ИЗМЕНЕНИЯ ВЫСШЕЙ НЕРВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ПРИ РАЗНЫХ СОСТОЯНИЯХ ОРГАНИЗМА
Гибкий и подвижный механизм высшей нервной деятельности обнаруживает громадные приспособительные возможности нормального функционирования при самых разных состояниях организма.
Знание наступающих при этом изменений нервных процессов помогает лучше понимать физиологическое действие указанных факторов и искать наиболее рациональные пути использования полезных и устранения вредных результатов таких воздействий.
Влияние физической и умственной работы
Влияние физической и умственной работы на процессы высшей нервной деятельности имеет большое практическое значение. Всякий труд, даже, на первый взгляд, чисто физический, связан со сложной высшей нервной деятельностью. Каждой профессии нужно учиться. Поэтому изучение влияния физической и умственной работы на условные рефлексы является ключом к решению основных проблем физиологии труда: тренировки, утомления, рациональной организации трудовых процессов и т.д.
Феномен Сеченова. Изучая закономерности утомления при мышечной работе, И.М. Сеченов обратил внимание на то, что лучшим видом отдыха является не бездеятельность, а смена деятельности с вовлечением в работу других мышечных групп. Так, если записывать при помощи эргографа ритмические поднятия груза одной рукой, то можно видеть, как постепенно высота поднятий уменьшается - развивается утомление (рис. 61, а ). Перерыв в работе ведет к частичному восстановлению прежней высоты (рис. 61, б ). Но если вместо отдыха поработать другой рукой (рис. 61, в ), то восстановление оказывается гораздо более значительным (рис. 61, г ).
Рис. 61. Влияние работы одной рукой на скорость восстановления работоспособности другой (по И.М. Сеченову):
а - запись работы правой рукой в течение 25 мин, б - продолжение записи после 10 мин отдыха, в - работа левой рукой в течение 2,5 мин, г - возобновление работы правой рукой
Эти явления объясняются следующим образом: когда в результате работы определенных мышечных групп наступает утомление (т.е. падение работоспособности), то это означает, что соответствующие клетки двигательного анализатора не в состоянии более поддерживать свое возбуждение и начинают переходить в тормозное состояние. Если теперь привести в действие другие мышечные группы, то среди корковых клеток двигательного анализатора возникнут новые очаги возбуждения. По правилу отрицательной индукции они будут оказывать тормозящее действие на ранее существовавшие очаги возбуждения и растормаживать возникшие очаги торможения. Такому растормаживанию и подвергнутся корковые клетки, которые были заторможены в связи с развивающимся утомлением.
Итак, утомление, развившееся при работе одних мышц, устраняется работой других мышц лучше, чем отсутствием всякой работы. В основе такого активного отдыха лежит явление отрицательной индукции в двигательном анализаторе с растормаживанием корковых клеток, оказавшихся в тормозном состоянии.
Феномен Сеченова послужил отправным пунктом для многочисленных исследований в области физиологии труда и спорта. С учетом благотворного влияния чередующейся мышечной деятельности строятся режим работы на производстве и тренировка спортсменов. На принципе активного отдыха основаны приемы производственной гимнастики, способствующей борьбе с утомлением. Тонизирующее действие мышечных упражнений человек испытывает каждый день, когда при помощи утренней зарядки рассеивает остатки сонного торможения и поднимает работоспособность своего мозга на более высокий уровень.
Мышечная работа. Феномен Сеченова представляет собой случай благотворного влияния умеренной мышечной работы на корковую деятельность. Однако с увеличением тяжести мышечной работы ее действие на процессы высшей нервной деятельности становится все менее благоприятным. Умеренная работа приводит к увеличению положительных условных рефлексов. Особенно возрастают условные рефлексы на сигналы, поступающие с кожного анализатора. Возможно, что в этом проявляется тесная связь кожного и двигательного анализаторов, обусловливающая их взаимодействие такого же типа, как взаимодействие между частями двигательного анализатора в феномене Сеченова. Что касается отрицательных условных рефлексов, то легкая работа, повышая возбудительные процессы, ведет к растормаживанию дифференцировок.
Однако при увеличении тяжести работы или увеличении ее продолжительности изменения процессов высшей нервной деятельности приобретают иной, прямо противоположный характер. Эти изменения заключаются прежде всего в том, что положительные условные рефлексы резко снижаются. В то же время дифференцировки становятся нулевыми. Видимо, ослабление возбудительных процессов приводит к относительному преобладанию тормозных. Выражением такого преобладания является также наблюдавшееся в этих опытах углубление последовательного торможения от дифференцировок.
Общие закономерности изменений высшей нервной деятельности в зависимости от тяжести работы подтвердились и в наблюдениях, проведенных на людях.
У спортсменов-подростков после забегов на разные дистанции отмечали затруднения в дифференцировании условных раздражителей и переделках их сигнального значения. Степень этих затруднений увеличивалась с тяжестью нагрузки.
Изменения условно-рефлекторной деятельности, наступающие при мышечной работе, зависят не только от тяжести работы, но и от ее характера. Особенно утомительна статическая работа, создающая длительное локальное возбуждение. Имеют большое значение и типологические различия. Так, например, в опытах с собакой сильного типа можно наблюдать увеличение условных рефлексов даже при очень тяжелой работе, при которой у собак с меньшей силой нервных процессов условные рефлексы уже резко снизили свою величину.
Таким образом, легкая мышечная работа, вызывая относительное усиление возбудительных процессов, увеличивает положительные условные рефлексы и растормаживает дифференцировки. Тяжелая мышечная работа, особенно статическая, перенапрягая возбудительный процесс в корковых клетках, приводит к падению положительных рефлексов и появлению охранительного торможения, т.е. дает картину утомления.
Умственная работа. Сведения о влиянии умственной работы на свойства процессов высшей нервной деятельности получены главным образом при исследовании условных рефлексов у учащихся или студентов.
Влияние умственной работы обычного учебного дня на различные условные рефлексы изучали, например, на группе студентов, у которых предварительно вырабатывали разнообразные условные рефлексы на простые звуковые и световые сигналы, а также связанные с использованием слова как специального раздражителя человека. К этому добавляли так называемый словесный эксперимент, в котором испытуемые отдавали отчет о своих реакциях во время хода опыта.
В результате таких исследований было выяснено, что после обычного 6-часового учебного дня наряду с некоторым нарастанием величины условных рефлексов на простые сигналы (например, звуковые) наступало удлинение латентного периода и снижение величины наиболее сложных условных рефлексов, осуществляемых с участием словесных раздражителей. В словесном отчете испытуемых появлялись ошибки. Так, например, испытуемый утверждал, что в процессе опыта он нажимал на рычаг только при слове «нажмите», в действительности же он производил нажатие и на простой звуковой сигнал. Заслуживает большого внимания тот факт, что в те дни, когда были занятия по физкультуре, изменения со стороны словесных условных рефлексов были выражены значительно слабее. Мышечная работа снимала утомление от умственной.
Описаны характерные изменения ЭЭГ при кратковременных умственных нагрузках и при разных видах умственной деятельности. Умственная работа сказывается и на вегетативных условных рефлексах. Наблюдения, проведенные на студентах, у которых были ранее выработаны сосудистые условные рефлексы, образованные на подкрепление охлаждением или нагреванием руки, показали, что после напряженной умственной работы, например во время подготовки к зачетам, эти рефлексы претерпевали резкие изменения. В большинстве случаев величина положительных условных сосудистых рефлексов становилась меньше, а некоторые полностью исчезали. Глубокие изменения наступали при этом в отрицательных условных рефлексах. Дифференцировочный раздражитель, дававший ранее только нулевые реакции, теперь стал вызывать резкое расширение сосудов. Таким образом, утомительная умственная работа может обусловить не только изменения величины условных рефлексов, но и их извращения.
Итак, умственная деятельность, т.е. специальная высшая нервная деятельность человека, вначале сама себя усиливает, но по мере своего продолжения начинает подвергаться ослаблению за счет развития тормозных процессов. В первую очередь страдают наиболее сложные специально «человеческие» условные рефлексы, связанные со словесными раздражениями. Чередование умственных занятий с физическими замедляет падение работоспособности корковых клеток.
Значение питания
На высшую нервную деятельность определенное влияние оказывает как общий недостаток или избыток пищи, так и недостаток или избыток отдельных ее составных частей - белков, углеводов, жиров, витаминов и неорганических веществ.
Общее голодание. Сытная еда снижает возбудимость нервных клеток пищевого центра. Испытанные непосредственно после еды пищевые рефлексы оказываются резко сниженными. Наоборот, задержка в поступлении пищи ведет к повышению пищевой возбудимости. Здесь имеет большое значение тип нервной системы. Поэтому условные пищевые рефлексы, например слюнные, у собак сильного типа оказываются тем выше, чем больший срок прошел после кормления. У собак слабого типа повышение пищевой возбудимости может быстро привести к достижению предела работоспособности корковых клеток. В таких случаях постановка опыта даже на 3–4 ч позднее обычного нередко ведет к снижению величины условных рефлексов.
Еще более резко выявляются изменения в условно-рефлекторной деятельности при длительном лишении пищи. Так, при суточном голодании происходят колебания в величине условных слюнных рефлексов, проявляющие фазный характер в зависимости от силы условных раздражителей: условные рефлексы на сильный звуковой сигнал в день голодания снижались, а условные рефлексы на слабые световой и кожно-механические сигналы повышались. В этом обнаруживается своеобразное действие голодания. Задержка в поступлении пищи приводит к повышению возбудимости пищевого центра, деятельность которого создает фон постоянного возбуждения в коре мозга. Поэтому слабые сигналы, вызывая ранее лишь небольшое условное возбуждение, теперь приводят к более значительному суммированию с фоновым возбуждением, и величина условных рефлексов на эти сигналы возрастала. В то же время сильные сигналы, вызывавшие и без того значительное условное возбуждение, при повышенной голодом возбудимости корковых клеток стали способствовать возникновению в них возбуждения, превышающего предел их работоспособности, так что рефлексы снизились (возможно даже запредельное торможение).
Показано, что изменения высшей нервной деятельности развиваются при голодании в следующем порядке.
1. Начальное повышение возбудимости коры с усилением условных рефлексов. 2. Ограничение нормальной условно-рефлекторной деятельности охранительным торможением. 3. Истощение процессов условного торможения с разрушением дифференцировок, запаздывания и т.п. 4. Истощение процессов условного возбуждения с исчезновением положительных условных рефлексов, вначале искусственных, затем и натуральных.
Белки, углеводы и жиры. Не только голодание, но и изменения в составе пищи влияют на состояние процессов высшей нервной деятельности. Если у крыс, получающих разное количество белка, вырабатывать оборонительные условные рефлексы на звуковые и световые сигналы, сопровождаемые электрокожным раздражением лапы, то прочность вырабатываемых рефлексов у них оказывается различной. Из рис. 62 видно, что у крыс, получавших наибольшее количество белков, условные оборонительные рефлексы оказались в среднем вдвое более прочными, чем у остальных. Еще более наглядно выступает влияние белка пищи на условные рефлексы крыс, если наблюдать за характером условных двигательных реакций. У крыс, находящихся в условиях белкового голодания, двигательная реакция на сигнал большей частью представляет собой очень слабое одиночное вздрагивание. В то же время двигательная реакция крыс, получавших много белка, состоит, как правило, из повторных рывков, не уступающих по интенсивности безусловной реакции на электрический ток.
Рис. 62. Прочность оборонительного условного рефлекса на метроном у крыс при разном содержании белка в пище (по А.И. Макарычеву и М.А. Сергеевой): а - условная реакция отдергивания лапки, б - условная реакция писка; 1 - крысы на рационе, содержащем лишь следы белка, 2 - крысы на рационе, содержащем 18 % белка, 3 - крысы на рационе, содержащем 36 % белка
Если увеличивать или уменьшать порцию мяса в суточном рационе собаки (при неизменной его калорийности), то это заметно отражается на условных слюнных рефлексах. С первых же дней недостаток белка (0,2 г/кг массы животного) ведет к постепенному растормаживанию дифференцировок. Следовательно, наиболее уязвимыми в этом отношении оказываются процессы внутреннего торможения. Однако положительные условные рефлексы не обнаруживают значительных изменений даже при месячном содержании собаки на таком недостаточном белковом рационе.
Избыток белка (6,0 г белка/кг массы), наоборот, быстро улучшает дифференцировку, т.е. делает ее более полной. Положительные условные рефлексы возрастают по величине и становятся более прочными. Однако после содержания собаки примерно в течение 1 месяца на рационе питания с избытком белка наступают изменения другого рода. Дифференцировки остаются полными, но положительные рефлексы снижаются.
Существуют наблюдения, что повышенное содержание жира в пище собак ведет к изменениям условных слюноотделительных рефлексов, что свидетельствует о повышении возбудимости нервных клеток коры. Преимущественно углеводная пища вызывает противоположные изменения условно-рефлекторной деятельности, т.е. снижение корковой возбудимости.
Таким образом, недостаток белка сравнительно быстро приводит к ослаблению условного торможения, избыток - к его усилению наряду с усилением условного возбуждения. Длительное пребывание на избыточном белковом питании может привести к ослаблению возбудительных процессов. Преобладание жиров в пище способствует повышению возбудимости коры, а преобладание углеводов - ее снижению.
Витамины. Влияние авитаминоза C на высшую нервную деятельность изучали на обезьянах с выработанными условными пищевыми рефлексами нажатия на рычаг, за которым следовало открытие кормушки (Н.Л. Норкина, 1951). После содержания на пищевом рационе, лишенном витамина С, обезьяны в ответ на условный сигнал уже не нажимали на рычаг с прежней быстротой и силой. Движения их становились неуверенными: они направлялись то к рычагу, то к кормушке. В общем поведении животных также наступили перемены - исчезла свойственная им обычно подвижность и живость ориентировочных реакций. Ко времени, когда в крови оставались лишь следы витамина С, движения по условному сигналу к рычагу резко замедлились, число незавершенных реакций возросло и участились случаи полного выпадения условных рефлексов. Когда же обезьяну перевели на обычное кормление и уровень витамина С в крови достиг нормы, условные пищевые рефлексы быстро восстановились, возобновилась подвижность и прежняя игривость в поведении.
Таким образом, недостаток в пище витамина С ведет преимущественно к ослаблению возбудительных процессов в коре головного мозга.
Авитаминоз В 1 , как известно, приводит к тяжелым нервным расстройствам как движений, так и чувствительности (болезнь бери-бери). Опыты на собаках показали, что развитие авитаминоза B 1 сопровождается резкими изменениями в высшей нервной деятельности в результате нарушения уравновешенности и общего ослабления тормозного и возбудительного процессов.
В то время как недостаток витамина В 1 оказывает столь значительное влияние на высшую нервную деятельность, его избыток переносится организмом без вредных последствий. Так, при даче собакам с пищей значительных доз витамина B 1 (50 мг в течение 100 дней) не было обнаружено никаких изменений условных рефлексов. Лишь подкожное введение растворов витамина В 1 в дозах 10–20 мг вызывало временную неустойчивость условных слюнных рефлексов, нарушение силовых отношений и растормаживание дифференцировок.
Итак, избыток витамина B 1 не нарушает нормального течения нервных процессов, недостаток же его ведет к быстрому ослаблению и нарушению нормальных соотношений между ними.
Влияние витамина D заключается в ослаблении положительных условных рефлексов и продлении следов действия отрицательных. Например, если на фоне дачи витамина D испытывать действие положительных раздражителей вслед за дифференцировкой или условным тормозом, то положительные рефлексы оказываются полностью заторможенными. Поскольку при введении витамина D происходит повышение в крови содержания солей кальция, весьма вероятно, что последний может обусловливать наблюдаемые изменения высшей нервной деятельности. Это тем более вероятно, что гормоны паращитовидных желез, также повышающие уровень кальция в крови, действуют на условные рефлексы подобно избыточному введению в организм витамина D.
Таким образом, влияние витамина D на высшую нервную деятельность, видимо, связано с действием солей кальция и выражается в усилении тормозных процессов с относительным ослаблением возбудительных.
Гормональные влияния
Железы внутренней секреции являются исполнителями многих рефлекторных регуляций. Вместе с тем гормоны поддерживают нормальное функциональное состояние и самих нервных клеток. Поэтому при нарушении работы желез внутренней секреции, например в связи с возрастными или патологическими изменениями в организме, нарушается и нормальный ход высшей нервной деятельности.
Половые гормоны. Общеизвестно, что в определенные периоды жизни человека, например в годы полового созревания или к старости, изменяется и состояние его психики. В этом проявляются изменения гормональных функций половых желез.
Влияние половых гормонов на процессы высшей нервной деятельности изучали в разных аспектах. При половом возбуждении были отмечены неустойчивость и снижение величины ранее выработанных у собак условных рефлексов и трудности образования новых. Действие мужских половых гормонов на условные рефлексы выявили на собаках-самцах в опытах во время полового возбуждения, вызванного самкой в период течки. В этих условиях наблюдали сначала повышение всех ранее выработанных условных рефлексов, а затем их снижение с развитием уравнительной и парадоксальной гипнотических фаз. При повторном половом возбуждении его тормозное действие на условные рефлексы не угасало. На этом основании наблюдаемое торможение было отнесено к типу безусловного.
О влиянии женских половых гормонов на высшую нервную деятельность можно судить по резкому изменению условных рефлексов, которое наблюдали у самок в период течки, а также время беременности и лактации. Так, во время течки у кошек условные рефлексы уменьшались, латентный период удлинялся. Новые условные рефлексы образовывались с трудом и были крайне неустойчивы.
Резкие изменения условно-рефлекторной деятельности под влиянием половых гормонов происходили у обезьян. Так, у самцов низших обезьян в периоды усиленной половой активности затруднялось образование условных пищевых рефлексов и нарушались ранее выработанные вплоть до отказа от еды. У половозрелых шимпанзе спокойного флегматичного типа в стадии отека наружных половых органов, когда содержание половых гормонов в крови достигает максимума, условные и безусловные рефлексы возрастали и становились более регулярными, а у беспокойных легко возбудимых рефлексы нарушались и часто выпадали. В период спаривания у самца гамадрилла, изолированного от самки, условный пищевой рефлекс не образовывался даже после 60 сочетаний, тогда как у самки он был выработан, как обычно, после 8 и упрочился после 20 сочетаний.
Общее значение постоянного влияния гормонов для процессов высшей нервной деятельности было выявлено в систематических и разнообразных исследованиях на кастрированных животных, проводившихся на протяжении многих лет в лабораториях И.П. Павлова. Оказалось, что у собак разного возраста и разного типа нервной системы в результате кастрации проявляются самые разнообразные отклонения в ходе условных рефлексов. Однако общим для всех кастрированных животных было резкое ослабление как возбудительного, так особенно и тормозного процессов. У всех животных, кроме того, появлялась так называемая циркулярность корковой деятельности, т.е. чередование периодов, отличающихся то высокими, то низкими величинами условных рефлексов. Наконец, почти у всех них развивалась сонливость. Таким образом, кастрация приводила к «инвалидности» нервной деятельности.
Резкое ослабление корковых процессов возбуждения и торможения после кастрации приводило также к тому, что любое перенапряжение этих процессов легко могло вызвать развитие патологических состояний высшей нервной деятельности по типу неврозов. Отмечают, что у самок кастрация вызывает менее значительные нарушения высшей нервной деятельности. Однако у собаки-самки слабого типа кастрация вызвала хаотичность условно-рефлекторной деятельности.
В действии половых гормонов на условные рефлексы обнаружены видовые различия. Так, кастрация вызывала резкое ослабление корковых процессов, особенно тормозных, у обезьян и лошадей, но сравнительно мало отражалась на условно-рефлекторной деятельности котов и кроликов.
Изменения высшей нервной деятельности при кастрации очень сходны с изменениями, наблюдавшимися при старении, когда также затрудняется образование новых условных рефлексов. Однако ранее выработанные рефлексы оказываются более устойчивыми. У старых собак наблюдалась слабость внутреннего торможения. При этом растормаживались сначала тонкие дифференцировки, затем более грубые. Нарушения подвижности нервных процессов ярко проявились в опытах с двусторонней переделкой положительного и отрицательного условных рефлексов.
Известны попытки восстановления старчески измененной высшей нервной деятельности, как и других функций организма, при помощи половых гормонов. Так, в медицинской литературе описаны способы «омоложения» путем впрыскивания экстрактов половых желез (Е. Броун-Секар, 1889), перевязки семявыносящих протоков, пересадки половых желез. Однако точные наблюдения показали, что операции «омоложения» приводили лишь к временному улучшению состояния, после чего быстро развивались явления старческого упадка.
В случае беременности подопытных собак отмечали неустойчивость и снижение величины условных рефлексов, растормаживание дифференцировок. Исследования динамики состояния высшей нервной деятельности на протяжении беременности показали, что в ее 1-й период (20–22 дня) условные рефлексы становятся неустойчивыми с общей тенденцией к возрастанию их величины, во 2-й период (22–44 дня) рефлексы более устойчивы, но несколько уменьшаются, в 3-й - (44–60) вновь появляется неустойчивость условных рефлексов и в 4-й период (3–5 дней перед родами) происходит их резкое снижение. При этом во все периоды беременности безусловные секреторные рефлексы возрастали, безусловное торможение усиливалось, а условное ослабевало, что проявлялось в легком растормаживании дифференцировок.
Таким образом, можно заключить, что половые гормоны играют важную роль в обеспечении необходимой степени возбудимости и работоспособности корковых клеток.
Гормоны щитовидной железы. Гипер- или гипофункции щитовидной железы оказывают влияние на высшую нервную деятельность, что проявляется, например, в нарушениях психики человека на фоне заболеваний, вызванных изменением функции щитовидной железы.
При гипотиреозах (пониженная функция щитовидной железы) условные рефлексы вырабатываются с трудом, имеют большие латентные периоды, особенно замедлено образование речевых реакций, безусловные рефлексы снижены. Изучение условных пищевых рефлексов у детей при разной степени недостаточности функций щитовидной железы выявило слабую возбудимость и пониженную работоспособность коры больших полушарий головного мозга. Препараты тироксина способствовали в этих случаях увеличению условных рефлексов.
Удаление щитовидной железы у животных приводило к резкому падению возбудимости корковых клеток и ослаблению тормозного процесса. Условные слюнные рефлексы, особенно пищевые, вырабатывались с трудом. Дифференцировка удавалась лишь при оборонительном рефлексе с электрокожным подкреплением, и то при значительной силе тока.
У молодых животных после удаления щитовидной железы наблюдались особенно большие отклонения в выработке условных рефлексов по сравнению с контрольными животными одного и того же помета.
Не только недостаток гормонов щитовидной железы, но и избыток их (гиперфункция щитовидной железы) также приводит к нарушениям высшей нервной деятельности. Условные рефлексы при тиреотоксикозах вырабатываются быстро, но оказываются очень нестойкими, легко развиваются фазовые состояния, безусловные рефлексы резко увеличены.
В экспериментальных условиях собакам в пищу систематически добавляли высушенную ткань щитовидной железы, после чего вскоре наступало резко выраженное нарушение тормозных процессов. Собаки не только перестали отличать отрицательный условный раздражитель от положительного, но величина условного слюнного рефлекса на отрицательный сигнал иногда даже превышала величину положительного рефлекса. При дальнейшем кормлении собак щитовидной железой наступали резкие изменения и положительных рефлексов: латентные периоды их укоротились, а величина возросла. Все это свидетельствует о резком повышении возбудительного процесса в этот период.
В зависимости от дозы препараты гормона щитовидной железы могут различным образом влиять на корковую деятельность. Так, по показателям условных слюноотделительных рефлексов у собак тиреоидин в малых дозах усиливает и концентрирует возбудительные и тормозные процессы в коре мозга, а в больших дозах вызывает запредельное торможение.
По показателям условных двигательных пищевых и оборонительных рефлексов у кур и голубей тиреоидин в умеренных дозах повышает возбудимость больших полушарий, а в больших дозах и при длительном введении вызывает развитие явлений торможения.
Характер и степень нарушений условно-рефлекторной деятельности зависели от типа нервной системы подопытных животных. Так, у собак сильного типа тиреоидин вначале вызывал увеличиние условных рефлексов и растормаживание дифференцировок, а у собак слабого типа - сразу уменьшение как условных, так и безусловных рефлексов.
Следовательно, гормоны щитовидной железы оказывают специфическое действие на высшую нервную деятельность, ускоряя и усиливая протекание основных нервных процессов.
Влияние гормонов паращитовидных желез. Введение гормона паращитовидных желез вызывало у собак кратковременное повышение условно-рефлекторной деятельности, которое сменялось снижением величины условных рефлексов, ускорением их угашения, усилением последовательного торможения, развитием сонливости. При экстирпации паращитовидных желез наступает резкое ослабление и даже полное исчезновение условных и безусловных оборонительных рефлексов у собак. Кроме того, нарушаются отношения между возбудительными и тормозными процессами за счет ослабления возбудительного, создающего относительное преобладание тормозного.
Таким образом, гормон паращитовидной железы, видимо, путем регулирования уровня кальция в крови поддерживает работоспособность корковых клеток главным образом путем активации возбудительных процессов.
Гормоны надпочечников. Помимо фактов влияния патологии надпочечников на состояние психической деятельности человека, показано, что гормоны коркового слоя (кортикостероиды) снимают утомление, а гормон мозгового вещества (адреналин) активирует эмоциональную сферу.
Частичные экстирпации надпочечников у собак приводят к глубоким и длительным изменениям высшей нервной деятельности. Положительные условные рефлексы изменялись у животных разного типа нервной системы по-разному, более определенными были изменения отрицательных рефлексов.
Характерное нарушение тормозных процессов проявлялось в том, что угашение всех рефлексов протекало значительно медленнее, чем в норме, а восстановление угашенного рефлекса происходило быстрее. Кроме того, наступали резкие искажения силовых отношений раздражителей и реакций.
При удалении мозгового вещества надпочечников обнаружены разнообразные нарушения условных рефлексов, также зависящие от типов нервной системы подопытных собак. Но для всех подопытных животных характерным было ослабление процессов внутреннего торможения с 1-й недели после операции. Раздражительный же процесс сначала усиливался, а затем ослабевал. Эти нарушения были длительными и проявлялись больше у собак с малой силой корковых процессов. Безусловные слюнные рефлексы были повышены у всех животных с 9–10-го дня после операции и к 3-му месяцу превышали исходную величину примерно на 20 %.
Введение адреналина способствовало нормализации условно-рефлекторной деятельности. Однократное введение собакам кортизона в малой дозе вызывало значительное увеличение положительных условных слюнных рефлексов, сменявшееся их уменьшением (рис. 63).
Рис. 63. Изменения условных рефлексов у собаки после введения кортизона в дозе 0,25 мг на 1 кг массы (по Н. Николаеву):
а - контрольное введение физиологического раствора, б - введение кортизона; 1 - слюноотделение на зуммер, 2 - то же, на свет, 3 - то же, на метроном 60 ударов/мин (дифференцировочный раздражитель)
Улучшалась и дифференцировка. Однако у животных со слабыми процессами возбуждения и торможения возникали нарушения условно-рефлекторной деятельности. Гидрокортизон, введенный крысам, укорачивал время поисков животными выхода из лабиринта и уменьшал количество ошибок в выборе ими пути.
Интересные данные были получены в опытах на собаках, которым вводился гормон гипофиза, усиливающий естественную выработку гормонов надпочечниками,- адренокортикотропный гормон (АКТГ). Наблюдение за слюнными условными рефлексами у этих животных показало, что характер влияния АКТГ очень зависит от типологических особенностей нервной системы собак.
Таким образом, гормоны мозгового и, в особенности, коркового вещества надпочечников могут усиливать и возбудительные, и тормозные процессы, повышая работоспособность клеток коры головного мозга и способствуя нормализации ее деятельности в случаях нарушения.
Гормоны гипофиза. Клиническая эндокринология дает много примеров того, что поражения гипофиза сопровождаются разнообразными нарушениями высшей нервной деятельности больных. Одни из влияний гипофиза на деятельность коры мозга могут осуществляться через стимулирующее действие гонадотропного гормона его передней доли на половые железы. По-видимому, таким путем некоторые формы гиперфункции гипофиза вызывают патологическое преобладание процессов возбуждения. Иное действие на процессы высшей нервной деятельности оказывают гормоны задней доли гипофиза. Так, введение больших доз этих гормонов собакам приводило к угнетению условных пищевых слюноотделительных рефлексов. Однако угнетение условных рефлексов наблюдали и в результате гипофизэктомии. Возможно, это объясняется относительным преобладанием в норме стимулирующего действия гонадотропного гормона.
Другим объяснением противоречивых результатов, полученных при изучении влияния гипофиза на условно-рефлекторную деятельность, может быть наличие фазности в его действии. Об этом свидетельствуют данные об изменении условных двигательных оборонительных рефлексов у собак под влиянием длительного применения препаратов гипофиза; показано, что это действие зависит от текущего состояния коры мозга.
Итак, гипофиз вторично повышает условно-рефлекторную деятельность с помощью гонадотропного гормона, а гормонами задней доли может ее стимулировать или угнетать в зависимости от количества гормона и длительности его действия.
Фармакологические воздействия
Изучение действия фармакологических веществ на высшую нервную деятельность животных и человека имеет значение для познания ее механизмов и восстановления ее нарушений. По поводу классификации веществ, действующих на высшую нервную деятельность, существуют разногласия, поэтому приводимая ниже классификация имеет условный характер.
Психотропные средства. В группе нейролептиков из средств адренолитического действия в психиатрии широко применяют аминазин как средство, снижающее возбуждение. В эксперименте на животных он обнаружил нормализующее влияние на условно-рефлекторную деятельность, нарушенную невротическим срывом. У собак-невротиков восстанавливались оборонительные условные рефлексы на ранее выработанный стереотип раздражителей. Однако величина положительных условных рефлексов под действием аминазина снижалась. Аналогичные результаты были получены и при изучении слюноотделительных условных рефлексов у собак, а также при исследовании условных рефлексов у обезьян. Аминазин оказывал угнетающее действие на двигательные оборонительные рефлексы у крыс, выработанные на электрокожном подкреплении. У кроликов аминазин в дозах 0,5–1,5 мк/кг снижал величину двигательных пищевых условных рефлексов.
Аминазин угнетает общее поведение, особенно ослабляет агрессивные реакции, нарушает дифференцировки и запаздывание. Однако в некоторых исследованиях отмечено первоначальное небольшое увеличение условных рефлексов. В зависимости от типа нервной системы собак одна и та же доза аминазина могла вызывать у них противоположные эффекты.
Под действием аминазина у кроликов становились реже ритмы электрической активности промежуточного мозга, увеличивалась амплитуда колебаний основных ритмов коры; активность альфа-ритма замедлялась до 4–5 колебаний/с; у людей усиливалась фоновая ритмика ЭКоГ.
При испытании действия разных доз аминазина на слюнные и двигательные рефлексы у собак оказалось, что в малых дозах он увеличивает латентные периоды и снижает величину положительных условных слюнных рефлексов, не нарушая дифференцировок, в то время как двигательные условные рефлексы осуществляются быстро и правильно, несмотря на сонливость животных. При увеличении дозировки нарастает угнетение всех условных рефлексов до полного их исчезновения.
Считают, что влияние аминазина на процессы высшей нервной деятельности связано с его избирательно угнетающим действием на восходящую активирующую систему ствола мозга. Однако показано, что он оказывает влияние и на многие другие структуры мозгового ствола. В частности, аминазин резко угнетает ядра заднего гипоталамуса, связанные с агрессивно-оборонительным поведением, и несколько повышает возбудимость гиппокампа.
Галоперидол также принадлежит к нейролептикам, но является производным бутирофенона. Он угнетает оборонительные условные рефлексы у крыс уже в очень малых дозах (0,1–0,2 мк/кг). Еще меньшие дозы нарушают процессы внутреннего торможения при дифференцировке (0,06 мг/кг) и угашении (0,02 мг/кг). Галоперидол - весьма эффективное средство при экспериментальных неврозах у кошек.
Резерпин (алкалоид из растения Rauwolfia ) угнетает условно-рефлекторную деятельность, что показано на собаках, кошках, крысах, обезьянах. Он тормозит преимущественно оборонительные условные рефлексы, а также выработанные с условной реакцией страха.
Таким образом, нейролептические средства снимают избыточное возбуждение и могут выводить из невротических состояний, особенно связанных с дефицитом торможения.
В группу транквилизаторов входят такие вещества, как мепробамат, седуксен, элениум, диазепам.
Транквилизаторы в отличие от нейролептиков в обычных дозах, как правило, не угнетают классические пищевые и оборонительные условные рефлексы, а в малых дозах даже облегчают их, снимая напряжение тревоги и страха. Угнетение условных рефлексов большими дозами этих веществ при их повторных введениях исчезает, что объясняют адаптацией.
Транквилизаторы преимущественно действуют на лимбическую систему мозга человека, где происходит интеграция отрицательных эмоциональных реакций. Поэтому не образуются временные связи со словами, несущими отрицательные эмоции, при возможности их выработки на невербальные раздражители.
Таким образом, транквилизаторы, снимая состояние тревоги в малых дозах, улучшают условно-рефлекторную деятельность.
Антидепрессанты отличаются более широким спектром своего стимулирующего влияния, оказывая холинолитическое действие. Так, коразол оказывает «пробуждающее» действие при глубоком подавлении высшей нервной деятельности снотворными средствами или наркотиками. Стрихнин усиливает пищевые условные рефлексы, что было установлено еще в лаборатории И.П. Павлова. В дозе 0,088 мг/кг он увеличивал оборонительный условный рефлекс у кошек, а в дозе 0,2 мг/кг улучшал выработку дифференцировок у крыс. Пикротоксин (0,75–1,25 мг/кг) облегчает решение лабиринтных задач крысами.
Антидепрессанты активируют возбудительные процессы и способны восстанавливать высшую нервную деятельность, подавленную наркотиками.
Седативным средством усиления тормозных процессов является бром. Препараты брома, главным образом в виде бромистого натрия, издавна использовали в медицине в качестве успокаивающего средства. При этом действие брома расценивали как снижающее повышенную возбудимость нервной системы. Однако уже первые исследования изменений условных рефлексов после введения брома, произведенные в лаборатории И.П. Павлова, показали, что в основе благоприятного действия брома лежит не подавление процессов возбуждения, а усиление тормозных процессов. Выяснилось, что под влиянием введения брома усиливается выработка условного тормоза.
Например, у одной из очень возбудимых подопытных собак не удавалось образовать условно-тормозные комбинации из тона органной трубы и теплового сигнала условного пищевого рефлекса, несмотря на то, что эта комбинация применялась без подкрепления более 20 раз. После же введения брома звук трубы сразу приобрел способность тормозить условный рефлекс на тепло.
Введение брома улучшает также развитие запаздывания при отставленных условных рефлексах. Бром способствует концентрации тормозного процесса. Так, если у собаки в процессе опыта появляется сонливость, то ее можно устранять бромом.
При исследовании содержания брома в крови подопытных собак, у которых изучали тип высшей нервной деятельности, оказалось, что у собак сильного типа концентрация брома была выше (0,27–0,46 мг %), чем у собак слабого типа (0,12–0,29 мг %).
Описаны значительные видовые различия в чувствительности животных к брому. Так, бром не оказывает такого положительного влияния на процессы внутреннего торможения у голубей, как у собак, а при увеличении дозы быстро начинает их угнетать.
Усиливающее и концентрирующее тормозной процесс действие брома проявляется лишь при определенных его дозах, величина которых оказывается строго индивидуальной. Например, при изучении его влияния на условный отряхивательный рефлекс у кроликов оказалось, что дозы брома 0,1–1,0 г/кг усиливают дифференцировочное торможение, а 3,0 г/кг приводит к растормаживанию. При экспериментальном изучении типа высшей нервной деятельности бром используют как специальный индикатор силы тормозного процесса.
Препараты брома используют также для лечения нарушений высшей нервной деятельности, связанных с ослаблением тормозного процесса.
Таким образом, в определенных дозах седативные средства (в частности, бром) улучшают выработку всех разновидностей условного торможения, а также способствуют его концентрации. Большие их дозы ведут к перенапряжению торможения, в результате чего может произойти ослабление тормозного процесса.
Ноотропные вещества выделились недавно как средства, повышающие функциональное состояние высших отделов мозга и применяемые для лечения психических заболеваний. Наиболее типичный их представитель - пирацетам - в экспериментах ускорял выработку условных рефлексов избегания в лабиринте с водой у мышей, предотвращал у них выпадение памяти при гипоксии и оказывал многие другие положительные влияния на процессы высшей нервной деятельности. Пирацетам применяют при явлениях нарушения мозгового кровообращения.
Таким образом, ноотропные средства улучшают деятельность мозга, повышают работоспособность механизмов мышления.
Галлюциногены, как указывает их название, вызывают галлюцинации, преимущественно зрительные, появление фантастических образов, искаженного восприятия окружающего мира, ощущения собственного тела и времени. Так действуют индольные производные, из которых наиболее известен диэтиламид лизергиновой кислоты (ДЛК), производные некоторых катехоламинов (мескалин) и вещество, выделенное из гриба Amantia muscaria, а затем синтезированное (мускимол).
Все галлюциногены угнетают условные рефлексы. Особенно чувствительны к ним люди и обезьяны, у которых доза ДЛК, вызывающая нарушения, в сотни раз меньше, чем у собак, и в тысячу раз меньше, чем у крыс.
ДЛК в дозе 0,08–0,125 мг/кг и мескалин в дозе 11–15 мг/кг полностью подавляли у крыс пищевые и мало влияли на оборонительные условные рефлексы. Вместе с тем ДЛК в дозе 0,15 мг/кг замедляла угашение условного оборонительного рефлекса и нарушала дифференцировки, а мескалин в дозе 25 мг/кг, наоборот, ускорял угашение.
Таким образом, галлюциногены вызывают извращения восприятий и тормозят положительные условные рефлексы, действуя в основном на подкорковом уровне анализа поступающей информации.
Психостимуляторы. Так называют вещества, в умеренных дозах улучшающие высшую нервную деятельность, особенно возбудительные процессы. Типичный их представитель - кофеин. Он поступает в организм в составе чая и кофе - напитков, которые с незапамятных времен известны своим возбуждающим действием.
Специальные исследования действия кофеина на высшую нервную деятельность показали, что этот алкалоид усиливает процессы возбуждения в коре головного мозга. Он задерживает угасание условных рефлексов, устраняет запаздывание отставленных условных рефлексов и ведет к растормаживанию дифференцировок.
Однако такое действие кофеина можно объяснить не только усилением процессов возбуждения, но и угнетением другого нервного процесса - торможения. Подобно брому, кофеин оказывает свое усиливающее действие лишь в определенных дозах.
Предельные дозы кофеина колеблются от 0,03 до 0,5 г/кг для разных животных. Например, у коров подкожное введение 5–20 мл 20 % раствора натриево-бензойной соли кофеина (0,36–1,44 г чистого кофеина) уже вызывало явления торможения условных рефлексов типа запредельного. У голубей кофеин в дозах 0,002–0,01 г/кг усиливал положительные условные рефлексы, а в дозах 0,003–0,1 г/кг ослаблял их.
Однако усиливающее рефлексы действие кофеина, по-видимому, не сводится к простому повышению возбудимости корковых клеток. Так, прямое измерение порогов раздражения коры у кошек через хронически вживленные электроды показало, что несмотря на введение кофеина в дозах, увеличивающих условные рефлексы, пороги прямого раздражения корковых клеток не снижались, а при введении больших доз (свыше 100 мг/кг) даже возрастали, что может объяснить активацию условных рефлексов его влиянием на подкорковые уровни их осуществления.
Другой представитель психостимуляторов - фенамин. Действие фенамина (аналогичный ему заграничный препарат - бензидрин) исследовали при употреблении этого препарата людьми, в опытах на обезьянах, собаках, крысах и кроликах. Во всех исследованиях выявлено характерное свойство фенамина - усиливать процессы возбуждения в коре головного мозга особенно при утомлении. При этом оказалось, что чувствительность к фенамину сильно колеблется.
В опытах на обезьянах показано, что малые дозы фенамина (0,1–0,5 мг/кг) ускоряют, а большие дозы (1 мг/кг) замедляют условные оборонительные реакции. Действие фенамина было более выражено у животных слабого типа нервной системы или находящихся в сонливом состоянии.
Как показали наблюдения на человеке, прием фенамина в малых дозах способствует устранению сонливости и утомления. При этом человек лучше и точнее производит как физическую, так и умственную работу. В основе такого подъема работоспособности лежит усиление фенамином коркового процесса возбуждения. Действие фенамина длится несколько часов, после чего усиление возбудительного процесса сменяется его угнетением.
Исследования нейронной активности структур коры и подкорковых структур мозга кролика при выработке условного оборонительного рефлекса на звук показали, что под действием фенамина число «обучающихся» нейронов увеличивается в коре и уменьшается в стриопаллидарных образованиях.
Психостимулятором является и эфедрин - алкалоид, который применяется в качестве тонизирующего и возбуждающего средства. По своей химической структуре он близок к адреналину. Подобно адреналину, эфедрин оказывает благотворное влияние на нарушенную нервную деятельность. Однако у здоровых собак однократное введение эфедрина в так называемых средних терапевтических дозах для человека (0,2–0,5 мг/кг) ведет к снижению условных слюноотделительных пищевых рефлексов, главным образом на слабые положительные раздражители без нарушения дифференцировок. Увеличение пищевых условных рефлексов наступало лишь при гораздо, меньших дозах (0,005–0,06 мг/кг). Оборонительные двигательные условные рефлексы при многократных инъекциях эфедрина в дозе 1 мг/кг усиливались, а при дозе 10 мг/кг угнетались.
Из книги Допинги в собаководстве автора Гурман Э ГГЛАВА 3. УПРАВЛЕНИЕ ВЫСШЕЙ НЕРВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬЮ (ПОВЕДЕНИЕМ) Поведение собаки, т.е. сложная совокупность ее взаимодействий с окружающей средой, привычно рассматривается человеком с позиций собственного душевного мира. Такой подход к психике животных хорошо объясним и,
Из книги Эволюционно-генетические аспекты поведения: избранные труды автора3.10. НАРУШЕНИЯ ВЫСШЕЙ НЕРВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ Сочетание нейрохирургических вмешательств в определенные отделы мозга и условно-рефлекторного метода привело к пониманию многих сторон высшей нервной деятельности. Анализ ее нарушений расширил представления о работе мозга в
Из книги Служебная собака [Руководство по подготовке специалистов служебного собаководства] автора Крушинский Леонид ВикторовичНекоторые актуальные вопросы генетики поведения и высшей нервной деятельности Исследования по генетике поведения начались почти с самого начала нынешнего столетия, когда законы Менделя стали достоянием широких кругов биологов.При этом выяснилось, что признаки
Из книги Основы физиологии высшей нервной деятельности автора Коган Александр Борисович6. Типы высшей нервной деятельности На основании изучения условно-рефлекторной деятельности огромного числа собак академик И. П. Павлов создал свое учение о типах высшей нервной деятельности. Все многообразные особенности условно-рефлекторной деятельности собак
Из книги автораГлава 1 ВОЗНИКНОВЕНИЕ, СОДЕРЖАНИЕ И МЕТОДЫ ФИЗИОЛОГИИ ВЫСШЕЙ НЕРВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ С незапамятных времен внимание человека привлекали проявления психической жизни. Откуда берутся мысли? Как понимать сознание, вмещающее весь мир и управляющее нашими поступками? Что
Из книги автораГлава 5 ДИНАМИКА ПРОЦЕССОВ ВЫСШЕЙ НЕРВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ Вся сложная и разнообразная деятельность высших отделов нервной системы построена на работе двух основных нервных процессов - возбуждения и торможения. Протекая в подвижных пространственных и временных
Из книги автораГлава 8 ТИПОЛОГИЯ И ГЕНЕТИКА ВЫСШЕЙ НЕРВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ Нервная деятельность, как мышечная сила, рост, цвет глаз и прочие признаки, может быть индивидуально различной. Эти различия во многом зависят от наследственности. В свою очередь, наследственность формируется
Из книги автораЧасть II ЧАСТНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ ВЫСШЕЙ НЕРВНОЙ
Из книги автораОБЪЕКТИВНОЕ ИЗУЧЕНИЕ ВЫСШЕЙ НЕРВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЖИВОТНЫХ[ 20 ] Второй раз я имею высокую честь и глубокое удовлетворение принимать участие в торжестве открытия деятельности чрезвычайных русских обществ, народившиеся здесь, в Москве, и свидетельствующих о том, как
Из книги автораФИЗИОЛОГИЯ И ПСИХОЛОГИЯ ПРИ ИЗУЧЕНИИ ВЫСШЕЙ НЕРВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЖИВОТНЫХ[ 25 ] Прежде всего я считаю своим долгом благодарить Философское общество, что оно в лице своего председателя изъявило готовность выслушать мое сообщение. Мне трудно было сообразить, насколько это
Из книги автораЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПАТОЛОГИЯ ВЫСШЕЙ НЕРВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ[ 51 ] Несколько вступительных слов о сложной судьбе нашей работы по физиологии и патологии высшей нервной деятельности, принимая, что прилагательные «высшая нервная» отвечают прилагательному
Из книги автораОБЩИЕ ТИПЫ ВЫСШЕЙ НЕРВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЖИВОТНЫХ И ЧЕЛОВЕКА1 Образы, картины поведения как нас самих, так и близких к нам высших животных, с которыми мы находимся в постоянных жизненных отношениях (как, например, собак), представляют огромное разнообразие, прямо
Из книги автораТИПЫ ВЫСШЕЙ НЕРВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ В СВЯЗИ С НЕВРОЗАМИ И ПСИХОЗАМИ И ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЙ МЕХАНИЗМ НЕВРОТИЧЕСКИХ И ПСИХОТИЧЕСКИХ СИМПТОМОВ[ 52 ] Из огромного материала, относящегося к изучению высшей нервной деятельности у собак по методу условных рефлексов, я остановлюсь
Из книги автора6.6. Типы высшей нервной деятельности Условно-рефлекторая деятельность зависит от индивидуальных свойств нервной системы. Индивидуальные свойства нервной системы обусловлены наследственными особенностями индивидуума и его жизненным опытом. Совокупность этих свойств
ВНД у детей 1 года жизни .
Основными особенностями ВНД детей раннего возраста являются: преобладание процессов возбуждения и их широкая иррадиация, слабость тормозных процессов. С возрастом вырабатывается активное внутреннее торможение, уравновешиваются процессы возбуждения и торможения, возрастает сила и концентрация нервных процессов. Развитие ВНД находится в связи с формированием структуры коры больших полушарий и системы анализаторов в целом.
Условно-рефлекторные связи у новорожденных образуются с трудом. Характерно, что сигнальное значение для первых условных рефлексов приобретают раздражители, связанные с процессами пищеварения и дыхания. Самыми ранними условными рефлексами новорожденного являются натуральные пищевые рефлексы на время кормления.
К концу 2-й недели возникает натуральный пищевой рефлекс на «положение для кормления». При этом у ребенка обнаруживаются непроизвольные сосательные движения при определенном положении тела. Условным раздражителем здесь служит целый комплекс раздражителей, поступающих от рецепторов кожи, вестибулярного аппарата и от проприорецепторов.
Условные рефлексы, образованные в течение 1 месяца жизни, очень неустойчивы и требуют постоянного подкрепления. Условные рефлексы вырабатываются не на один, а на целый комплекс раздражителей.
Условные рефлексы на чисто экстерорецептивные раздражители возникают только с 3-х месячного возраста. В это время дети начинают различать раздражители, значительно отличающиеся друг от друга: узнают своих и чужих.
Все виды внутреннего торможения у ребенка 1 года жизни выражены слабо, непостоянны и вырабатываются с большим трудом. Угашение и дифференцировку удается получить лишь к концу 1 месяца, условный тормоз - позднее, а запаздывательное торможение - лишь через 5 месяцев.
Внешне торможение отчетливо выражено с первых дней жизни.
Следует отметить, что у ребенка на протяжении 1 года жизни вырабатывается динамический стереотип. Причем, дети очень болезненно реагируют на его нарушение, т.е. на несоблюдение режима сна и бодрствования, а также часов кормления и прогулок.
Ребенок на первом году жизни начинает овладевать речью. С 5-ти месяцев у детей можно выработать условный рефлекс на слова, произносимые окружающими. С 6-7 месяцев ребенок начинает подражать словам окружающих и к концу первого года жизни развивается собственная речь.
ВНД ребенка в возрасте от года до 3-х лет .
Этот возрастной период характеризуется развитием ВНД. Нервная система в морфологическом отношении достигает более или менее окончательной дифференцировки, совершенствуются анализаторно-синтетические функции коры.
В поведении ребенка процессы возбуждения преобладают над тормозными процессами. Дети этого возраста проявляют большую активность и стремление к деятельности. Ребенок тянется к каждому предмету, старается ощупать его, пробует поднять, а главное - попробовать. При этом мышечные ощущения, получаемые во время манипулирования с предметами, являются основными в процессе познания мира. Отчетливо меняется характер условно-рефлекторной деятельности ребенка. Если раньше условным раздражителем служили комплексные или ситуационные воздействия, то теперь происходит вычленение из них отдельных компонентов. Из окружающего мира ребенок выделяет отдельные предметы, которые представляют для него условные сигналы. Начинают формироваться условные связи даже на отдельные свойства предметов: объем, цвет, форму, вес и т.д. Условные рефлексы вырабатываются гораздо быстрее, почти сразу становятся прочными, а без подкрепления угасают.
Особое значение в ВНД приобретает выработка условных рефлексов в определенной последовательности на экстероцептивные раздражители. Для ребенка становится важным последовательность в одевании одежды, порядок слов в знакомом стихотворении. Иными словами в жизни ребенка приобретает большое значение выработка динамических стереотипов.
Огромное значение в жизни ребенка играет развитие речи, что позволяет ему вступать в контакт с окружающими людьми. Значительно возрастает интеллект, дети начинают хорошо говорить, обогащается словарный запас. До 1,5 лет образованный двигательный рефлекс не воспроизводится при замене условного раздражителя словесным обозначением, после 1,5 лет связь между словом и предметом образуется легко. В это время отмечаются первые проявления словесного мышления. Однако, несмотря на возрастающую роль слова, «удельный вес» непосредственных раздражителей продолжает играть доминирующую роль, то есть мышление остается еще предметным.
Развитие ВНД у детей дошкольного возраста .
ВНД у детей от 3-х до 7-ми лет претерпевает значительные изменения. Значительно возрастает сила, подвижность и уравновешенность нервных процессов. Отмечаются хорошо выраженные индукционные отношения между возбуждением и торможением. Снижается тенденция к генерализации возбуждения.
Изменяется поведение ребенка, он пользуется ранее приобретенными навыками, использует опыт, накопленный им ранее. У детей появляются первые трудовые навыки и умение что-то сделать. Выявляются способности к изобразительной деятельности. При чем замечено, что характер рисунка может служить показателем свойств ВНД и помогает определению ее типа.
С возрастом у детей меняется взаимоотношение между внутренним и внешним торможением. Если раньше преобладало внешнее, то теперь с каждым годом становится легче выработка условных рефлексов с различными видами внутреннего торможения (сложные дифференцировки, запаздывание).
Происходит дальнейшее совершенствование речевой функции. В 4 года словарный запас возрастает до 2000 слов, и дети овладевают правильным грамматическим строем языка. На 5 году формируется словесное мышление. Слово в этом возрасте имеет уже значение «сигнала сигналов», то есть получается обобщающее значение. Но только в 7 лет появляется абстрактное мышление.
Условные рефлексы, выработанные в этом возрасте, отличаются особой прочностью и часто играют решающую роль в дальнейших поведенческих реакциях.
Формирование высшей нервной деятельности ребенка тесно связано с динамикой созревания ассоциативных корковых структур. Ребенок в общении со взрослыми усваивает определенные знания, приобретает новые формы отношения к внешнему миру. Все это строится на основе создания новых функциональных связей и синтезов. Они позволяют овладевать новыми формами восприятия и запоминания, видами мышления, способами организации движений. Структурной основой сложных форм поведения и психики
выступают лобные и нижнетеменные области коры, которые в онтогенезе человека увеличиваются по площади в 9 раз и у взрослого занимают около двух третей всей поверхности новой коры".
Конструкция многозвенных переключений и связей этих зон коры является морфологическим выражением того, что эти формации имеют отношение к наиболее отвлеченным и обобщенным формам человеческих восприятий и действий. Кроме того, у человека в онтогенезе развиваются специфические человеческие корковые формации, имеющие специальное отношение к анализу и синтезу раздражений, связанных с разными сторонами речевой деятельности (речедвигатель-ной, речеслуховой, речезрительной) (рис. 82).
Врожденная рефлекторная деятельность. Уже у новорожденных наблюдается целый ряд рефлексов при тактильном раздражении определенных рецептивных зон кожи. Главным по значению является сосательный рефлекс, который возникает при раздражении слизистой языка, губ, кожи около рта и щек. Специфичным для новорожденных является хоботковый рефлекс - трубкообразное выпячивание губ при легком прикосновении вокруг рта на уровне десен, а также рефлекс Бабин-ского - тыльное сгибание большого пальца стопы и подошвенное сгибание всех остальных при раздражении подошвы стопы.
Из защитных рефлексов с кожи новорожденного следует упомянуть мигательный, носовой - движение рук на раздражение слизистой носа, ушной - то же, при щекотании наружного слухового прохода.
К моменту рождения уже сформированы болевые и температурные рецепторы, при их стимуляции появляются соответствующие рефлексы. При этом наибольшей возбудимостью к болевым раздражениям отличаются рецепторы лица.
У новорожденных детей можно вызвать многочисленные рефлексы с вестибулярного аппарата. Это прежде
всего установочный лабиринтный рефлекс головы, установочный рефлекс с туловища на голову, шейный тонический рефлекс. Эти рефлексы четко выражены в первом полугодии и к концу первого года жизни ослабляются и пропадают.
Из статокинетических рефлексов для детей раннего возраста характерны вращательный и поствращательный нистагм, компенсаторное отклонение головы при вращении. Стабилизация у детей тонических и установочных рефлексов, которые обеспечивают нормальное положение головы, поддержание позы сидя, стоя, возможна благодаря выработке вестибулярных условных рефлексов (1,5-2 мес), а позже и анализу вестибулярных сигнализаций.
У новорожденных более высокой чувствительностью чем у взрослых обладает значительная поверхность слизистой рта- Хотя общая вкусовая чувствительность снижена. Тем не менее новорожденные дети различают сладкое, горькое, кислое и соленое. Причем сладкие вещества вызывают сосательные движения, а остальные - отрицательную реакцию: сморщивание лица, закрывание глаз, искривление рта, выпячивание губ и языка.
Слуховая система начинает функционировать сразу после рождения. На звуки у новорожденных детей возникают преимущественно общие реакции в виде вздрагивания и двигательного беспокойства, которое сопровождается изменением дыхательной и сердечной ритмики. Уже новорожденные дети могут различать звуки, относящиеся по высоте на одну октаву, воспринимать разницу в тембре, в его пространственном расположении.
Первая реакция новорожденного на световые раздражения - это зрачковый рефлекс, который стабилизируется только к 4-5 мес. К ранним зрительным реакциям относится и ориентировочный рефлекс на световые раздражения, который в начале носит генерали-зованный характер. Новорожденные не могут фиксировать взором предмет. Эта способность формируется к 3-5 мес, к этому времени появляется реакция фиксации взора. Возникает типичный ориентировочно-исследовательский рефлекс: поворачивание глаз и головы к источнику света.
У новорожденных движения глаз не координированы, наблюдаются нис-тагмоидные движения. Механизмы фиксации взора обеспечивают к 2-5 мес жизни появление координированного
зрения. В это время обнаруживается способность к формированию у ребенка условных рефлексов на зрительные раздражители.
Связь новорожденного с окружающим миром осуществляется небольшим числом врожденных рефлексов, весьма несовершенных, не точных, вызываемых как внешними, так и внутренними раздражениями. Врожденные рефлексы человека в динамике его онтогенеза обнаруживают свое проявление и завершают созревание в разные сроки, что отражает общебиологичсс-кие эволюционные закономерности и определяет, в свою очередь, динамику формирования высшей нервной деятельности ребенка.
Высшая нервная деятельность ребенка пер в ого года после рождения. Наиболее ранней формой индивидуального приспособления у новорожденного ребенка выступают натуральные условные рефлексы. Самые первые из них возникают на второй неделе после рождения при строгом режиме кормления ребенка. При этом, как правило, уже за 30 мин до очередного кормления появляются сдвиги во внутренней среде организма ребенка - повышение количества лейкоцитов крови, увеличение газообмена, а затем - пробуждение и беспокойство ребенка. Это натуральный условный рефлекс «на время», где сигналом выступает раздражение рецепторов внутренних органов, а подкреплением - пища. Почти одновременно с этим появляется натуральный условный пищевой рефлекс в виде сосательных движений в ответ на «положение для кормления» (рефлекс Бехтерева - Щелованова). В осуществлении этих рефлексов главную роль выполняют комплекс раздражений от кожного, мышечного и вестибулярного аппаратов, а подкреплением является кормление. Для образования этих рефлексов имеет значение начало кормления новорожденного грудью матери.
Приспособление организма ребенка к определенному режиму сна, бодрствования, кормления и т. п. представляет собой образование систем условных рефлексов на последовательные комп-
лексы раздражений (динамические стереотипы). Ребенок первого года жизни сильно реагирует на нарушение режима сна или питания, тогда как изменения в окружающей обстановке для него не являются столь заметными. По уже к 9-10 мес существенное значение для ребенка приобретают комплексы внешних раздражений. Теперь для него важен не только режим, но и внешняя обстановка, определенные люди, ухаживающие за ним. Это определяется большим числом условных рефлексов, выработанных к этому времени на разнообразные внешние сигналы.
Сроки и темпы созревания отдельных сенсорных систем определяют последовательность образования различных искусственных условных рефлексов .
В течение 5-8-й недели двигательные пищевые и оборонительные условные рефлексы вырабатываются со всех сенсорных систем. При этом чем старше ребенок, тем меньше число сочетаний требуется для образования условного рефлекса и тем раньше наступает его упрочение. При прочих равных условиях образование условных рефлексов зависит от того, на базе каких врожденных рефлексов они вырабатываются.
Существует определенная закономерность и в динамике проявления условно-рефлекторных реакций. Первая стадия характеризуется появлением слабо выраженных и неустойчивых условных реакций. Им обычно предшествует ориентировочная реакция. В ней ясно выступают вегетативные компоненты: изменения дыхания и сердечной деятельности. Вторая стадия характеризуется более устойчивым проявлением специализированных двигательных реакций с одновременным четким выявлением вегетативных компонентов. Третья стадия отличается дальнейшей специализацией двигательных компонентов условного рефлекса и ослаблением его вегетативных компонентов. Чем младше ребенок, тем более длительными являются все стадии развития рефлекса. У более старших детей первые стадии протекают в значительно редуцированном виде.
Во втором полугодии жизни отчетливо выявляются индивидуальные типологические особенности высшей нервной деятельности. Удается выделить группу детей, у которых быстро образуются и упрочиваются положительные и тормозные условные рефлексы. У другой группы хорошо образуются положительные условные связи, но с трудом вырабатывается дифференцировочное торможение. Наконец, выделяется группа детей, у которых плохо вырабатываются положительные условные рефлексы и совсем не образуются диф-ференцировки.
С указанными особенностями мозговых процессов тесно связаны индивидуальные характеристики сна, вегетативных функций и общего развития ребенка.
Параллельно с совершенствованием нервных процессов развиваются и их свойства - сила, подвижность и уравновешенность. Эти свойства могут служить основой для формирования индивидуальных особенностей высшей нервной деятельности.
На протяжении всего первого года жизни очень важным для правильного развития ребенка является строгий режим дня: сна, бодрствования, питания и прогулок. Ребенок первого года жизни отрицательно реагирует на нарушения режима сна или питания, хотя изменения обстановки и других внешних воздействий для него мало значимы, т. е. стереотип интероцеп-тивных условных рефлексов имеет большее значение, чем стереотипы внешних раздражений. Лишь к концу первого года для ребенка приобретают существенное значение комплексы внешних раздражений.
К этому времени торможение какой-либо реакции ребенка надежнее и легче достигается путем внешнего торможения, когда внимание ребенка переключается с помощью ориентировочной реакции на новый раздражитель. Однако попытки использовать различные виды внутреннего торможения в воспитательных целях в этом возрасте еще безуспешны.
На базе врожденных и приобретен-
ных путем подражания звуковых реакций к концу первого года жизни появляются первые речедвигатель ны е временные связи.
Ф Таким образом, в течение первого года жизни ребенка количество условных рефлексов на непосредственные раздражители постепенно увеличивается. Вначале формируются только вегетативные условные реакции, затем двигательные и, наконец, появляются речедвигательные. Наличие последних не говорит еще о появлении словесного мышления, поскольку нет еще отвлечения и обобщения при помощи слов. В этот возрастной период закладываются лишь элементарные основы второй сигнальной системы.
Проследим динамику этого процесса более детально. В возрасте 9-10 мес реакции детей определяются раздражителями, исходящими не от одного предмета, а от всей ситуации в целом. Очень часто одним из компонентов такого одновременного комплексного внешнего раздражителя является слово. Условные рефлексы на слова начинают появляться у ребенка после 6-месячного возраста (первые проявления сенсорной речи ). Однако слово еще не выступает как самостоятельный сигнал, оно действует лишь в составе комплексных раздражителей как один из компонентов. Так, например, вопросы: «Где папа?» или «Где мама?» вызывают правильную ответную реакцию ребенка только при условии одновременного действия других раздражителей: мышечных, вестибулярных, зрительных и звуковых. Стоит изменить хотя бы один из этих компонентов (например, голос и интонацию), как прежняя реакция исчезнет. Но если при сохранении всех прежних компонентов комплекса заменить слово на близкое по звучанию, реакция может проявляться по-прежнему. Значит, в этом возрасте слово еще останется слабым компонентом комплекса. Слово вначале имеет второстепенное значение и только постепенно приобретает значение сильного компонента в комплексном раздражителе и, наконец, самостоятельного сигнала.
В естественных условиях ни один сложный раздражитель не повторяется в строго постоянном составе, наиболее же постоянным членом такого комплекса является словесный. Поэтому при систематическом повторении слова в составе комплекса раздражителей начинает ослабляться влияние остальных переменных компонентов на осуществление реакции. Сначала перестает влиять на выполнение реакции поза ребенка, а потом зрительный и слуховой компоненты сложного раздражителя. Только слово как наиболее постоянный компонент, независимо от других компонентов, приобретает условно-рефлекторное действие и постепенно превращается в заменитель всего комплекса. «Освобождение» слова от других компонентов, с которыми оно было связано в данном комплексном раздражителе, рассматривают как результат функциональной тренировки нервной системы. Этот процесс заканчивается к концу первого года жизни ребенка. Характерной особенностью первых слов, произнесенных (в порядке подражания) ребенком, является то, что они относятся не к конкретному предмету, а ко всей ситуации в целом. В этом возрасте отдельные объекты и предметы внешней среды ребенок еще не выделяет. Хотя ребенок этого возраста произносит слова «мама» и «папа», оказывается, что и платье матери и ее кровать - тоже «мама». А ту же маму с новой прической, в новой одежде или в необычном окружении ребенок может не узнать. Значит, для ребенка этого возраста окружающий мир представляется еще мало расчлененным в звуковом и зрительном отношениях. Первые слова - это просто звуковые обозначения определенных предметов и лиц: сначала воспринимаются названия окружающих ребенка вещей, названия игрушек, имен взрослых, позже - изображения предметов, затем - названий частей тела и лица. Превращение слова в абстрактный сигнал, обозначающий совокупность предметов, происходит в следующий возрастной период.
Высшая нервная деятельность в раннем детстве (1 - 3 го да). Для этого
возраста характерным является дальнейшее морфологическое и функциональное созревание головного мозга и координированное управление скелет-но-м ыш ечной системой. Развивается ходьба и речь, руки освобождаются для манипулирования с предметами. Создаются условия для активной исследовательской деятельности.
Если в годовалом возрасте поведение ребенка определялось преимущественно окружающей обстановкой в целом, то на 2-м году жизни начинают вычленяться комплексы раздражителей, исходящие от одного предмета. На их основе возникают образы отдельных предметов. В результате действия ребенка с предметами они обособляются из обобщенного недифференцированного мира. Ребенок тянется ручками к каждому предмету, ощупывает его, толкает, пробует поднять, лизнуть языком и т, д. При этом возникает множество сенсорных сигналов (зрительных, мышечных, вкусовых и Др.), свойственных именно данному предмету.
Постепенно формируется система адекватных действий с предметами: ребенок начинает садиться на стул, есть ложкой и т. д. Если у годовалого ребенка наиболее сильным безусловным подкреплением было пищевое, то на 2-3-м году жизни самыми эффективными оказываются ориентировочное! оборонительное и игровое подкрепления. Формируется множество условных рефлексов на отношения.
В этом периоде развития еще большее значение приобретают системы условных рефлексов на стереотипы внешних раздражений, следующих друг за другом в определенной временной последовательности. Большое значение приобретает последовательность отдельных этапов умывания, кормления, игры, одевания и раздевания, порядка слов в сказке или песенке. Так как у детей в этом возрасте еще недостаточно развиты сила и подвижность нервных процессов, обеспечивающих переключение с одного вида деятельности на другой, для детей характерной оказывается потребность в форми-
ровании четких жизненных стереотипов. Выработка стереотипов не представляет трудностей для ребенка, но изменение порядка сигналов в стереотипе является крайне тяжелой задачей. Поэтому для детей до 3 лет необходимо крайне бережное отношение в з рослых ко всем вырабатываемым стереотипам. В этом возрасте происходит обычно интенсивное накопление фонда рече-двигательных условных рефлексов. К концу 2-го года словарный запас ребенка может составлять 200-400 слов, а к концу 3-го - 2000 слов и больше.
Формирование речевых реакций невозможно без звукового словесного подражания. При этом особую роль играет установление связи слова с видом предмета, его осязанием и другими признаками. Физиологическая трактовка процесса формирования связи между словом и различными ощущениями у ребенка, впервые увидевшего предмет, была дана еще И. М. Сеченовым (1900).
Например, ребенок видит елку, трогает ее, ощущает запах хвои, т. е. получает ряд непосредственных ощущений. Слово «елка» - это сигнал («символ первой степени», по Сеченову), в котором сведены все эти ощущения, т. е. сокращенный знак комплексного раздражения. Такую систему рефлексов между компонентами комплекса, которая есть не что иное, как полное представление о предмете, И. М. Сеченов назвал «значение в элементарной форме». После того как ребенок встречал разные елки, слово «елка» приобрело более широкое значение («символ второго порядка»), а чувственный образ стал менее конкретным. Далее появляется слово «дерево», охватывающее большой круг предметов, а потом и еще более обобщающее значение слова «растение».
В речевой деятельности нужно различать понимание речи (сенсорная речь) и ее воспроизведение (моторная речь ). Вначале возникает понимание речи, затем эти два процесса теснейшим образом увязываются. Оказалось, что у детей до 3 лет различение звуков речи тесно связано со способностью тонкого
манипулирования пальцами при ощупывании какого-либо предмета и мышечными сигналами с самого артикуляционного аппарата, возникающими при произнесении слов.
Активное узнавание окружающего мира, оперирование с предметами, характерные для ребенка 2 3 лет, тесно связаны с «мышлением в действии». Сначала действия ребенка хаотичны и однотипны, но затем в результате опыта они становятся целенаправленными и организованными. Овладение действиями с предметами оказывает решающее влияние на формирование речевых обобщений (внутренняя речь ). Установлено, что словесные сигналы непрерывно обогащаются новыми условными связями, что составляет физиологическую основу функции обобщения. Причем системы условных связей, вырабатываемые в этом возрасте, отличаются особой прочностью и иногда сохраняют свое значение в течение всей последующей жизни человека.
На 2-м году жизни у ребенка происходит соединение слов в последовательные комплексы - фразы и их автоматизация. Пока еще такие «речевые цепи» коротки. Они состоят не более чем из 10 слов.
Ф Используя сеченовскую схему, представим себе основные этапы развития обобщающей функции слова (по М. М. Кольцовой и Н. И. Касаткину, 1970).
/ степень интеграции - слово замещает чувственный образ определенного предмета, т. е. оно является эквивалентом одного конкретного предмета («ляля» - только данная кукла, конец 1-го - начало 2-го года).
// степень интеграции - слово замещает несколько чувственных образов однородных предметов («ляля» - относится к нескольким куклам, конец 2-го года).
/// степень интеграции - слово замещает ряд чувственных образов разнородных предметов («игрушка» - это и куклы, и мячи, и кубики). Эта степень интеграции достигается не раньше 3-го года.
IV степень интеграции -- в слове сведен ряд обобщений предыдущих степеней (например, слово «вещь» содержит обобщение, даваемое словом «игрушка», «одежда», «еда» и пр.). Такая степень обобщения развивается у детей на 5-м году жизни.
Следовательно, несмотря на возрастающую роль слова, удельный вес конкретных раздражителей у ребенка 3 лет еще достаточно высок: м ы шление ребен к а оказывается в основном предметным.
Высшая нервная деятельность в дошкольном возрасте (от 3 до 6 лет). Этот возраст характеризуется высокой стабильностью всех видов внутреннего торможения. Угашение и дифференцирование условных сигналов вырабатываются быстрее, и длительнее становятся периоды удерживания тормозного состояния. Общее усиление нервных процессов, и прежде всего торможения, проявляется также в том, что дети уже не производят большого количества манипуляций, как это было прежде. Все большее значение приобретает использование прошлого опыта, ранее образованных навыков. Стереотипы все еще играют существенную роль в жизни ребенка. Причем в этих стереотипах преобладают прямые временные связи. Например, дети затрудняются или совсем не могут вести обратный счет (6, 5, 4, 3, 2, 1) и легко соскальзывают на привычный прямой счет.
ф Обратные связи возникают позже прямых условных связей и лишь к школьному возрасту соотношение между прямыми и обратными связями выравнивается. Тем не менее у детей в возрасте 5-7 лет переделка стереотипов раздражителей уже не является трудной задачей и дети воспринимают ее как игру.
V 5-6-летних детей при выработке условных рефлексов наблюдается много мсжсигнальных реакций, а у 7-летних они возникают лишь в 20 % случаев. Если воспитатель в детском саду предлагает игру: на определенный сигнал выполнить какое-либо действие (например, поднять левую руку на счет «пять»), то дети сначала будут выпол-
нять его и на другие слова, прежде чем научатся четко следовать правилам игры.
ф Следовательно, у 5-6-летних детей отмечается все еще достаточно выраженная генерализация, а специализация условных рефлексов достигается с достаточным трудом.
К 3-5 годам обобщающее значение слова еще опирается на один признак - общность действий, которые можно производить с предметами. Например, ложка - это чем едят, мебель - на чем сидят или спят и т. д. Для этого возраста типичны бурные проявления эмоций, которые, однако, носят нестойкий характер. Поэтому этот период называют возрастом аффе к тивности. Дети проявляют попытки утвердить себя, привлечь к себе внимание, активно ограничить себя от среды. К 6-7 годам оказывается доступным выделение общих или групповых признаков предметов и явлений. В связи с началом обучения чтению и письму слово приобретает выраженные обобщающие свойства. В возрасте 6-7 лет на фоне общего снижения аффективной сферы начинает преобладать словесное мышление с внутренней речью.
И. М. Сеченов писал по этому поводу: «Эта фаза психической эволюции в области мышления начинается как будто бы крупным переломом {но, в сущности, как мы вскоре увидим, этого нет): ребенок думал, думал чувственными конкретами, и вдруг объектами мысли являются у него не копии с действительности, а какие-то отголоски ее, сначала очень близкие к реальному порядку вещей, но мало-помалу удаляющиеся от своих источников настолько, что с виду обрывается всякая связь между знаком или символом и его чувственным корнем» 1 .
Начиная с 6-летнего возраста, ребенок в состоянии управлять своим поведением на основе предварительной словесно-обобщенной инструкции. К этому возрасту ребенок в состоянии удерживать программу действий, состоящих из ряда движений. У детей старше 5 лет
^ Сеченов И. М. Собр. соч. Изд. АН СССР, 1952. Т. 1. С. 365-366.
на ход выработки условны?: навыков начинает оказывать влияние степень вероятности подкрепления. До этого преобладал принцип максимизации, при котором даже минимальная вероятность подкрепления приводила к упорному повторению этого навыка. Теперь же поведение ребенка начинает в большей степени определяться степенью вероятности тех или иных событий в окружающей среде (при н цип оптимизации ),
В специальных электроэнцефалогра-фических исследованиях изучалась динамика функционального созревания основных корковых зон у детей раннего возраста (Т. П. Хризман, 1978). Установлено, что ведущим звеном в организации межцентральных отношений являются не сенсорные, а ассоциативные отделы неокортекса - нижнетеменные и лобные зоны. У детей первого года жизни фокусами взаимосвязной активности являются нижнетеменные зоны, связанные с затылочными, височными и моторными центрами коры. У двухлетних детей фокусы взаимосвязной активности перемещаются в лобные отделы коры, которые вступают в синхронные взаимоотношения с другими центрами коры. У детей 4-5 лет отмечается усиление межцентральных взаимодействий нижнетеменных долей. На более поздних этапах онтогенеза (6-7 лет) вновь происходит усиление межцентральных связей лобных областей с другими отделами коры (рис. 83).
Особенно ярко выступают межцентральные отношения при изучении становления речевой деятельности ребенка. У годовалых детей только при опознании знакомого слова усиливаются связи нижнетеменных и височных областей коры левого полушария. На втором году жизни при опознании знакомого слова усиливаются связи двух ассоциативных областей - нижнетеменных и лобных тоже преимущественно левого полушария.У детей 4-5 лет при восприятии знакомого слова связи левой лобной и левой нижнетеменной зон еще более усложняются. Такая динамика перестроек электрической активности при восприятии слов отражает морфофунк-
циональную зрелость высших инте-гративных систем мозга ребенка.
Высшая нервная деятельность в младшем школьном возрасте (6- 11 лет). В этом возрасте нервные процессы характеризуются достаточной силой и уравновешенностью, все виды внутреннего торможения выражены хорошо. Однако дети еще затрудняются в выполнении мелких и точных движений, хотя эти способности весьма быстро совершенствуются. Еще недостаточно развиты механизмы, определяющие активное внимание и сосредоточенность. Быстрое утомление, иногда сопровождающееся невротическими нарушениями, которые могут развиваться как следствие чрезмерной учебной нагрузки. Сам факт школьного обучения оказывает значительное влияние на развитие психики ребенка, так как вся жизнь школьника коренным образом перестраивается по сравнению с его дошкольным детством. Обучение в школе шестилетних детей ускоряет развитие у них различных психических свойств по сравнению с одногодками, посещающими детские сады.
В этом возрасте развитие коры головного мозга приближается к уровню взрослого человека, что является важнейшим фактором формирования высших нервных и психических функций ребенка.
Дети в возрасте 6-11 лет более ярко проявляют типологические особенности высшей нервной деятельности. Дети отличаются между собой по признакам силы, уравновешенности и подвижности процессов возбуждения и торможения. Полная классификация типов высшей нервной деятельности еще не разработана. К тому же сила, подвижность и уравновешенность нервных процессов меняются с возрастом, поэтому о типе высшей нервной деятельности у детей можно говорить лишь очень условно. Несмотря на это, в воспитательной работе требуется учитывать особенности детей:
пр и настойчивой работе развитие отдельных свойств высшей н е рвной деятельности может быть изменено в нужном на п рав л ении.
Рис 83 Схема образования механизмов вос п риятия слова у детей в п ро ц ессе развития (по Т. П Хризман, 1978):
А - уровень рецептивных преобразований; Б - уровень фирнемного перекодирования слова; В - уровень семантического анализа слова; Г - зоны мозга, участвующие в семантическом анализе слова; л лобные зоны; м - моторные, нт - нижнетеменные; в - височные; з затылочные
Особенности высшей нервной деятельности в подростковом возрасте.
Период с 11 до 13 лет у девочек и с 13 до 15 лет у мальчиков является первой фазой подросткового периода. В подростковом периоде происходит половое созревание, он резко отличается от всех других этапов жизни человека. Изменения в поведении определяются прежде всего общим повышением возбудимости центральной нервной системы и ослаблением процессов торможения. Иногда это приводит к повышенной раздражительности, легкой утомляемости, расстройствам сна.
ф В условно-рефлекторной деятельности отмечается усиление межсигнальных реакций, ухудшение дифференцирования сигналов, широкая иррадиация возбуждения. Возрастают латентные периоды условных реакций. Речь подростков замедляется, ответы становятся лаконичными и стереотипными, формирование новых условных связей на словесные сигналы затруднено. Все эти обстоятельства должны учитываться в школе, чтобы требования учителя не противоречили физиологическим особенностям развития подростка. Для некоторых из них в этом возрасте пред-
ставляют определенные трудности построение богатой речи, логических умозаключений, запоминание большого объема учебного материала.
Вторая фаза подросткового периода у девочек приходится на 13-15 лет, а у мальчиков - на 15-17 лет. Это наиболее критическая полоса в развитии подростков. В этом возрасте возможны проявления психической неуравновешенности с резкими переходами от бурного восторга к депрессии и обратно, резко критическое отношение к окружающим взрослым (родным и учителям), чрезвычайная обидчивость, а у девочек - склонность к слезам. Часты проявления негативизма и вспыльчивости. В этом возрасте одной из задач педагогов и родителей является развитие и тренировка коркового торможения, так называемое воспитание «тормозов».
Роль второй сигнальной системы вновь начинает возрастать, ускоряется образование условных рефлексов на словесные сигналы, улучшается память на абстрактные зрительные изображения.
ф В возрасте 15-17 лет в основном завершается становление высшей нервной деятельности , она характеризуется высокой степенью функционального совершенства.
Ребенка формируются в результате морфофункционального созревания всего нервного аппарата. Нервная система, а вместе с ней и высшая нервная деятельность у детей и подростков достигают уровня взрослого человека примерно к 20 годам. Весь сложный процесс развития ВНД человека определяется как наследственно, так и многими другими биологическими и социальными факторами внешней среды. Последние приобретают ведущее значение в постнатальном периоде, поэтому на семью и учебные заведения ложится основная ответственность за развитие интеллектуальных возможностей человека.
ВНД ребенка от рождения до 7 лет. Ребенок рождается с набором безусловных , рефлекторные дуги которых начинают формироваться на 3-м месяце внутриутробного развития. Тогда у плода появляются первые сосательные и дыхательные движения, а активное движение плода наблюдается на 4-5-м месяце. К моменту рождения у ребенка формируется большинство врожденных рефлексов, которые обеспечивают ему нормальное функционирование вегетативной сферы.
Возможность простых пищевых условных возникает уже на 1-2-е сутки, а к концу первого месяца развития образуются условные рефлексы с и вестибулярного аппарата.
Со 2-го месяца жизни образуются слуховые, зрительные и тактильные рефлексы, а к 5-му месяцу развития у ребенка вырабатываются все основные виды условного торможения. Большое значение в совершенствовании условно-рефлекторной деятельности имеет ребенка. Чем раньше начато обучение, т. е. условных рефлексов, тем быстрее идет их формирование впоследствии.
К концу 1-го года развития ребенок относительно хорошо различает пищи, форму и цвет предметов, различает голоса и лица. Значительно совершенствуются движения, некоторые дети начинают ходить. Ребенок пытается произносить отдельные слова, и у него формируются условные рефлексы на словесные . Следовательно, уже в конце первого года полным ходом идет развитие второй сигнальной системы и формируется ее совместная деятельность с первой.
На 2-м году развития ребенка совершенствуются все виды условно-рефлекторной деятельности, и продолжается формирование второй сигнальной системы, значительно увеличивается словарный запас; раздражители или их комплексы начинают вызывать словесные реакции. Уже у двухгодовалого ребенка слова приобретают сигнальное значение.
2-й и 3-й год жизни отличаются живой ориентировочной и исследовательской деятельностью. Этот возраст ребенка характеризуется «предметным» характером , т. е. решающим значением мышечных ощущений. Эта особенность в значительной степени связана с морфологическим созреванием , так как многие моторные корковые зоны и зоны кожно-мышечной чувствительности уже к 1-2 годам достигают достаточно высокой функциональной полноценности. Основным фактором, стимулирующим созревание этих корковых зон, являются мышечные сокращения и высокая двигательная активность ребенка.
Период до 3-х лет характеризуется также легкостью образования условных рефлексов на самые различные раздражители. Примечательной особенностью 2-3-летнего ребенка является легкость выработки динамических стереотипов – последовательных цепей условно-рефлекторных актов, осуществляющихся в строго определенном, закрепленном во времени порядке. это следствие сложной системной реакции организма на комплекс условных раздражителей (условный на время – прием пищи, время и др.).
Возраст от 3-х до 5-ти лет характеризуется дальнейшим развитием речи и совершенствованием (увеличивается их сила, подвижность и уравновешенность), процессы внутреннего торможения приобретают доминирующее значение, но запаздывательное торможение и условный тормоз вырабатываются с трудом.
К 5-7 годам еще более повышается роль сигнальной системы слов и дети начинают свободно говорить. Это обусловлено тем, что только к семи годам постнатального развития функционально созревает материальный субстрат второй сигнальной системы – кора больших полушариев.
ВНД детей от 7 до 18 лет. Младший школьный возраст (с 7 до 12 лет) – период относительно «спокойного» развития ВНД. Сила процессов торможения и возбуждения, их подвижность, уравновешенность и взаимная индукция, а также уменьшение силы внешнего торможения обеспечивают возможности широкого обучения ребенка. Но только при обучении письму и чтению слово становится предметом сознания ребенка, все, более отдаляясь от связанных с ним образов, предметов и действий. Незначительное ухудшение процессов ВНД наблюдается только в 1-м классе в связи с процессами адаптации к школе.
Особое значение для педагогов имеет подростковый (с 11-12 до 15-17 лет) период. В это время нарушается уравновешенность нервных процессов, большую силу приобретает возбуждение, замедляется прирост подвижности нервных процессов, значительно ухудшается дифференцировка условных раздражителей. Ослабляется деятельность коры, а вместе с тем и второй сигнальной системы. Все функциональные изменения приводят к психической неуравновешенности и конфликтности подростка.
Старший школьный возраст (15-18 лет) совпадает с окончательным морфофункциональным созреванием всех систем организма. Повышается роль корковых процессов в регуляции психической деятельности и функций второй сигнальной системы. Все свойства нервных процессов достигают уровня взрослого человека, т. е. ВНД старших школьников становится упорядоченной и гармоничной. Таким образом, для нормального развития ВНД на каждом отдельном этапе онтогенеза необходимо создание оптимальных условий.
Особенности развитие ВНД у детей.
Формирование ВНД у детей тесно связано с созреванием коры больших полушарий. Известно, что структурной основой сложных психических форм поведения являются ассоциативные зоны коры, особенно расположенные в лобных и нижних теменных областях. Площадь ассоциативной коры после рождения увеличивается в 9 раз и у взрослых она занимает 2/3 всей поверхности коры.
ВНД у детей первого года жизни. У плодов условно - рефлекторная деятельность не доказана. Как рано формируются условные рефлексы у человеческого детеныша, исследовали Липситт и Кейс. Они в 1946 г. провели исследование по выработке условного рефлекса у трехдневных младенцев. Десяти опытным младенцам 20 раз сочетали подачу чистого звукового тона (условный сигнал) с последующим кормлением соской (безусловный раздражитель). В конечном итоге младенцы этой группы совершали сосательные движения только на звук. Дети из контрольной группы сосательных движений не совершали, так как звуковой тон не подкреплялся соской. Таким образом, научение младенца возможно с первых дней его внеутробной жизни. Самые первые натуральные условные рефлексы возникают на второй неделе после рождения на время, если строго соблюдается режим кормления. Уже за 30 минут до очередного кормления у ребенка повышается в крови количество лейкоцитов, усиливается газообмен и ребенок просыпается. Такая реакция называется натуральным условным рефлексом.
Одновременно у ребенка формируются условные рефлексы в виде сосательных движений на положение тела для кормления.
К концу второй недели после рождения у ребенка наблюдаются устойчивые условные рефлексы с вестибулярного и слухового аппаратов. Ребенок быстрее засыпает на укачивание и убаюкивание.
Через 2 месяца после рождения условные рефлексы могут вырабатываться у младенцев на раздражения всех видов рецепторов. К этому времени у детей формируется зрительная и слуховая память. В возрасте от 3 до 6 месяцев устанавливаются взаимоотношения между кожно-тактильным, двигательным и зрительным анализаторами, на основе чего формируются целенаправленные движения рук.
В возрасте от 5 до 8 месяцев ребенок изучает предметом визуально, с помощью рук и рта. Ребенок может перекладывать вещи из руки в руку, захватывать предметы двумя пальцами, может хлопать и ударять игрушками – эти действия связаны с формированием тонкой моторики.
Грубая моторика развивается за счет включения крупных мышц, что позволяет детям садиться, стоять с опорой, ползать и ходить с опорой. Дети проявляют поисковое поведение.
Игры в 6-7 месяцев закладывают основу для последующего развития мышления и речи.
В 7-8 месяцев ребенок способен различать механические игрушки и живые объекты.
Условные рефлексы на слово появляются с 7 месячного возраста – это первые проявления сенсорной речи. Правильная реакция на слова проявляется только в привычной обстановке.
В 11-12 месяцев ребенок ходит самостоятельно. В этот период он активно изучает мир: исследует содержимое ящиков, включает приборы, забирается в шкафы, на подоконник. Самостоятельно овладевает приемами еды, питья.
Специализация условных рефлексов неразрывно связана с развитием коркового торможения.
Безусловное внешнее торможение проявляется у ребенка с самого начала условно-рефлекторной деятельности. Любые посторонние раздражители тормозят у ребенка условные рефлексы. Это является одной из причин непостоянства условных рефлексов у маленьких.
Условное (внутреннее торможение) проявляется не сразу после рождения ребенка. Угасательное и дифференцировочное торможение условных рефлексов удается выработать у детей старше 2,5-3 месяцев. Но дифференцировка вырабатывается только на сильно различимые раздражители. Например: звук гудка является условным подкрепляемым сигналом, а звук звонка – неподкрепляемым. В процессе длительной выработки дифференцировочного торможения, ребенок начнет различать эти сигналы. Только к 6 месяцам ребенок овладевает более тонкой дифференцировкой.
Торможение типа условный тормоз возникает позднее. С 5 месяцев у ребенка появляется признаки запаздывательного торможения.
У ребенка буквально с первых минут после рождения проявляются отрицательные эмоции, связанные с необходимостью удовлетворения потребностей в пище, тепле, комфорте. Удовлетворение потребностей у новорожденного снимает отрицательных эмоций, но не вызывает положительных. И только в начале второго месяца жизни ребенка появляются положительные эмоции в ответ не ласку, улыбку взрослого. С этого времени у ребенка появляется потребность эмоционального общения. Эмоциональная депривация даже у здорового ребенка приводит к задержке развития.
Новорожденные спят 20-21 час в сутки, в возрасте 1 год – около 14 часов. Для новорожденных характерна многократная (6-7 раз в сутки) смена сна и бодрствования (сон полициклический). Количество циклов с возрастом уменьшается. В год ребенок спит 3 раза в сутки. У новорожденных быстрый сон имеет большую продолжительность и занимает около половины всего времени сна, т.е. около 10 часов.
В течение первого года жизни мозг увеличивается в 2-2,5 раза.
Развитие ВНД в период раннего детства (1-3 года). Идет дальнейшее развитие головного мозга. Постепенно формируются адекватные действия с предметами. Ребенок понимает их назначение. У ребенка вырабатывается динамический стереотип. Но подвижность нервных процессов, обеспечивающих переключение с одного вида деятельности на другие, недостаточна. Изменения порядка сигналов в выработанном стереотипе вызывает у ребенка затруднение в формировании ответной реакции. Поэтому дети до 3 лет требуют бережного отношения к выработанным положительным привычкам.
В 2 года ребенок активен, овладевает сложными формами деятельности (ездой на велосипеде, передвижением по лестнице). Ребенок самостоятельно одевается, раздевается, рисует; совершенствует речь. Активное узнавание предметов, оперирование с ними в 2-3 года тесно связано с мышлением в действии. Изобразительная деятельность – важнейший показатель развития ребенка. Препятствие на пути к цели вызывает гнев. Первые вспышки ярости отмечаются у детей в возрасте от 1 года до 2 лет, они быстропроходящие и направлены в основном на предметы.
С 2 лет агрессии проявляется на отказ или запрет. Это борьба за власть над взрослыми. В 3 года ребенок требует самостоятельности – кризис возраста. Дети рано начинают врать; 70 % детей врут, причем, чем умнее ребенок, тем он больше врет.
Высшая нервная деятельность в период первого детства (3-7 лет) . Для этого возраста характерно дальнейшее развитие всех видов условного торможения. Переделка стереотипа уже не сложная задача. У дошкольников интенсивно формируется аналитико-синтетические механизмы, вырабатываются условные рефлексы на сложные раздражители.
Для возраста 3-5 лет типичны бурные проявления эмоций, дети утверждают себя.
Обучение чтению в 6-7 лет развивает словесное мышление с внутренней речью. Дети в этом возрасте в состоянии управлять своим поведением.
К 7 летнему возрасту происходит морфологическое созревание лобного отдела коры больших полушарий, что и обеспечивает способность ребенка к удержанию программ поведения. Типологические особенности ВНД у ребенка в 6-11 лет четко не определяется, т.к. сила, подвижность и уравновешенность нервных процессов не стабильны. Развитие коры больших полушарий постепенно приближается к уровню взрослого человека.
ВНД в период младшего школьного возраста (7-10 лет). У детей быстро развивается утомление. Еще недостаточно развиты механизмы, определяющие активное внимания. Дети принимают роль ученика. Это период повышенной стрессированности организма, отсюда повышенная эмоциональность с сильно выраженной потребностью в движении. При отсутствии эмоциональной защиты легко развиваются отклонения личностного развития.
ВНД в подростковом периоде (с 11 до 15 лет у девочек, с 13 до 17 лет у мальчиков). Это самый критичный период – так как соматические изменения в организме обусловлены половым созреванием. Наблюдается доминирование возбудительных процессов над тормозными. Высок уровень тревожности. Ухудшается дифференцировка сигналов, проявляется широкая иррадиация возбуждения. Речь замедляется, ответы стереотипны. Характерна конфликтность. Развивается чувство самостоятельности. Отрицательным следствием этого является склонность к отрицательному поведению (курение, употребление алкоголя и наркотиков). В юношеском возрасте идет структурно-функциональное созревание коры, усложняется ее ансамблевая организация, увеличивается роль лобных структур коры в восприятии информации. Завершается специализация коры и завершается развитие ВНД.
