонятельного мозга (обонятельную луковицу, обоня­тельный тракт и др.), поясную и зубчатую извилины, гиппокамп, свод мозга и некоторые другие. В лимбической сис­теме и гипоталамусе выявлены участки мозга, при повреж­дении которых или при раздражении (у животных) появля­ется неудержимая пищевая реакция (это «центр голода») или, наоборот, отказ от пищи («центр насыщения»).

Обнаружены центры стремления к воде («центры жажды»), полового влечения, агрессивности, подавленности и другие. Лимбическая система имеет обширные связи с другими от­делами мозга, в частности с подкорковыми ядрами (узлами), гапоталамусом, с ретикулярной формацией. Она обеспечивает со стороны коры полушарий большого мозга функции сер­дечно-сосудистой, дыхательной, пищеварительной и других систем организма, непосредственно участвующих в обмене ве­ществ, восполнении энергетических запасов.

Типы нервной системы

Нервные реакции в организме у разных людей отли­чаются по силе, подвижности и уравновешенности. Эти индивидуальные особенности обусловлены взаимоотно­шениями процессов возбуждения и торможения. На ос­новании этих трех признаков, в первую очередь силы нервных процессов, выделены сильный и слабый типы нервной системы.

Сильный тип нервной системы может быть неуравнове­шенным или уравновешенным. Неуравновешенный тип нервной системы отличается повышенной возбудимостью, взрывчатостью, когда процессы возбуждения преобладают над процессами торможения. Уравновешенный тип нервной системы может разли­чаться по подвижности нервных процессов, по быстроте реагирования, перестройки поведения. При подвижном типе нервных процессов возможна быстрая переориентация в ответ на смену жизненных обстоятельств. При инертном типе нервной системы переориентация деятельности дает­ся с трудом, протекает медленно.

Интересно, что типы нервной системы, выделенные И.П. Павловым, соответствуют классификации темперамен­тов человека, предложенной 2500 лет назад знаменитым врачом Древнего мира Гиппократом. Он подразделял лю­дей по их темпераменту на холериков (неуравновешенных, легко возбудимых), сангвиников (уравновешенных, с жи­вой, подвижной нервной системой — оптимистов), флег­матиков (уравновешенных, спокойных, рассудительных, инертных) и меланхоликов (слабый тип нервной систе­мы, мрачные, подавленные, вечные скептики).

Тип нервной системы наследуется от родителей, одна­ко на него существенное влияние оказывает окружающая среда. Особенности характера формируются в индивидуаль­ной жизни человека.

Слабый тип формируется при воспитании в тепличных условиях, когда за ребенка все и всегда решают взрослые, когда ему шагу не дают сделать самостоятельно, лишают его инициативы. Изоляция ребенка от трудностей, от вли­яния внешней среды даже при врожденном сильном типе нервной системы может сформировать у человека лишь пас­сивно-защитные реакции.

Постановка слишком трудных, непосильных задач мо­жет вызвать перенапряжение корковых процессов возбуж­дения или торможения, что приводит к срывам нервной деятельности, к неврозам. Психические функции у человека нарушаются при действии алкоголя, наркотиков. При этом серьезно страдают механизмы нервных процессов.

Сон.

Для нормальной жизнедеятельности, для восстановле­ния сил необходим регулярный полноценный отдых. Такой отдых обеспечивает сон, являющийся физиологичес­кой потребностью организма. Чередование сна и бодрство­вания является обязательным для жизни. Примерно одну треть своей жизни человек проводит во сне. Если человека лишить сна, то у него обостряется чувствительность, появ­ляются мышечная слабость и даже психические расстрой­ства. Потребность в продолжительности сна меняется с воз­растом. После рождения (до 4—5 мес.) дети спят 17—18 ча­сов в сутки. К 5—6 годам длительность сна уменьшается до 9—11 часов, к 16—20 годам — до 8 часов. После 20 лет сон составляет от 5 до 8 часов в сутки. Нередко человек нужда­ется в дополнительном дневном сне.

Во время сна человек утрачивает связь с внешней сре­дой, сознание выключается. Органы чувств не восприни­мают обычные внешние раздражения. Полностью тормо­зится условно-рефлекторная деятельность, уменьшается тонус мышц, снижается давление крови, температура тела, дыхание становится более редким.

И.П. Павлов рассматривал сон как охранительное тор­можение, охватывающее кору полушарий головного мозга и подкорку, предохраняющее нервные клетки от переутом­ления и истощения.

В течение сна глубина сна меняется. Наиболее глубокий («быстрый») сон наблюдается обычно в первые один-два часа и затем повторяется через каждые 60—80 минут в те­чение всего сна и длится примерно по полчаса. В промежут­ках между глубоким сном сон ровный, спокойный, его называют «медленным» сном. Во время глубокого сна чело­века трудно разбудить, в это время он нередко видит сно­видения, которые, как считал И.М. Сеченов, являются различными комбинациями пережитых впечатлений.