Загальні уявлення про основні фізіологічні механізми функціонування мозку

Як відомо, все, навіть найбільш складні форми роботи мозку, лежачі в основі психічної діяльності, побудовані по типу рефлексів. Всі рефлекси розпадаються на дві великі групи: безумовні і умовні. Безумовними рефлексами називаються природжені і більш менш незмінні рефлекси що здійснюються відділами нервової системи, лежачими нижче за кору головного мозку. Завдяки безумовним рефлексам пристосування організму до зовнішнього світу досягається лише у вузьких межах, оскільки ці рефлекси виникають у відповідь на порівняно небагато подразників і носять звичайно стандартний характер. Тому за допомогою безумовних рефлексів здійснюється лише порівняно недосконале пристосування організму до змінних умов середовища. Але оскільки умови середовища дуже мінливі, потрібні інші форми відповідей змінні разом з ними.

Новими мінливими формами реагування, що формуються протягом життя організму (з накопиченням життєвого досвіду) і що здійснюються у вищих тварин корою головного мозку, є умовні рефлекси. При освіті умовних рефлексів подразник, який раніше був байдужий для організму, стає сигналом іншого подразника що має для організму пряме життєве значення. Байдужий до цього (індиферентний) подразник набуває тим самим нову сигнальну функцію.

Подразники, зухвалі безумовні рефлекси, називаються безумовними; подразники, зухвалі умовні рефлекси і що мають, отже, сигнальне значення, називаються умовними. Утворення умовних рефлексів представляє собою формування в мозку нових часових зв'язків що не були раніше. Ці зв'язки у вищих тварин і у людини формуються в корі великих півкуль, яка є головним субстратом психіки. Як показали дослідження досить видалити у тварини кору головного мозку, щоб утворення нових часових зв'язків, або умовних рефлексів стало неможливим і щоб старі, утворені раніше нервові зв'язки зникли. Собака з видаленою корою може пересуватися ковтати пищу, але вона не дізнається господаря, не розрізняє навколишніх предметів.

Вивчення основних законів утворення умовних рефлексів стало можливо завдяки тому, що І.П.Павловим була створена методика, що дозволяє проводити дослідження вищою нервовій діяльності в умовах точного експерименту.

Відомо, що при попаданні страви в рот починає виділятися слина; це виділення слини є частиною безумовній харчовій реакції організму. Проте таке ж виділення слини виникає і у випадку, якщо на організм діє якою-небудь умовний подразник (наприклад, світло або звук), що тільки сигналізує про появу пищи. Виділення слини в даному випадку є умовною харчовою реакцією. Умовна слинова реакція дозволяє судити про протікання збудження в нервових центрах кори великих півкуль, що беруть участь в освіті умовній реакції.

Можна сказати, що чим сильніше це збудження, тим більше слини виділиться у відповідь на даний сигнал; якщо ж в силу яких-небудь причин збудження в корі головного мозку зміниться гальмуванням, то даний подразник не супроводжуватиметься ніякою слинною реакцією. Таким чином, виділення або не виділення слини в експерименті з умовним харчовим рефлексом стає зовнішнім показником процесів збудження або гальмування в корі головного мозку. Для того щоб дістати можливість точно вимірювати виділення слини у тварини, на собаці проводиться спеціальна операція при якої протоки, що збирають слину від слинних залоз виділяються назовні через шкіру щоки тварини. Завдяки цьому слина виділяється зовні і її кількість може бути точно зміряна.

При проведенні експерименту такий оперований собака ставиться в спеціальний верстат. Для вироблення умовних рефлексів пред'явлення одного з подразників (наприклад, запалення лампочки) поєднується з подачею пищи. Спеціальні пристосування дозволяють реєструвати моменти подачі подразників і почала виділення слини, а також її кількість.

Таке поєднання запалення лампочки і подачі їжі повторюється кілька разів, і, в результаті, у собаки починає вироблятися слина на запалення лампочки, яке саме після себе як відомо, не є сигналом пищи. Тобто в корі головного мозку собаки виробляється часовий умовний зв'язок між двома центрами - зоровим і харчовим.

Утворення умовних рефлексів, інакше кажучи – замикання часових зв'язків, є основною роботою кори великих півкуль. Тому діяльність кори головного мозку називають замикательною діяльністю. Відомо, що подразник, що діє на органи чуття викликає збудження певної ділянки кори головного мозку. Це збудження не залишається на місці, а розповсюджується або іррадіює, по корі, захоплюючи і найближчу підкірку.

Істотним є той факт, що іррадіація збудження не відбувається рівномірно на всіх напрямках. Місце найбільшого в даний момент збудження в корі головного мозку називається домінантою - стійким вогнищем збудження.

Якщо в корі головного мозку виникає стійка домінанта то всяке збудження, викликане будь-яким, відносно слабкішим подразником, притягується до цього вогнища, розповсюджується у його напрямі. Учення про домінанту як пануючим вогнищі збудження в мозку, було створено А.А.Ухтомським.

Істотним для утворення умовних рефлексів є відсутність яких-небудь сильних сторонніх подразників. Якщо при виробітку умовного зв'язку діє якою-небудь сильний сторонній подразник (наприклад, різкий шум, створюючи стійке вогнище збудження), то решта ділянок кора приходить в гальмівний стан і освіту умовного рефлексу важко.

І, нарешті, для утворення умовних рефлексів вельми важливо діяльний стан кори головного мозку. В світлі сучасних фізіологічних уявлень є на увазі загальний фон неспання організму. В даний час психофізіологія має в своєму розпорядженні анатомічні, фізіологічними і клінічними даними, що свідчать про безпосередній відношенні до явищ загальної активізації мозку різних структур неспецифічної системи мозку, головним образом ретикулярної формації. Її основна функція полягає в тому, що вона бере участь в організації переходу організму від стану гальмування (сну) в стан збудження (неспання).

Замикання часових зв'язків є таким, що основне синтезує діяльністю кори мозку. Разом з тим освіта умовного рефлексу завжди зв'язано з виділенням того подразника на який утворюється рефлекс. Одночасно з синтезом кора, отже, завжди здійснює і що аналізує діяльність. Ця складна аналітико-синтетична діяльність кори мозку, лежача в основі утворення умовних рефлексів, дає можливість досягти необхідного пристосування організму до умов життя.

І останнє, на чому ми зупинимося, - розглянемо, як протікає рух нервових процесів в корі великих півкуль. Нервові процеси в корі великих півкуль, починаючись у визначеному місці, завжди розповсюджуються по інших ділянкам нервової системи. Це явище, як вже наголошувалося називається іррадіацією. Процесом, протилежним іррадіації, є концентрація нервових процесів, тобто зосередження їх в більш обмеженому місці. Іррадіїрують і концентруються обидва нервові процеси - збудження і гальмування. Це основна форма руху нервових процесів по корі великих півкуль. Іррадіація і концентрація збудження і гальмування залежать від ряду умов, перш за все від сили подразників і що викликаються ними нервових процесів.

Важливе значення в діяльності нервової системи має закон взаємній індукції нервових процесів, згідно якому кожний з нервових процесів - збудження і гальмування - викликає або підсилює протилежний процес. Збудження що виникає в певній ділянці кори головного мозку викликає в розташованих навколо нього ділянках процес гальмування (негативна індукція). Що виникло у визначеному пункті гальмування викликає в навколишніх зворотній йому процес збудження (позитивна індукція). У природних умовах життя подразники не існують ізольовано. Звичайно вони виникають одночасно або послідовно. Будь-який предмет - це одночасний комплекс подразників. Природно, для того, щоб пристосуватися до середовища, мозок повинен виробити можливість реагувати на цілі системи подразників, тонко розрізняючи одну систему від іншої. Синтетична діяльність великих півкуль, що дозволяє об'єднувати окремі подразники в цілі комплекси називається системною діяльністю кори головного мозку.

Системний принцип в роботі кори великих півкуль виявляється і в можливості утворення умовного рефлексу не на окремий подразник, а на відношення подразників (реакція диференціювання).

Найважливішим проявом системності в роботі кори є утворення динамічного стереотипу або цілої системи реакцій на певні комплекси подразників. Принцип системності грає величезну роль в роботі кори великих півкуль і має вирішальне значення для розуміння фізіологічних

механізмів психічної діяльності, що представляє собою складну систему психічних процесів. Системна робота кори головного мозку дозволяє не тільки здійснювати складні форми діяльності, але і, одночасно досягати найбільшої економії в освіті і збереженні нервових зв'язків. За наявності певної системи зв'язків людина виявляється в змозі по одному елементу системи відтворити всю її в цілому, і це у величезній мірі спрощує механізм закріплення навиків і знань.

47