2.2. Нервові процеси та їх динаміка

Збудження і гальмування

Людина відчуває на собі вплив факторів зовнішнього середовища. У самому організмі відбуваються зміни, на які вона також реагує. Фактори зовнішнього і внутрішнього середовища є матеріальною причиною всіх процесів і явищ, які виникають в організмі, оскільки є для нього подразниками. Всі подразнення, що сприймаються організмом, несуть різноманітну інформацію, яка переробляється на різних рівнях нервової системи і втілюється в одному й тому самому фізіологічному процесі — збудженні.

Збудження — це біологічний процес, який складається з нервових імпульсів і приводить в дію той чи інший орган або елемент. Процес збудження виникає в усіх органах, які складаються з нервової і м’язової тканини, та в залозах. Специфічною ознакою збудження м’яза є його скорочення. У нервових клітинах під час збудження генеруються нервові імпульси, залозові клітини виділяють секрет.

Специфічною властивістю збудження є здатність передаватися по нервових волокнах, що забезпечує фізіологічний зв’язок між усіма системами та елементами організму, їх функціональну єдність.

Процес збудження супроводжується витратами енергетичних ресурсів клітин. Тому неспецифічні ознаки збудження такі:

• прискорення обміну речовин у клітині;

• посилення теплопродукції;

• зміни електричного стану.

Чим більше навантаження у вигляді процесу збудження здатні витримати елементи мозку або нервова тканина, тим вищою є їх працездатність. Для виникнення збудження мають значення сила подразника, швидкість наростання подразнення і час дії. За силою подразники поділяються на підпорогові, порогові і надпорогові. Підпорогові подразники характеризуються силою, якої недостатньо для збудження. Пороговою називається мінімальна сила подразника, достатня для виникнення збудження. Надпорогові подразники мають велику силу і призводять до значніших функціональних змін.

Між силою подразника і тривалістю його дії існує обернено пропорційна залежність: чим більша сила подразника, тим меншою є тривалість його дії, що необхідна для виникнення збудження, і навпаки. Діяльність нервової системи, за висловом І. П. Павлова, характеризується процесами збудження і гальмування.

Гальмування — складний біологічний процес, який послаблює або припиняє діяльність того чи іншого органа, знижує рівень активності фізіологічних систем. На відміну від збудження, гальмування відбувається переважно всередині клітин і не поширюється по нервових провідниках до інших органів. У фізіологічних системах, які працюють, процеси збудження і гальмування тісно пов’язані з процесами виснаження і відновлення. Під виснаженням розуміють витрати матеріальних ресурсів клітин, насамперед клітин центральної нервової системи, під час їх активного стану, тобто під час збудження. Гальмування забезпечує відновлення нормального стану протоплазми клітини та її функціональних ресурсів. Коли виснаження матеріальних ресурсів клітини досягає певного кількісного значення, включається процес гальмування, який припиняє подальше використання функціональних ресурсів. Отже, виснаження є подразником гальмівного процесу, а гальмування — подразником відновлювальних процесів у клітинах. У стані гальмування нервова клітина не відповідає на імпульси, що надходять, і активно відновлює свої ресурси. У кожній нервовій клітині процеси збудження і гальмування закономірно змінюються, являючи собою різні фази її діяльності. При дії подразника надмірної сили або багаторазового його повторення у нервових клітинах замість збудження виникає процес гальмування. Таке гальмування отримало назву охоронного, біологічного за суттю і безумовного за походженням. Закономірності взаємодії процесів збудження і гальмування такі: іррадіація; індукція.

Іррадіація — це поширення нервового процесу з місця, де він виник, на навколишні нервові центри.

Індукція — це наведення протилежного процесу на навколишні нервові центри за умови концентрації збудження чи гальмування на місці свого виникнення.

Концентрація збудження в нервових клітинах, що працюють, та індукція гальмування на навколишні нервові центри у процесі праці виключають непотрібні дії та зайві рухи працівника.

Отже, гальмування у процесі праці: виключає реакції працівника на побічні подразники; захищає нервову систему від перенапруження та функціонального виснаження. Основними властивостями нервових процесів є їх сила, врівноваженість і рухливість. Силою нервових процесів називають здатність нервових клітин розвивати і тривалий час витримувати значні напруження збудження і гальмування. Врівноваженість нервових процесів — це їх співвідношення за силою. Рухливість нервових процесів — це швидкість переходу збудження у гальмування, і навпаки.

3.5 Будь-які самі по собі спочатку байдужі, або, як їх інакше називають, індефферентние, подразники, збігаючись у часі з дією безумовних, стають для тварини умовними, чи сигнальними, подразниками. Вони сигналізують тварині про наступаючих події. «Для тварини, - писав І. П. Павлов, - дійсність сигналізується майже виключно тільки подразненнями і слідами їх у великих півкулях, безпосередньо надходили спеціальні клітини зорових, слухових та інших рецепторів організму. Це те, що і ми маємо в собі як враження, відчуття і уявлення від навколишнього зовнішнього середовища, як общепріродной, так і нашої соціальної, виключаючи слово, чутне і видиме. Це - перша сигнальна система дійсності, загальна у нас з тваринами . Але слово склало другу, спеціально нашу сигнальну систему дійсності, будучи сигналом перших сигналів ». Таким чином, у людини є дві сигнальні системи: перша, спільна з тваринами, і друга, спеціально людська, якою у тварин немає. Яка ж різниця в сигналізації дійсності за допомогою сигналів першої і другої сигнальних систем?   Розглянемо кілька прикладів. У період Великої Вітчизняної війни багатьом доводилося чути звуки моторів ворожих бомбардувальників. Поєднуючись з подальшим вибухом бомб, вони ставали сигналами бомбардування, сигналами небезпеки.

 

Таким же сигналом був і звук сирени. Це сигналізація за допомогою сигналів першої сигнальної системи. Але сирена могла бути замінена повідомленням по радіо: «повітряна тривога» - це сигналізація за допомогою сигналів другої сигнальної системи. Ви займаєтеся у себе в кімнаті. З їдальні доноситься дзвін посуду - Сигнал майбутнього обіду. За цим сигналом ви припиняєте заняття і йдете обідати. Але, припустимо, ви не чули дзвону посуду. Вам просто говорять, що обід подано, - і ви йдете в їдальню. У першому випадку ви використовували сигнали першої сигнальної системи, у другому - другий. Школярі відпочивають під час перерви. Лунає дзвінок - Сигнал першої сигнальної системи, що сповіщає початок занять. Дзвінок зіпсований. Викладач усно запрошує школярів на урок, тобто використовує сигнали другої сигнальної системи. З наведених прикладів випливає, що заміна природних конкретних подразників словом є перехід від сигналізації першої сигнальної системи до другої. Але як же йде справа у тварин? Адже і в них можна викликати різні дії у відповідь на словесний подразник. Чи означає це, що й у тварин є друга сигнальна система? Звичайно, немає. Тварина реагує не на смисловий зміст слова чи фрази, а на їх звуковий образ. Собака піднімає лапу у відповідь на слова «дай лапу» не тому, що вона розуміє їх зміст, а тільки тому, що в процесі навчання звучання слів «дай лапу» поєднувалося з дією. Що це саме так, показує наступний досвід. Якщо собаці замість слів «дай лапу» сказати, наприклад, «підніми ногу», вона лапу не підніме. Але вона підніме її у відповідь на безглузді звуки, схожі зі звучанням слів «дай лапу», наприклад «ай пу».   Чому ж тварини не мають другою сигнальною системою? Тому що в основі її лежить новий принцип нервової діяльності - відволікання та узагальнення. Він виник у процесі історичного розвитку людини під впливом праці. «Спочатку праця, - писав Енгельс, - а потім і разом з ним членороздільна мова з'явилися двома найголовнішими стимулами, під впливом яких мозок мавпи поступово перетворився в людський мозок ...» З виникненням і розвитком мови виникла і розвивалася здатність людини до відволікання і узагальнення. «Будь-яке слово (мова) вже узагальнює», - писав В. І. Ленін. У слові «дерево» узагальнені всі дерева, незалежно від конкретних відмінностей за їх істотним ознаками. У слові «людина» узагальнені всі люди, незалежно від їх національності, статі, віку і т. д. Як ми бачили на прикладі досвіду з Рафаелем, таке відволікання та узагальнення недоступне навіть вищим тваринам. Рафаель не міг утворити загальних понять (зокрема, поняття «вода»), і його вчинки часто мали безглуздий характер. Виникнення і розвиток мови, а з нею і абстрактного мислення дали можливість людству створити науку . Вона допомагає людині активно впливати на природу, пристосовуючи її до своїх потреб. Всі наші знання є не що інше, як результат освіти зв'язків у другій сигнальній системі на основі мови. Однак треба знати, що здатність деяких тварин наслідувати людської мови ще не доводить, що у них є друга сигнальна система. Наприклад, папуги, шпаки, граки можуть відтворювати окремі слова і навіть цілі фрази. Особливо вдало наслідують промови людини папуги. Іноді навіть може здатися, що їх мова цілком осмислена. Але варто лише трохи змінити обстановку, як безглуздість їх «говоріння» стає очевидною. Друга сигнальна система, властива людині, - здатність не тільки до мови, але й до осмисленому вживання слів - Адже людина володіє мисленням. Виникнувши на базі першої сигнальної системи, вона знаходиться з нею в постійній взаємодії і підкоряється тим же загальним закономірностям, тому що це робота все тієї ж нервової системи, як говорив І. П. Павлов. Але, незважаючи на спільність зазначених закономірностей, на думку І. П. Павлова, у нормальної людини друга сигнальна система завжди переважає над першою. Ступінь цього переважання у людей різна. Це дало підставу великому фізіологові розділити все людство на три типи вищої нервової діяльності: мислітельний , художній і середній . До першого типу відносяться люди зі значним переважанням другої сигнальної системи, тому вони схильні до постійного відволікання від дійсності, до широкого використання загальних понять. Безпосередні впливу не дають їм достатньо яскравих вражень. Навпаки, люди, що належать до художнього типу, жваво і яскраво сприймають дійсність з її конкретними подразниками. Друга сигнальна система переважає у них над першою в меншій мірі, ніж у людей розумового типу. Середній тип займає проміжне місце між обома цими типами. Таким чином, поряд із загальними типами нервової системи , Властивими тваринам, людині властиві ще й специфічні тільки для нього типи вищої нервової діяльності. Вони є результатом історичного розвитку людини.