Строение, функционирование и свойства центральной нервной системы

Основная задача организма человека — это поддержание постоянства внутренней среды (т.е. гомеостаза), а так же адаптация (т.е. приспособление) к окружающей среде. Эти задачи выполняют 3 системы организма: 1. Иммунная система, которая отвечает за защиту от чужеродной генетической информации. 2. Гуморальная (эндокринная) система, отвечает за медленную регуляцию деятельности отдельных органов и тканей организма. 3. Нервная система, которая появилась позднее, чем две предыдущие; отвечает за быструю и точную регуляцию деятельности отдельных органов и тканей.

Содержание

• Функции нервной системы
• Отделы НС
• Рефлекс как основной принцип работы нервной системы

Нейрофизиология рассматривает нервную систему как часть живой системы, которая специализируется на передаче, анализе и синтезе информации, а нейропсихология — как материальный субстрат сложных форм психической деятельности, формирующихся на основе объединения различных отделов мозга в функциональные системы.

Нервная система (НС) — это совокупность анатомически и функционально взаимосвязанных нервных структур, обеспечивающих регуляцию и координацию деятельности организма человека и его взаимодействие с окружающей средой.

Структурной единицей НС является клетка с отростком (нейрон, или нейроцит). Нервная система — это совокупность нейронов, которые контактируют между собой посредством синапса.

Функции нервной системы

Нервная система занимает особое положение среди других систем организма. Она обеспечивает взаимосвязь организма с окружающей средой. Рецепторы реагируют на любые сигналы внешней и внутренней среды, преобразуя их в потоки нервных импульсов, которые поступают в центральную нервную систему. На основе анализа потоков нервных импульсов, кодирующих информацию, мозг формирует адекватный ответ.

Вместе с эндокринными железами нервная система регулирует работы всех органов. Эта регуляция осуществляется благодаря тому, что спинной и головной мозг связаны нервами со всеми органами двусторонними связями. От органов в ЦНС поступают сигналы об их функциональном состоянии, а нервная система, в свою очередь, посылает сигналы к органам, корректируя их функции и обеспечивая все процессы жизнедеятельности — движение, питание, выделение и др. НС обеспечивает координацию деятельности клеток, тканей, органов, систем органов. При этом организм функционирует как единое целое.

Нервная система является материальной основой психических процессов: внимания, памяти, речи, мышления и др., с помощью которых человек не только познает окружающую среду, но и может активно ее изменять.

Таким образом, можно выделить несколько функций нервной системы: 1. Осуществляет связь организма с окружающей средой (восприятие и передача). 2. Обеспечивает взаимодействие тканей органов и систем организма и их регуляцию.

Отделы НС

Центральная нервная система и периферическая нервная система

По топографическому принципу нервную систему подразделяют на центральную и периферическую. В состав центральной нервной системы (ЦНС) входят те отделы, которые заключены в полости черепа и позвоночном канале, т.е. головной и спинной мозг. Спинной мозг представляет собой трубку с небольшим каналом посредине, окруженную нейронами и их отростками. Головной мозг является расширением спинного мозга. Топографической границей со спинным мозгом является плоскость, проходящая через нижний край большого затылочного отверстия. Средняя масса головного мозга составляет 1400 г с индивидуальными вариациями от 1100 до 2000 г.

В состав периферической нервной системы (ПНС) входят все нервные структуры, расположенные за их пределами. Это узлы и пучки волокон, соединяющие центральную нервную систему с органами чувств и различными эффекторами (мышцы, железы и др.), т.е ганглии и нервы. Периферическая нервная система связывает спинной и головной мозг с рецепторами и эффекторами. Она состоит из 12 пар черепно-мозговых и 31-33 пар спинальных (спинномозговых) нервов.

Соматическая нервная система и автономная нервная система

Согласно классификации по функциональному признаку нервная система подразделяется на соматическую НС и автономную (вегетативную). Как соматическая, так и автономная НС включают в себя центральный и периферический отделы.

Соматическая нервная система включает отделы нервной системы, регулирующие работу скелетных мышц. Отвечает за связь организма с внешней средой, обеспечивает чувствительность и движение, вызывая сокращение скелетной мускулатуры. Она регулирует преимущественно функции произвольного движения. Ее нейроны находятся в передних рогах спинного мозга, а их аксоны через передние корешки спинного мозга направляются к скелетным (поперечно-полосатым) мышцам.

Автономная (вегетативная) нервная система — это совокупность нервов и нервных узлов, посредством которых регулируются сердце, кровеносные сосуды, внутренние органы, железы и т.д. Внутренние органы получают двойную иннервацию (снабжение органов и тканей нервами, что обеспечивает их связь с ЦНС) — от симпатического и парасимпатического отделов вегетативной нервной системы. Эти два отдела оказывают возбуждающие и тормозные влияния, определяя уровень активности органов.

Вегетативная НС обеспечивает обмен веществ, дыхание, выделение. Влияя на активность обмена веществ в различных органах и тканях в соответствии с меняющимися условиями их функционирования и внешней среды, она осуществляет адаптационно-профическую функцию.

Вегетативная нервная система иннервирует гладкую мускулатуру, ее еще называют висцеральной НС. Деление периферической нервной системы на соматическую и вегетативную достаточно условно, поскольку в ЦНС существует значительное перекрытие проекций той и другой, и соматические и вегетативные реакции являются равноправными компонентами любой поведенческой реакции.

В автономной нервной системе выделяют 2 отдела, являющихся функциональными антагонистами: симпатический и парасимпатический. Они различаются локализацией центров в мозге и периферических узлов, а также характером влияния на внутренние органы.

Отличия симпатической и парасимпатической НС

1. Волокна симпатической нервной системы выходят из грудного и поясничного отделов спинного мозга, где лежит первый симпатический нейрон. Затем они сходятся к симпатическим ганглиям, расположенным вдоль позвоночника, где находится второй симпатический нейрон. Волокна парасимпатической нервной системы начинаются в спинном мозге выше или ниже места выхода симпатических нервов (пара — около, лат.) из черепного и крестцового отдела, а затем сходятся в ганглиях, расположенных не вдоль позвоночного столба, а вблизи от иннервируемого органа.

2. Особенности расположения ганглиев этих двух систем предполагают различие оказываемого ими эффекта. Действие симпатической нервной системы более диффузно, а парасимпатической — более специфично, поскольку связано только с изменениями в органе, рядом с которым находится ганглий.

3. Эти системы различаются и медиаторами, участвующими в синаптической передаче. Основным медиатором для симпатической нервной системы является адреналин, а для парасимпатической — ацетилхолин.

4. Результаты активности этих двух систем во многом противоположны. Если основная функция симпатической нервной системы состоит в мобилизации организма на борьбу или бегство, то парасимпатическая нервная система преимущественно обеспечивает поддержание гомеостаза.

5. Активация симпатической нервной системы лежит в основе поведения человека, рвущегося в бой. Возбуждение парасимпатической нервной системы обеспечивает пищеварение у человека, лежащего на диване после сытного обеда.

Симпатическая нервная система возбуждает, а парасимпатическая — тормозит деятельность сердца, первая ослабляет двигательную активность кишечника, вторая ее усиливает. В то же время они могут действовать и заодно: вместе увеличивают двигательную активность слюнных и желудочных желез, хотя состав секретируемого сока в зависимости от доли участия каждой системы меняется.

Строение, функционирование и свойства центральной нервной системы

Проблема возникновения сознания рассматривается с различных позиций. С од­ной точки зрения сознание человека имеет божественное происхождение.

Сознания у человека рассматривается как закономер­ный этап эволюции животного мира. Ознакомившись с материалом предыдущих разделов, мы с вами с определенной уверенностью можем утверждать следующее:

• все живые существа могут быть классифицированы по уровню развития пси­хики;

• уровень психического развития животного тесно связан с уровнем развития его нервной системы;

• человек, обладая сознанием, обладает наивысшим уровнем психического развития.

Сделав подобные выводы, мы не ошибемся, если будем утверждать, что чело­век обладает не только высшим уровнем психического развития, но и более разви­той нервной системой.

В этом разделе мы познакомимся со строением и особенностями функциони­рования нервной системы человека. Сразу оговоримся, что наше знакомство не будет носить характер глубокого изучения, поскольку более подробно функцио­нальное строение нервной системы изучается в рамках других дисциплин, в част­ности анатомии нервной системы, физиологии высшей нервной деятельности и психофизиологии.

Нервная система человека состоит из двух разделов: центрального

и
перифе­рического.
Центральная нервная система (ЦНС) состоит из головного и спинного мозга. Головной мозг состоит, в свою очередь, из переднего, среднего и заднего мозга. В этих основных отделах центральной нервной системы также выделяются важнейшие структуры, имеющие непосредственное отношение к функциониро­ванию психики человека: таламус, гипоталамус, мост, мозжечок, продолговатый мозг.

Практически все отделы и структу­ры центральной и периферической нервной системы задействованы в по­лучении и переработке информации, однако особое значение для психики человека имеет кора головного мозга,

которая совместно с подкорковыми структурами, входящими в передний мозг, определяет особенности функ­ционирования сознания и мышления человека.

Центральная нервная система свя­зана со всеми органами и тканями че­ловеческого организма. Эту связь обес­печивают нервы,

которые выходят из головного и спинного мозга. У челове­ка все нервы подразделяются на две функциональные группы. К первой группе относятся нервы, которые про­водят сигналы из внешнего мира и структур организма. Нервы, входящие в эту группу, называются
афферент­ными.
Нервы, которые проводят сиг­налы из ЦНС к периферии (органы, мышечные ткани и т. д.), входят в дру­гую группу и называются
эфферент­ными.
Сама центральная нервная система представляет собой скопление нерв­ных клеток — нейронов.

Эти нервные клетки состоят из
нейрона
и древовидных отростков, называемых
депдритами.
Один из таких отростков удлинен и соединяет нейрон с телами или отростками других нейронов. Та­кой отросток получил название
аксон.
Часть аксонов покрыта специальной оболочкой — миелиновой оболочкой,

которая обеспечивает более быстрое проведение импульса по нерву. Места соединений од­ного нейрона с другим называют
синапсами.
Большинство нейронов являются специфическими, т. е. выполняют определен­ные функции. Например, нейроны, обеспечивающие проведение импульсов от пе­риферии к ЦНС, называются «сенсорными нейронами». В свою очередь, нейроны, отвечающие за передачу импульсов от ЦНС к мышцам, называются «двигатель­ными нейронами». Нейроны, отвечающие за обеспечение связи одних участков ЦНС с другими, называются «нейронами локальной сети».

На периферии аксоны соединяют­ся с миниатюрными органическими устройствами, предназначенными для восприятия различных видов анер­гии (механической, электромагнит­ной, химической и др.) и преобра­зования се в энергию нервного им­пульса. Эти органические устройства называются рецепторами.

Они рас­положены но всему организму челове­ка. Особенно много рецепторов в ор­ганах чувств, специально предназна­ченных для восприятия информации об окружающем мире.

Исследуя проблему восприятия, хранения и переработки информа­ции, И. П. Павлов ввел понятие ана­лизатора.

Данное понятие обознача­ет относительно автономную органи­ческую структуру, обеспечивающую переработку специфической сенсор­ной информации и прохождение ее

на всех уровнях, включая ЦНС. Следовательно, каждый анализатор состоит из трех структурных элементов: рецепторов, нервных волокон и соответствующих отделов ЦНС.

Как мы уже говорили, существуют несколько групп рецепторов. Это подразде­ление па группы вызнано способностью рецепторов воспринимать и перерабаты­вать только один вид воздействий, поэтому рецепторы делятся на зрительные, слуховые, вкусовые, обонятельные, кожные и др. Информация, полученная с по­мощью рецепторов, передается далее в соответствующий отдел ЦНС, включая кору головного мозга. При этом следует отметить, что информация от одинако­вых рецепторов поступает только в определенную область коры головного мозга. Зрительный анализатор замыкается на один участок коры, слуховой — на другой и т. д.

Следует подчеркнуть, что вся кора головного мозга может быть разделена на отдельные функциональные зоны. При этом можно выделить не только зоны ана­лизаторов, но и двигательные, речевые и др. Так, в соответствии с классификаци­ей К. Бродмана кору головного мозга можно разделить на 11 областей и 52 поля.

Рассмотрим более подробно строение коры головного мозга . Она представляет собой верхний слой переднего мозга, образованный в основном вертикально ориентированными нейронами, их отростками — дендритами и пучками аксонов, идущими вниз, к соответствующим отделам мозга, а так­же аксонов, передающих информацию от нижележащих мозговых структур. Кору головного мозга подразделяют на области: височная, лобная, теменная, затылоч­ная, а сами области делятся на еще более мелкие участки — поля. При этом следу­ет отметить, что поскольку в головном мозге выделяют левое и правое полушария,то и области коры головного мозга со­ответственно будут подразделяться на левые и правые.

По времени возникновения отделов коры головного мозга в процессе фило­генеза человека кору головного мозга подразделяют на древнюю, старую и новую. Древняя кора имеет только один слой клеток, которые не полно­стью отделены от подкорковых струк­тур. Площадь древней коры равна при­мерно 0,6 % площади всей коры голов­ного мозга.

Старая кора также состоит из одно­го слоя клеток, но она полностью отде­лена от подкорковых структур. Ее пло­щадь равна примерно 2,6% площади всей коры. Большую же часть коры за­нимает новая кора. Она обладает наи­более сложной, многослойной и разви­той структурой.

Информация, полученная рецепто­рами, передается по нервным волок­нам в скопление специфических ядер таламуса, и через них афферентный импульс попадает в первичные проек­ционные зоны

коры головного мозга. Эти зоны представляют собой конеч­ные корковые структуры анализатора. Например, проективная зона зритель­ного анализатора располагается в заты­лочных отделах больших полушарий, а проективная зона слуховых анализа­торов — в верхних участках височных долей.

Первичные проективные зоны ана­лизаторов иногда называют сенсорны­ми зонами, потому что они связаны с формированием определенного типа ощущений. Если разрушить какую-либо зону, то человек может потерять способность воспринимать определен­ный вид информации. Например, если разрушить зону зрительных ощущений, то человек слепнет. Таким образом, ощущения человека зависят не только от уровня развития и целостности органа чувств, в данном случае — зрения, но и от целостности проводящих путей — нервных волокон — и первичной проектив­ной зоны коры головного мозга.

Следует отметить, что помимо первичных полей анализаторов (сенсорные поля) существуют и другие первичные поля, например первичные двигательные поля, связанные с мышцами тела и отвечающие за определенные движения. Необходимо также обратить внимание на то, что первичные поля зани­мают относительно небольшую площадь коры головного мозга — не более одной третьей части. Гораздо большую площадь занимают вторичные поля, которые чаще всего называют ассоциативными,

или
интегративными.
Вторичные поля коры представляют собой как бы «надстройку» над первич­ными полями. Их функции заключаются в синтезе или интегрировании отдель­ных элементов информации в целостную картину. Так, элементарные ощущения в сенсорных интегративных полях (или перцептивных полях) складываются в це­лостное восприятие, а отдельные движения, благодаря двигательным интегративным полям, формируются в целостный двигательный акт.

Вторичные поля играют исключительно важную роль в обеспечении функцио­нирования как психики человека, так и самого организма. Если на эти поля воз­действовать электрическим током, например на вторичные поля зрительного ана­лизатора, то у человека можно вызвать целостные зрительные образы, а их разру­шение приводит к распаду зрительного восприятия предметов, хотя отдельные ощущения и остаются.

Среди интегративных полей коры головного мозга человека необходимо выде­лить дифференцированные только у человека центры речи: центр слухового вос­приятия речи

(так называемый
центр Вернике)
и
двигательный центр речи
(так называемый
центр Брока).
Наличие этих дифференцированных центров свиде­тельствует об особой роли речи для регуляции психики и поведения человека. Однако существуют и другие центры. Например, сознание, мышление, формиро­вание поведения, волевой контроль связаны с деятельностью лобных долей, так называемых префронтальной и премоторной зон.

Представительство речевой функции у человека асимметрично.Она локали­зована в левом полушарии. Подобное явление получило название функциональ­ной асимметрии.

Асимметрия характерна не только для речи, но и для других пси­хических функций. Сегодня известно, что левое полушарие в своей работе высту­пает как ведущее в осуществлении речевых и других связанных с речью функций:чтения, письма, счета, логической памяти, словесно-логического, или абстрактно­го, мышления, произвольной речевой регуляции других психических процессов и состояний. Правое полушарие выполняет не связанные с речью функции, и соот­ветствующие процессы обычно протекают на чувственном уровне.

Левое и правое полушария выполняют различные функции при восприятии и формировании образа отображаемого предмета. Для правого полушария харак­терна высокая скорость работы по опознанию, его точность и четкость. Такой спо­соб опознания предметов можно определить как интегрально-синтетический, целостный по преимуществу, структурно-смысловой, т. е. правое полушарие от­вечает за целостное восприятие объекта или выполняет функцию глобальной интеграции образа. Левое полушарие функционирует на основе аналитического подхода, заключающегося в последовательном переборе элементов образа, т. е. левое полушарие осуществляет отображение предмета, формируя отдельные части психического образа. Следует отметить, что в восприятии внешнего мира задей­ствованы оба полушария. Нарушение деятельности любого из полушарий может привести к невозможности контакта человека с окружающей действительностью.

Необходимо также подчеркнуть, что специализация полушарии происходит в процессе индивидуального развития человека. Максимальная специализация отмечается при достижении человеком периода зрелости, а затем, к старости, эта специализация вновь утрачивается.

При знакомстве со строением центральной нервной системы мы должны обя­зательно остановиться на рассмотрении еще одной мозговой структуры — рети­кулярной формации,

которая играет особую роль в регуляции многих психических процессов и свойств. Такое название — ретикулярная, или сетевидная, — она по­лучила из-за своего строения, поскольку представляет собой совокупность разре­женных, напоминающих тонкую сеть нейронных структур, анатомически распо­ложенных в спинном, продолговатом и заднем мозге.

Ретикулярная формация оказывает заметное влияние на электрическую актив­ность головного мозга, на функциональное состояние коры головного мозга, под­корковых центров, мозжечка и спинного мозга. Она же имеет непосредственное отношение к регуляции основных жизненных процессов: кровообращению и ды­ханию.

Очень часто ретикулярную формацию называютисточником активности орга­низма, поскольку формируемые данной структурой нервные импульсы определя­ют работоспособность организма, состояние сна или бодрствования. Необходимо также отметить регулирующую функцию данного образования, поскольку фор­мируемые ретикулярной формацией нервные импульсы отличаются по своей ам­плитуде и частоте, что приводит к периодической смене функционального состо­яния коры головного мозга, которая, в свою очередь, определяет доминирующее функциональное состояние всего организма. Поэтомусостояние бодрствованиясменяется состоянием сна и наоборот.

Нарушение деятельности ретикулярной формации вызывает нарушение био­ритмов организма. Так, раздражение восходящей части ретикулярной формации оказывает характерную для состояния бодрствования организма реакцию изме­нения электрического сигнала. Постоянное раздражение восходящей части рети­кулярной формации приводит к тому, что у человека нарушается сон, он не может уснуть, организм проявляет повышенную активность. Подобное явление называ­ется Ресинхронизацией

и проявляется в исчезновении медленных колебаний элек­трической активности мозга. В свою очередь, преобладание волн низкой частоты и большой амплитуды вызывает длительный сон.

Существует также мнение, что деятельность ретикулярной формации опреде­ляет характер реагирования на воздействия объектов и явлений внешнего мира. Принято выделять специфическую

и
неспецифическую
реакции организма. В упро­щенном виде специфическая реакция, — это обычная ре­акция организма на привыч­ный, или стандартный, раз­дражитель. Суть специфи­ческой реакции заключается в формировании стандарт­ных
адаптивных
форм реа­гирования на знакомый внешний раздражитель. Не­специфическая реакция — это реакция организма на необычный внешний раздра­житель. Необычность может заключаться как в превыше­нии силы обычного раздра­жителя, так и в характере воздействия нового неизвест­ного раздражителя. При этом ответная реакция организма носит
ориентировочный
характер. Благодаря наличию такого типа реакций орга­низм имеет возможность впоследствии сформировать адекватную адаптивную ре­акцию на новый раздражитель, что сохраняет целостность организма и обеспечи­вает его дальнейшее нормальное функционирование.

Таким образом, мы можем констатировать, что нервная система человека вы­полняет функции системы, регулирующей деятельность всего организма. Благо­даря нервной системе человек в состоянии получать информацию о внешней сре­де, анализировать ее и формировать адекватное ситуации поведение, т. е. успешно адаптироваться к изменяющимся условиям внешней среды.

Взаимосвязь психики и мозга человека. В IV в. до н. э. Алкмеон Кротонский сформулировал идею о том, что психические явления тесно связаны с работой мозга. Эту идею поддерживали многие античные ученые, например Гиппократ. Идея взаимосвязи мозга и психики развивалась на протяжении всей истории на­копления психологических знаний, в результатечего появлялисьвсе новые и но­вые ее варианты.

В начале XX в. из двух разных областей знаний — психологии и физиологии — сформировались две новые науки: физиология высшей нервной деятельности

и
психофизиология.
Физиология высшей нервной деятельности изучает органиче­ские процессы, происходящие в головном мозге и вызывающие различные телес­ные реакции. Психофизиология, в свою очередь, исследует анатомо-физиологические основы психики.

Следует сразу напомнить, что более подробно проблемы психофизиологии и основы физиологии высшей нервной деятельности изучаются в рамках курсов психофизиологии и нормальной физиологии. В данном разделе мы рассматрива­ем проблему взаимосвязи мозга и психики с целью общего ознакомления с ней, для того чтобы получить целостное представление о психике человека.

Большой вклад в понимание того, как связана работа мозга и организма чело­века с психическими явлениями и поведением, внес И. М. Сеченов. Позднее его идеи развил И. П. Павлов, открывший явление условно — рефлекторного научения.

В наши дни идеи и разработки Павлова послужили основой для создания новых теорий, среди которых выделяются теории и концепции Н. А. Бернштейна, К. Халла, П. К. Анохина, Е. Н. Соколова и др.

И. М. Сеченов полагал, что психические явления входят в любой поведенче­ский акт и сами представляют собой своеобразные сложные рефлексы, т. е. физио­логические явления. По мнению И. П. Павлова, поведение складывается из слож­ных условных рефлексов, образованных в процессе научения. В дальнейшем вы­яснилось, что условный рефлекс — это весьма простое физиологическое явление и не более. Однако, несмотря на то, что после открытия условно-рефлекторного научения были описаны иные пути приобретения живыми существами навыков — импритинг, оперантное обусловливание, викарное научение, идея условного реф­лекса как одного из способов приобретения опыта сохранилась и получила даль­нейшее развитие в работах таких психофизиологов, как Е. Н. Соколов и Ч. И. Из­майлов. Ими было предложено понятие концептуальной рефлекторной дуги,

со­стоящей из трех взаимосвязанных, но относительно самостоятельных систем нейронов: афферентной (сенсорного анализатора), эффекторной (исполнитель­ной, отвечающей за органы движения) и модулирующей (управляющей связями между афферентной и эффекторной системами). Первая система нейронов обес­печивает получение и переработку информации, вторая система обеспечивает вы­работку команд и их выполнение, третья система осуществляет обмен информа­цией между первыми двумя.

Наряду с этой теорией существуют и другие, весьма перспективные разработ­ки, касающиеся, с одной стороны, роли психических процессов в управлении по­ведением, а с другой — построения общих моделей регуляции поведения с участи­ем в этом процессе физиологических и психологических явлений. Так, Н. А. Бернштейн считает, что даже самое простое приобретенное движение, не говоря уже о сложной человеческой деятельности и поведении в целом, не может быть вы­полнено без участия психики. Он утверждает, что формирование любого двига­тельного акта есть активная психомоторная реакция. При этом освоение движе­ния осуществляется под воздействием сознания, которое при этом осуществляет определенную сенсорную коррекцию нервной системы, обеспечивающей выпол­нение нового движения. Чем сложнее движение, тем больше требуется корриги­рующих изменений. Когда же движение освоено и доведено до автоматизма, про­цесс управления выходит из поля сознания и превращается в фоновый.

Американский ученый К. Халл рассматривал живой организм как саморегули­руемую систему со специфическими механизмами поведенческой и генетико-био-логической регуляции. Эти механизмы большей частью врожденные и служат для поддержания оптимальных условий физического и биохимического равновесия в организме — гомеостаза —

и включаются в действие тогда, когда это равновесие нарушено.

П. К. Анохин предложил свою концепцию регуляции поведенческого акта. Эта концепция получила широкое распространение и известна как модель функцио­нальной системы

. Суть данной концепции заключается в том, что чело­век не может существовать изолированно от окружающего мира. Он постоянно испытывает воздействие определенных факторов внешней среды. Воздействие внешних факторов было названо Анохиным
обстановочной афферентацией.
Одни воздействия для человека несущественны или даже неосознаваемы, но другие, — как правило, необычные — вызывают у него ответную реакцию. Эта ответная ре­акция носит характер
ориентировочной реакции
и является стимулом для прояв­ления активности.

Все воздействующие на человека объекты и условия деятельности, вне зависи­мости от их значимости, воспринимаются человеком в виде образа.

Этот образ соотносится с информацией, хранящейся в памяти, и мотивацпонными установ­ками человека. Причем процесс сопоставления осуществляется, скорее всего, че­рез сознание, что приводит к возникновению решения и плана поведения.

В центральной нервной системе ожидаемый итог действий представлен в виде своеобразной нервной модели, названной Анохиным акцептором результата дей­ствия.

Акцептор результата действия — это цель, на которую направлено действие. При наличии акцептора действия и программы действия, сформулированной со­знанием, начинается непосредственное исполнение действия. При этом включа­ется воля, а также процесс получения информации о выполнении поставленной цели. Информация о результатах действия имеет характер обратной связи (обрат­ной афферентации) и направлена па формирование установки но отношению к вы­полняемому действию. Поскольку информация проходит через эмоциональную сферу, она вызывает определенные эмоции, влияющие на характер установки. Если эмоции носят положительный характер, то действие прекращается. Если эмоции негативны, то в выполнение действия вносятся коррективы.

Теория функциональных систем П. К. Анохина получила широкое распростра­нение вследствие того, что она позволяет приблизиться к решению вопроса о вза­имосвязи физиологических и психологических процессов. Эта теория говорит о том, что психические явления и физиологические процессы играют важную роль в регуляции поведения. Более того, поведение в принципе невозможно без одно­временного участия психических и физиологических процессов.

Существуют и другие подходы к рассмотрению взаимосвязи психики и мозга. Так, А. Р. Лурия предложил выделить анатомически относительно автономные блоки головного мозга, обеспечивающие (функционирование психических явле­ний. Первый блок предназначен для поддержания определенного уровня актив­ности. Он включает ретикулярную формацию ствола мозга, глубинные отделы среднего мозга, структуры лимбической системы, медиобазальные отделы коры лобных и височных долей мозга. Второй блок связан с познавательными психи­ческими процессами и предназначен для процессов получения, переработки и хра­нения информации, Данный блок состоит из участков коры головного мозга, ко­торые в основном располагаются в задних и височных отделах больших полуша­рий. Третий блок обеспечивает функции мышления, поведенческой регуляции и самоконтроля. Структуры, входящие в данный блок, находятся в передних отде­лах коры головного мозга.

Данная концепция была выдвинута Лурией в результате анализа результатов проводимых им экспериментальных исследований функциональных и органиче­ских нарушений и заболеваний мозга. Однако следует отметить, что проблема ло­кализации психических функций и явлений в головном мозге интересна сама по себе. В свое время была выдвинута идея о том, что все психические процессы свя­заны с определенными участками мозга, т. е. локализованы.

Согласно идее
локалиализма,
каждая психическая функция может быть «привязан и» к определен­ному органическому участку мозга. В результате были созданы детальные карты локализации психических функций в мозге.

Однако спустя определенное время были получены факты, свидетельствую­щие о том, что различные нарушения психических процессов нередко связаны с повреждением одних и тех же мозговых структур, и наоборот, поражение одних и тех же участков в определенных случаях может приводить к различным нарушени­ям. Наличие подобных фактов привело к появлению альтернативной гипотезы — антилокализационизма,

— утверждающей, что работа отдельных психических функций связана с деятельностью всего мозга. С точки зрения данной гипотезы между различными участками мозга сложились определенные связи, обеспечивающие функционнрование определенных психических процессов. Но и эта концепция не смог­ла объяснить многих нарушений работы мозга, которые говорят в пользу локализационизма. Так, нарушение затылочных отделов коры головного мозга приводит к поражению зрения, а височных долей больших полушарий — к нарушению речи.

Проблема локализационизма-антилокализационизма

не решена до сих пор. Можно с полной уверенностью утверждать, что организация структур мозга и вза­имосвязь между отдельными участками мозга значительно сложнее и многогран­нее, чем имеющаяся в настоящее время информация об особенностях функциони­рования центральной нервной системы. Можно также говорить о том, что суще­ствуют участки мозга, которые непосредственно связаны с определенными органами чувств и движения, а также реализацией способностей, присущих чело­веку (например, речи). Однако вполне вероятно, что эти участки в определенной мере взаимосвязаны с другими отделами мозга, которые обеспечивают реализа­цию того ли иного психического процесса в полном объеме. Психофизиологическая проблема в психологии. Рассматривая вопросы взаи­мосвязи психики и мозга, мы не можем не познакомиться с так называемой психо­физиологической проблемой. Говоря о естественнонаучных основах психики, мы сегодня не сомневаемся в том, что между психикой и мозгом существует определенная взаимосвязь. Од­нако и в наши дни продолжает обсуждаться проблема, известная с конца XIX в. как психофизиологическая. Она является самостоятельной проблемой психоло­гии и носит не конкретно-научный, а методологический характер. Она имеет от­ношение к решению ряда фундаментальных методологических вопросов, таких как предмет психологии, способы научного объяснения в психологии и др. В чем суть этой проблемы? Формально она может быть выражена в виде вопро­са: как соотносятся физиологические и психические процессы? На данный вопрос есть два основных ответа. Первый в наивной форме был изложен Р. Декартом, считавшим, что в головном мозге имеется шишковидная железа, через которую душа воздействует на животных духов, а животные духи на душу. Или, другими словами, психическое и физиологическое находятся в постоянном взаимодей­ствии и оказывают влияние друг на друга. Подобный подход получил название принципа психофизиологического взаимодействия. Второе решение известно как принцип психофизиологического параллелизма. Суть его состоит в утверждении невозможности причинного взаимодействия меж­ду психическими и физиологическими процессами. На первый взгляд истинность первого подхода, заключающегося в утвержде­нии психофизиологического взаимодействия, не вызывает сомнения. Мы можем привести множество примеров воздействия физиологических процессов мозга на психику и психики на физиологию. Все же, несмотря на очевидность фактов психо­физиологического взаимодействия, существует ряд серьезных возражений про­тив этого подхода. Одно из них заключается в отрицании фундаментального зако­на природы — закона сохранения энергии. Если бы материальные процессы, какими являются физиологические процессы, вызывались психической (идеальной) при­чиной, то это означало бы возникновение энергии из ничего, поскольку психиче­ское не является материальным. С другой стороны, если бы физиологические (ма­териальные) процессы порождали психические явления, то мы столкнулись бы с абсурдом другого рода — энергия исчезает. Конечно, на это можно возразить, что закон сохранения энергии не совсем кор­ректен, но в природе мы вряд ли найдем другие примеры нарушения этого закона. Можно говорить о существовании специфической «психической» энергии, но в этом случае снова необходимо дать объяснение механизмам превращения материаль­ной энергии в некую «нематериальную». И наконец, можно говорить о том, что
все психические явления материальны по своей сути, т. е. являются физиологи­ческими процессами. Тогда процесс взаимодействия души и тела есть процесс вза­имодействия материального с материальным. Но в этом случае можно договорить­ся до полного абсурда. Например, если я поднял руку, то это есть акт сознания и одновременно мозговой физиологический процесс. Если я после этого захочу ею ударить кого-либо (например, своего собеседника), то этот процесс может перей­ти в моторные центры. Однако если нравственные соображения заставят меня воз­держаться от этого, то это означает, что нравственные соображения — это тоже материальный процесс.
Вместе с тем, несмотря на все рассуждения, приведенные в качестве доказатель­ства материальной природы психического, необходимо согласиться с существова­нием двух явлений — субъективных (прежде всего фактов сознания) и объектив­ных (биохимических, электрических и других явлений в мозге человека). Вполне естественно было бы предположить, что эти явления соответствуют друг другу. Но если мы соглашаемся с этими утверждениями, то мы переходим на сторону другого принципа — принципа психофизиологического параллелизма, утвержда­ющего о невозможности взаимодействия идеальных и материальных процессов.

Следует отметить, что существует несколько течений параллелизма. Это дуа­листический параллелизм, исходящий из признания самостоятельной сущности духовного и материального начала, и монистический параллелизм, который ви­дит все психические и физиологические явления как две стороны одного процес­са. Главное, что их объединяет, — это утверждение, что психические и физиологи­ческие процессы протекают параллельно и независимо друг от друга. То, что про­исходит в сознании, соответствует тому, что происходит в мозге, и наоборот, но эти процессы не зависят друг от друга.

Мы могли бы согласиться с данным утверждением, если бы рассуждения в дан­ном направлении постоянно не закапчивались отрицанием существования психиче­ского. Например, независимый от психического мозговой процесс чаще всего за­пускается толчком извне: внешняя энергия (световые лучи, звуковые волны и т.д.) трансформируется в физиологический процесс, который преобразуется в проводящих путях и центрах, принимает форму реакций, действий, поведенчес­ких актов. Наряду с этим, никак не влияя на него, развертываются события в со­знательном плане — образы, желания, намерения. При этом психический процесс никак не влияет на физиологические процессы, в том числе и поведенческие реак­ции. Следовательно, если физиологический процесс не зависит от психического, то всю жизнедеятельность человека можно описать в понятиях физиологии. В этом случае психика становится эпифеноменом — побочным явлением.

Таким образом, оба рассматриваемых нами подхода оказываются не в состоя­нии решить психофизиологическую проблему. Поэтому единого методологиче­ского подхода к исследованию проблем психологии не существует. С каких пози­ций будем исходить мы, рассматривая психические явления?

Из вышеизложенного следует, что существует тесная связь между психиче­скими и физиологическими процессами. Поэтому, рассматривая психические яв­ления, мы будем всегда помнить о том, что они находятся в тесном взаимодей­ствии с физиологическими процессами, что они, вероятнее всего, обусловливают друг друга. При этом мозг человека является тем материальным «субстратом», который обеспечивает возможность функционирования психических явлений и процессов. Поэтому психические и физиологические процессы взаимосвязаны и взаимообусловливают поведение человека.

Рефлекс как основной принцип работы нервной системы

И. М. Сеченов в 1863г. в работе «Рефлексы головного мозга» развил представление о том, что рефлекс является основным принципом работы не только спинного, но и головного мозга.

Рефлекс — это ответная реакция организма на раздражение при участии ЦНС. Рефлексы подразделяют на: 1) безусловные рефлексы: врожденные (наследственные) реакции организма на раздражения, осуществляемые с участием спинного мозга или ствола головного мозга; 2) условные рефлексы: приобретенные на основе безусловных рефлексов временные реакции организма, осуществляемые при обязательном участии коры полушарий большого мозга, составляющие основу высшей нервной деятельности.

Для каждого рефлекса имеется своя рефлекторная дуга — это путь, по которому возбуждение проходит от рецептора до эффектора (исполнительного органа).

Рефлекторная дуга представлена цепью нейронов, обеспечивающих восприятие раздражения, трансформацию энергии раздражения в нервный импульс, проведение нервного импульса до нервных центров, обработку поступившей информации и реализацию ответной реакции.

В состав любой рефлекторной дуги входят 5 составных частей

1. Рецептор — это специализированная клетка, предназначенная для восприятия раздражителя (звуковой, световой, химический и др.). 2. Афферентный путь, который представлен афферентными нейронами. 3. Участок ЦНС, представленный спинным или головным мозгом; 4. Эфферентный путь состоит из аксонов эфферентных нейронов, выходящих за пределы ЦНС. 5. Эффектор — это рабочий орган (мышца, железа и др.).

Простейшая рефлекторная дуга включает 2 нейрона и называется моносинаптической (по числу синапсов). Более сложная представлена 3 нейронами и называется трехнейронной или дисинаптической. Однако большинство рефлекторных дуг включает большое количество вставочных нейронов, и называется полисинаптическими.

Рефлекторные дуги могут проходить только через спинной мозг (например, отдергивание руки при прикосновении к горячему предмету) или только головной мозг (например, закрывание век при струе воздуха, направленной в лицо), или как через спинной, так и через головной мозг.

Рефлекторные дуги замыкаются в рефлекторные кольца с помощью обратных связей. Понятие обратной связи и ее функциональная роль были указаны Беллом в 1826г. Он писал, что между мышцей и ЦНС устанавливаются двусторонние связи. С помощью обратной связи в ЦНС поступают сигналы о функциональном состоянии эффектора.

Морфологической основой обратной связи являются рецепторы, расположенные в эффекторе, и афферентные нейроны, связанные с ними. Благодаря обратным афферентным связям осуществляется тонкая регуляция работы эффектора и адекватная реакция организма на изменения окружающей среды.

Методы исследования ЦНС и ее функций

Все методы исследования связаны с интенсивным развитием физиологии центральной нервной системы. Они подразделяются на следующие типы:

1. Разрушительный метод. Он связан с изучением того, какие типы функций сохраняются, а какие выпадают после вмешательства оперативного. Сопровождается значительными изменениями в организме и ЦНС.
2. Перерезка. С помощью этого метода можно исследовать каково значение любого отдела ЦНС и влияние на него других отделов. Производится на любых уровнях ЦНС.
3. Раздражение. С помощью такого метода можно увидеть каково значение функциональное при различных образованиях центральной нервной системы.
4. Электрографический. Этот метод, в свою очередь, подразделяется на следующие подтипы: электроэнцефалография, локальное отведение потенциалов, вызванные потенциалы.
5. Рефлекторные исследования.
6. Биохимические исследования.
7. Фармакологические.

Рефлексы

Рефлекс — реакция организма ответного типа на любые действия раздражителя, которая осуществляется при участии центральной нервной системы. При переводе с латыни этот термин означает «отображение». Этот термин был открыт учёным Р.Декартом для того, чтобы охарактеризовать реакцию организма для ответа при раздражении органов чувств.

Классифицируют рефлексы на следующие подтипы в зависимости от их типа:

1. Происхождение: врождённые (безусловные) и приобретённые (условные);
2. Рецепторы: экстероцептивные, интероцептивные, проприоцептивные;
3. Биологические: оборонительные, половые, пищевые;
4. Эффекторы: сосудодвигательные, секреторные, двигательные;
5. Уровень замыкания: корковые, подкорковые, мезенцефалические, бульбарные, спинномозговые;
6. Аксон-рефлекс: рефлекторная группа, которая без участия тела осуществляется по аксоновым разветвлениям;
7. Функциональные: синергические и антагонистические;
8. Сложность пути рефлекса: полисинаптические и моносинаптические;
9. Вегетативные — участвуют в регулировании деятельности желез секреции (внутренней), сосудов, внутренних органов;
10. Соматические — выявляют себя в виде сокращения мышц (фазного) и в тонусном изменении;
11. Адаптационно-трофические: висцеро-моторные, висцеро-висцеральные, висцеро-кутальные.

Свойства центров нервной системы

Нервным центром называется объединение нейронов, которые будут принимать участие в работе одного конкретного рефлекса организма. Во всём организме для того чтобы сформировать адаптивный сложный процесс производится функциональное воссоединение нейронов, которые располагаются на разных уровнях ЦНС.

Нервные центры имеют ряд особенностей и свойств. К таким относятся:

1. Возбуждение одностороннее — к органу рабочему от рецептора.
2. В центрах нервных возбуждение проявляется медленнее, нежели по нервным волокнам.
3. Происходит в нервных центрах и суммация возбуждений. Она может иметь последовательный, одновременный или временный характер.
4. Трансформация в ритме возбуждения. Это изменение в количестве импульсов, которые выходят из нервных центров, в сравнении с тем числом, которое приводит к нему. Может проявляться в повышении или понижении количества импульсов.
5. Последействие рефлексов — прекращение реакции чуть позже по сравнению с действием возбудителя.
6. Повышенная чувствительность к веществам химического происхождения и кислородному недостатку.
7. Нервные центры быстро утомляемы и имеют низкий уровень локальности, легко тормозятся.
8. Нервные центры имеют пластичную структуру — могут изменять своё функциональное предназначение и восстанавливать частично функции, которые были утрачены.

Принципы в координации центральной нервной системы

Основой координационной деятельности нервной системы является взаимодействие процессов торможения и возбуждения. Существует ряд принципов, обеспечивающих координационное взаимодействие:

1. Принцип доминанты. Он может быть охарактеризован такими свойствами: инертностью возбуждения, повышенным уровнем возбудимости, суммацией возбуждений, торможением субдоминантных очагов возбуждений, исходящих от других центров.
2. Принцип окклюзии. Смысл этого принципа состоит в том, что пара афферентных входов вместе возбуждают более малую группу мотонейронов в сравнении с эффектом их отдельной активации.
3. Принцип связи обратного порядка. Полноценно в организме процесс саморегуляции осуществляется только при полном функционировании обратного канала связи.
4. Принцип реципрокности (взаимообусловленности, сопряжения). Отображает отношения между теми центрами, которые несут ответственность за осуществление функций, которые являются противоположными.
5. Принцип конечного общего пути. Нейроны эффекторные ЦНС вовлекаются в осуществление разных реакций возбуждения в организме, которые приводят к ним большое количество промежуточных и афферентных нейронов, для которых они будут служить конечным путём.
6. Явления конвергенции. Это процесс, при котором нервные импульсы сходятся на одни центральные нейроны.
7. Явления дивергенции. Это процесс, при котором импульсы расходятся по соседним участкам.
8. Взаимоотношения субординационные. Процесс, при котором верхние отделы ЦНС влияют на нижние отделы ЦНС.