Общее понятие о строении и функционировании нервной системы

Одноклеточный организм, каковым является, например, амеба, не имеет никаких специализированных органов ни для восприятия пищи, ни для ее поиска, ни для ее переваривания. Одна и та же клетка должна быть и ощущающим органом, и двигательным, и пищеварительным. Вполне понятно, что жизненные возможности амебы - ее способность добывать пищу и избегать гибели - крайне ограничены. У высших же животных специализация органов позволяет различать пищу, реагировать на опасности с большой быстротой и точностью. Специализация выражена в появлении клеток, единственной функцией которых становится восприятие сигналов. Эти клетки образуют так называемые рецепторы - аппарат, воспринимающий воздействие внешней среды. Другие клетки берут на себя осуществление мышечной работы или секреции различных желез. Это - эффекторы. Но специализация разделяет органы и функции, тогда как жизнь требует непрерывной связи между ними, согласования движений с потоками сигналов от окружающих предметов и самого организма. Это достигается благодаря главному «пульту управления» - центральной нервной системе (ЦНС), действующей как единое целое.

Общий план строения нервной системы у всех позвоночных один и тот же. Ее основными элементами являются нервные клетки, или нейроны, функция которых заключается в том, чтобы проводить возбуждение. Нейрон состоит из тела клетки, дендритов – ветвящихся волокон этого тела, воспринимающих возбуждение, и аксона – волокна, передающего возбуждение другим нейронам. Пункт контакта аксона с другими дендритами или телом клетки других нейронов называют синапсом . В этом пункте осуществляется функциональная связь между нейронами. Синапсу придается решающее значение при объяснении механизма установления новых связей в нервной системе. Предполагается, что при выработке этих связей благодаря изменениям (химическим или структурным) в синапсах обеспечивается избирательное проведение импульсов возбуждения в определенном направлении. Синапс - это своего рода барьер, который должен преодолеть возбуждение. Некоторые барьеры легко преодолимы, другие – труднее, иногда же возникает ситуация выбора одного из путей.

Часть нейронов проводит возбуждение от рецепторов к центральной нервной системе, другая часть - от нее к эффекторам, но подавляющее большинство нейронов осуществляет связи между различными пунктами самой центральной нервной системы, состоящей из двух главных отделов – головного мозга и спинного мозга.

Верхнюю часть головного мозга образуют большие полушария, покрытые шестислойной массой нейронов (10-14 млрд. нейронов), носящей название коры. Кора - важнейший (но не единственный) орган психической деятельности. Ниже полушарий, в затылочной части находится мозжечок, функции которого недостаточно выяснены. Известно, что он играет существенную роль в координации мышечных движений. К большим полушариям примыкает мозговой ствол, верхняя часть которого – таламус - служит «промежуточной станцией» для всех нервных путей, идущих из спинного мозга в большие полушария. Его нижняя часть – гипоталамус - содержит центры, регулирующие водный обмен, потребность в пище и другие функции организма.

По современным научным представлениям, спинной мозг и мозговой ствол осуществляют главным образом те формы рефлекторной деятельности, которые являются прирожденными (безусловные рефлексы), тогда как кора больших полушарий – это орган приобретаемых при жизни форм поведения, регулируемых психикой.

2. Учение И. М. Сеченова и И.П. Павлова о рефлекторном характере психического отражения. Первая и вторая сигнальные системы

Первый трактат И. М. Сеченова, вошедший в книгу «Психологические этюды», назывался «Рефлексы головного мозга» (1863). Он получил широкий резонанс в русском обществе, журналистике, литературе. По свидетельству современников, в России не считался образованным тот, кто его не прочитал. Сеченов, бросая вызов психологии старого закала, утверждал: «Смеется ли ребенок при виде игрушки, улыбается ли Гарибальди, когда его гонят за излишнюю любовь к родине, дрожит ли девушка при первой мысли о любви, создает ли Ньютон мировые законы и пишет их на бумаге - везде окончательным фактом является мышечное движение». На основе экспериментальных исследований он пришел к выводу, что «все акты сознательной и бессознательной жизни по способу происхождения суть рефлексы». А рефлекс возникает в ответ на внешний раздражитель. Этот вывод является естественно-научным обоснованием принципа детерминизма. Сеченов рассматривает рефлекс как совокупность сложных актов, состоящих из ряда звеньев:

1 звено - рецепторы, находящиеся в органах чувств.

2 звено - проводящие нервные пути, которые делятся на центростремительные, которые несут возбуждение от периферии к центру, и центробежные (действуют наоборот).

3 звено - внешнее ответное действие на раздражитель.

Противники И.М. Сеченова утверждали, будто он свел все богатство душевной жизни к дрожанию мышц. Но истинный смысл его теории был другим. Сеченов не отождествлял психический акт с рефлекторным. Он указывал на сходство в их строении. Психологию он называл «родной сестрой физиологии», а не ее придатком. Он смог соотнести рефлекс с психикой благодаря тому, что само понятие о рефлексе было им радикально преобразовано, также как и понятие о психике. Так, за импульс, который запускает в ход рефлекс, классические схемы принимали физический стимул. Согласно Сеченову, начальным звеном рефлекса является не внешний механический толчок, а раздражитель-сигнал.

На различие между раздражителем-стимулом и раздражителем-сигналом следует обратить особое внимание. Действие стимула ограничено возбуждением нервных волокон. Сигнал же играет двоякую роль. Он обращен и к организму, который его воспринимает и к внешней среде, свойства которой он различает. Благодаря этому он информирует организм о ситуации, к которой должны приладиться рабочие органы (мышцы). Последние, в свою очередь, обладают чувствительностью. В них встроены сенсорные приборы, которые передают в мозг сигналы о достигнутом эффекте. Вынуждая, если требуется, автоматически корректировать поведение.

Среди главных достижений И. М. Сеченова - открытие им центрального торможения. До него считалось, что в головном мозге протекает один нервный процесс - возбуждение. Сеченов обнаруживает в эксперименте способность головного мозга задерживать рефлексы. Это открытие он истолковал как нервный механизм психических функций – воли и мышления. Волевого человека отличает умение подавлять нежелательные влечения, противостоять неприемлемым для него влияниям, какими бы сильными они не были. Это достигается аппаратом торможения.

Благодаря этому аппарату возникают и незримые акты мышления. Сеченов писал, что «около самого сердца» он выносил мысль, согласно которой «мышца не только орган движения, но и познания». С ее помощью организм воспринимает объекты внешней среды (в построении зрительного образа, например, важную роль играют как бы бегающие по предметам непрерывно работающие мышцы глаз), сравнивает их, анализирует, то есть производит операции, которые уже являются умственными. Механизм торможения задерживает внешние выражение этих действий. Однако они не исчезают. Из внешних они преобразуются во внутренние. Впоследствии этот процесс был назван интериоризацией, т.е. переходом извне вовнутрь.

Глубинные преобразования в категории рефлекса открыли перспективу нового понимания предмета психологии. В работе «Кому как разрабатывать психологию» (1837) И. М. Сеченов определяет ее как «науку о происхождении психических деятельностей». Термин «происхождение» следует пояснить. Задача науки виделась в том, чтобы объяснить каким образом совершается (происходят) различные деятельности (восприятие, память, мышление и т.п.). Они строятся по типу рефлекса, т.е. также являются «трехчленами» имеют начало середину и конец). Они включают вслед за восприятием среды и его переработкой в головном мозгу ответную работу двигательного аппарата. Впервые в истории психологии предмет этой науки охватывал не только явления и процессы сознания (или бессознательной психики), но весь цикл взаимодействия организма с миром, включая его во внешние телесные действия.

Именно таков смысл понятия Сеченова о психической деятельности. Она подобна рефлексу, совершается объективно. Поэтому и для психологии единственно надежным является объективный, а не субъективный (интроспективный) метод, на котором строились программы Вундта и Брентано.

Таким образом, И.М. Сеченов стал пионером науки, предметом которой служит психически регулируемое поведение. Идеи И.М. Сеченова оказали влияние на мировую науку. Но в основном они получили развитие в России в учения И.П. Павлова и В.М. Бехтерева. В западной психологии понятие о торможении воспринял З. Фрейд, а об интериоризации внешнего действия – П. Жане.

Эти важнейшие теоретические положения были экспериментально подтверждены и конкретизированы И.П. Павловым (1849-1936), который открыл закономерности регулирования мозгом взаимодействия животных, а также и человека с вешней средой. Павлов высоко оценивал работу Сеченова и назвал его исследования «великим взмахом русской мысли». Павлов продолжил учение Сеченова и на основе экспериментальных исследований разделил рефлексы на условные и безусловные. Он отмечает, что в психике животных доминируют безусловные рефлексы, у человека - условные. Рефлексы возникают в ответ на внешние раздражители – «сигналы». Все сигналы разделил на первую и вторую сигнальные системы (СС). Животные в своем поведении руководствуются сигналами, которые И.П. Павлов назвал сигналами первой сигнальной системы. Вся психическая деятельность животных осуществляется на уровне первой СС. К ним относятся предметы и их свойства, конкретные образы и представления. Для человека эти сигналы тоже играют важную роль, регулируя и направляя его поведение. Так, красный глаз светофора является для водителя сигнальным раздражителем, вызывающим ряд двигательных актов, вследствие которых шофер тормозит.

У человека наряду с первой сигнальной системой (СС) играет важную роль вторая сигнальная система (СС), которая составляет исключительное достояние и преимущество. К этим сигналам относятся «слова» (вторичные сигналы), произносимые, прочитанные. Сигналы второй СС позволяет человеку познавать те явления, факты, которые человек не может наблюдать, а знает о них благодаря слову. Слово замещает, обобщает и может вызвать действия, которые вызывает первая СС. Итак слово – «сигнал сигналов». Благодаря второй СС, психическая деятельность человека, в отличие от психики животных, имеет целенаправленный, произвольный характер.

И.П. Павлов развил рефлекторную теорию и создал учение о высшей нервной деятельности (ВНД) и ее закономерностях, с помощью которых он смог объяснить возникновение и протекание психических явлений.

3.Взаимодействие психических и физиологических процессов в поведенческом акте человека. П.К. Анохин о функциональной системе

Вопрос о взаимоотношениях психических и нервно-физиологических процессов представляет значительную сложность. В ходе рассмотрения могут быть прояснены некоторые существенно важные характеристики специфики психического в отличие от нервно-физиологического. Трудности выяснения специфики психического связаны с тем, что хотя психические свойства и предполагают нервно-физиологическую деятельность, являясь ее результатом, однако эти нервно-физиологические процессы оказываются, по существу, не представленными в психическом явлении или как-то «замаскированными» в нем. Психические процессы содержат в себе характеристики внешних объектов (форму, величину, взаимодействие предметов), а не внутренних, физиологических процессов, при помощи которых эта специфическая черта психического, т. е. отраженность, представленность внешнего мира в состояниях и телесной системы, возникает и обнаруживается.

И.М. Сеченов и И.П. Павлов дали естественно-научное обоснование психического отражения, экспериментально доказав, что механизмом любого психического отражения является деятельность мозга. Мозг является лишь механизмом, обеспечивающим психическое отражение.

↑

Рис 2. Модели функциональной системы

Исследование специфики психического существенно затруднялось из-за того, что в содержании и структуре психики нейрофизиологические процессы не были представлены и оставались неуловимыми. Это привело к серьезной ошибке: к отождествлению психического с физиологическим. Об ошибочности этой попытки свидетельствует рефлекторная теория психического, которая показывает реальную, активную, регулирующую роль психики в рефлекторном акте.

И психические, и физиологические процессы имеют свои закономерности. Мозг сам по себе не производит психическое отражение, это возможно только благодаря его работе. Это можно сопоставить с выражением Герцена о взаимосвязи машины и работы, т.к. работа есть результат машины, но не сама машина.

П. К. Анохин предложил модель организации и регуляции поведенческого акта, в которой есть место для всех основных психических процессов и состояний. Она получила название модели функциональной системы. Ее общее строение показано на рисунке (см. рис. 2).

Слева на этой схеме под названием «обстановочная афферентация» представлена совокупность разнообразных воздействий, которым подвергается человек, оказавшийся в той или иной ситуации. Многие связанные с ней стимулы могут оказаться несущественными, и только некоторые из них вызовут интерес - ориентировочную реакцию. Эти факторы на схеме изображены под названием «пусковой стимул».

Прежде чем вызвать поведенческую активность, обстановочная афферентация и пусковой стимул должны быть восприняты, т.е. субъективно отражены человеком в виде ощущений и восприятий, взаимодействие которых с прошлым опытом порождает образ. Сформировавшись, образ сам по себе поведения не вызывает. Он обязательно должен быть соотнесен с мотивацией и той информацией, которая хранится в памяти. Сравнение образа с памятью и мотивацией через сознание приводит к принятию решения о возникновении в сознании человека плана и программы поведения нескольких возможных вариантов действий, которые в данной обстановке и при наличии заданного пускового стимула могут привести к удовлетворению имеющейся потребности.

В ЦНС ожидаемый итог действий представлен в виде своеобразной нервной модели – акцептора результата действия. Когда он задан и известна программа действия, начинается процесс осуществления действия.

С самого начала выполнения действия в его регуляцию включается воля, и информация о действии через обратную афферентацию передается в ЦНС, сличается там с акцептором действия, порождая определенные эмоции. Туда же через некоторое время попадают и сведения о параметрах результата уже выполненного действия.

Если параметры выполненного действия не соответствуют акцептору действия (поставленной цели), то возникает отрицательное эмоциональное состояние, создающее дополнительную мотивацию к продолжению действия, его повторению по скорректированной программе до тех пор, пока полученный результат не совпадет с поставленной целью (акцептором действия). Если же это совпадение произошло с первой попытки выполнения действия, то возникает положительная эмоция, прекращающая действие.

Теория функциональной системы П.К. Анохина расставляет акценты в решения вопроса о взаимодействии физиологических и психологических процессов и явлений. Она показывает, что те и другие играют важную роль в совместной регуляции поведения, которое не может получить полное научное объяснение ни на основе только знания физиологии высшей нервной деятельности, ни на основе исключительно психологических представлений.