Основные закономерности высшей нервной деятельности

Основными процессами высшей нервной деятельности являются возбуждение и торможение.

Возбуждение есть нервный процесс, лежащий в основе любого вида активности, включая и образование условно-рефлекторных связей. Возбуждение — это выражение деятельного состояния нервных клеток, нервной системы.

Торможение — нервный процесс, задерживающий, тормозящий функцию рефлекторной связи. Торможение является нервным процессом, противоположным нервному процессу возбуждения.

Возбуждение и торможение являются двумя сторонами единого процесса уравновешивания организма с внешней средой. Используя рефлекторную теорию, И. П. Павлов установил основные закономерности протекания процессов возбуждения и торможения. Это законы иррадиации, концентрации и взаимной индукции.

Иррадиация и концентрация определяют собой динамику процессов возбуждения и торможения, выражающуюся в свойстве данных процессов распространяться (иррадиировать) из очага их возникновения на другие участки коры головного мозга и снова возвращаться в первоначальный очаг — концентрироваться.

В каждом конкретном случае степень иррадиации и концентрации зависит от силы раздражителя. Так, длительное действие слабого раздражителя ведет к сильной иррадиации возбуждения, действие раздражителя средней силы вызывает более сильное возбуждение. Действие очень сильного раздражителя вызывает усиление иррадиации.

В результате исследований в лабораториях И. П. Павлова был открыт закон взаимной индукции возбуждения и торможения в коре больших полушарий. Экспериментально было установлено, что если в одном из участков коры возникает возбуждение, то в соседних с ним участках коры развивается обратный процесс, т. е. процесс торможения. Это явление получило название отрицательной индукции. Отрицательная индукция представляет собой результат внешнего торможения. Данная закономерность является физиологическим механизмом, например, такого психического явления, как отвлечение или понижение внимания к объекту под влиянием нового, сильного раздражителя.

Положительная индукция выражается в усилении условного рефлекса, который возникает после торможения. То есть если в каком-либо участке коры больших полушарий имеется процесс торможения, то рядом, в соседних участках, развивается процесс возбуждения и как результат — усиление связанной с этими участками мозга рефлекторной деятельности.

Исследуя случаи задержки реакции условного рефлекса, И. П. Павлов установил, что существуют два основных типа торможения: безусловное (пассивное) и условное (активное) торможение.

Безусловное торможение может проявляться в форме так называемых внешнего и запредельного торможений. И внешнее и запредельное торможение имеют место как в коре головного мозга, так и в низших отделах центральной нервной системы. Эти виды безусловного рефлекса не требуют специальной тренировки и являются врожденными.

Внешнее торможение выражается в прекращении условно-рефлекторной реакции под влиянием постороннего раздражителя.

Запредельное торможение проявляется тогда, когда сила раздражителя превосходит предел возможности работоспособности нервных клеток или когда раздражитель действует очень длительное время. Запредельное торможение предохраняет клетки головного мозга от перевозбуждения, а значит, от перенапряжения и разрушения. По этой причине эту форму безусловного торможения часто называют охранительным торможением.

Условное (внутреннее) торможениене возникает сразу, как безусловные рефлексы, а вырабатывается при определенных условиях. Данный вид торможения условных рефлексов представляет собой корковое торможение, присущее только высшему отделу центральной нервной системы. Условное торможение имеет различные формы и в соответствии с этим называется угасательным, дифференцированным, запаздывающим торможением, условным тормозом.

Угасательное торможение возникает при продолжающемся действии условного раздражителя без подкрепления его безусловным раздражителем. Угасательное торможение позволяет упразднить те нервные связи, которые утратили свою жизненно важную значимость.

Дифференцированное торможение способствует уточнению, специализации временной связи и позволяет организму более тонко, более умело приспособиться к внешним условиям, к изменениям в окружающей среде.

Запаздывающее торможение проявляется во время выработки так называемых запаздывающих условных рефлексов. Если, например, подкрепление условного раздражителя делать не сразу, а через 2 минуты после начала действия раздражителя, условная реакция при этом также возникает не сразу, а лишь спустя 2 минуты.

В роли условного тормоза, как правило, выступает тот раздражитель, который многократно совпадал по времени с действием условного раздражителя, но не сопровождался соответствующим подкреплением.

Соотношение возбуждения и торможения в коре головного мозга, как правило, носит не беспорядочный характер, а отличается строго определенной функциональной направленностью. Конкретное соотношение возбуждения и торможения определяет конкретные реакции организма на те или иные действия раздражителей из внешнего мира. При действии комплексных, системных раздражителей реакции на них также носят условный, системный характер.

Системный принцип в работе коры проявляется в возможности образования условного рефлекса на отношение раздражителей. Например, у собаки выработан условный рефлекс на целую систему раздражителей (звучание звонка, удары метронома, вспыхивание лампочки); при этом ввод в действие данных раздражителей осуществляется через строго определенные промежутки времени. Если уже после выработки и закрепления указанного условного рефлекса раздражители поменять местами, результат останется старым, т. е. условная реакция сохранится. Этот факт объясняется тем, что сохранились временные отношения в подаче раздражителей.

Проявление легкости в возникновении и точности условных реакций на повторяющиеся раздражители обусловлено тем, что в коре головного мозга образуется динамический стереотип, представляющий собой устойчивую систему нервных связей, сложившихся в итоге неоднократного действия комплексных раздражителей.

Динамический стереотип — это определенная система процессов возбуждения и торможения, закрепленная в коре головного мозга в результате воздействия комплексных, регулярно повторяющихся раздражителей. Динамический стереотип отличается определенными свойствами и особенностями.