Условия и время выработки условных рефлексов как основы привычек

Исследовательская работа

Условия и время выработки условных рефлексов как основы привычек

Галиулллина Аделя

Гимназия №75, 10 класс

Московский район, город Казань

Научный руководитель:

Учитель биологии высшей

квалификационной категории

Сейфутдинова Лилия Фердинатовна

Казань  

Оглавление

Введение

Цель:

Выяснение механизма и времени выработки условных рефлексов.

Задачи:

1. Поиск и обработка литературы по поставленной проблеме
2. Составление анкет для проведения социологического исследования для  определения наиболее распространенных привычек у старшеклассников и закономерностей времени их выработки
3. Проведение самого социологического исследования.
4. Анализ скорости выработки навыков чтения и письма у первоклассников
5. Составление диаграмм исследования и подведение итогов
6. Выработка полезных советов для решения выявленных проблем

Рефлексы (от лат. reflexus — повёрнутый назад, отражённый), реакции организма, вызываемые центральной нервной системой при раздражении рецепторов агентами внутренней или внешней среды; проявляются в возникновении или изменении функциональной деятельности органов и организма в целом. Термин «Рефлексы», заимствованный из области физических явлений, подчёркивает, что деятельность нервной системы является «отражённой», осуществляется в ответ на воздействия из внешней или внутренней среды. Структурный механизм рефлексов — рефлекторная дуга, включающая рецепторы, чувствительный (афферентный) нерв, проводящий возбуждение от рецепторов к мозгу, нервный центр, расположенный в головном и спинном мозге, эфферентный нерв, проводящий возбуждение от мозга к исполнительным органам (эффекторам): мышцам, железам, внутренним органам.

 Биологическое значение  рефлексов состоит в регуляции работы органов и их функциональных взаимодействий для обеспечения постоянства внутренней среды организма, сохранения его единства и приспособления к условиям существования. На основе рефлекторной деятельности нервной системы обеспечивается функциональное единство организма и определяется его взаимодействие с внешней средой — его поведение.

Для чего нужны рефлексы? Не требуя сознательного вмешательства, рефлексы являются важной частью нашей нервной системы. Будучи очень стойкими и более или менее автоматичными, они экономят время и умственную энергию, когда требуется произвести быстрое, а часто спасительное действие. В медицине рефлексы с успехом используются для исследования различных участков нервной системы, что позволяет локализовать болезнь. Например, сухожильный рефлекс организован в спинном мозге по сегментам. Врач исследует каждый из них по очереди, пока не выделит не действующие должным образом сегменты. Это позволяет ему определить, какая часть спинного мозга поражена болезнью.

Если рефлексы утрачены. Важность рефлексов в повседневной жизни человека различна. Изредка люди рождаются без некоторых сухожильных рефлексов, что не мешает им прожить полноценную жизнь. Однако есть жизненно важные рефлексы, например, ориентационный рефлекс. К его потере приводят некоторые заболевания мозжечка, и в этом случае человеку очень трудно поддерживать равновесие без специальной умственной концентрации. Подобным образом, при утрате мигательного рефлекса глазу легко могут причинить вред попавшие в него пылинки, которые могли бы быть удалены морганием. Люди, утратившие автоматический дыхательный рефлекс, оказываются в очень тяжелом положении ночью, когда сознательный контроль дыхания отсутствует. Они нуждаются в специальном поддерживающем лечении на период до полного восстановления рефлекса.

Основная часть

История изучения рефлексов 

Представление о рефлексах было впервые выдвинуто французским философом Рефлексы Декартом. Уже в эпоху древней медицины определилось деление двигательных актов человека на «произвольные», требующие участия сознания в их выполнении, и «непроизвольные», осуществляемые без участия сознания. Учение Декарта о рефлекторном принципе нервной деятельности основано на представлениях о механизме непроизвольных движений. Весь процесс нервного действия, характеризующийся автоматизмом и непроизвольностью, состоит в раздражении чувствительных аппаратов, проведении их влияний по периферическим нервам к мозгу и от мозга к мышцам. В качестве примера подобных действий Декарт приводил мигание при внезапном появлении предмета перед глазами и отдёргивание конечности при внезапном болевом раздражении.

  В 18 в. исследованиями физиологов и анатомов (А. Галлер, И. Прохаска и др.) учение Декарта было распространено на деятельность внутренних органов (обнаружен ряд специальных рефлексов для различных внутренних органов). Важнейший вклад в учение о рефлексах и рефлекторном аппарате сделали   Ч. Белл и Ф. Мажанди. Они показали, что все чувствительные (афферентные) волокна входят в спинной мозг в составе задних корешков, а эфферентные, в частности двигательные, покидают спинной мозг в составе передних корешков. Это открытие позволило английскому врачу и физиологу М. Холлу обосновать чёткое представление о рефлекторной дуге и широко использовать учение о рефлексах и рефлекторной дуге в клинике.  Ко 2-й половине 19 в. накапливаются сведения об общих элементах в механизмах как рефлекторных — автоматических, непроизвольных, так и произвольных движений, относимых всецело к проявлениям психической деятельности головного мозга и противопоставлявшихся рефлекторным. И. М. Сеченов в труде «Рефлексы головного мозга» (1863) утверждал, что «все акты сознательной и бессознательной жизни по способу происхождения суть рефлексы». Он обосновал представление об универсальном значении рефлекторного принципа в деятельности спинного и головного мозга как для непроизвольных, автоматических, так и произвольных движений, связанных с участием сознания и психической деятельности мозга. Эта концепция И. М. Сеченова послужила идейной почвой, содействовавшей открытию И. П. Павловым условных рефлексов. Важнейшее место в учении о рефлексах принадлежит открытию И. М. Сеченовым центрального торможения.
В выяснении механизмов рефлекторной деятельности важное значение принадлежит учению о клеточной организации нервной системы.

Классификация рефлексов.

В связи с многообразием рефлексов существуют различные их классификации.

1. В зависимости от анатомического расположения центральной части рефлекторных дуг — их нервных центров:

А) спинальные рефлексы, в осуществлении которых участвуют нейроны, расположенные в спинном мозге

Б) бульбарные, осуществляемые при участии нейронов продолговатого мозга

В) мезэнцефальные, с участием нейронов среднего мозга

Г) кортикальные, с участием нейронов коры больших полушарий головного мозга.

2. По расположению рефлексогенных зон, или рецептивных полей:

А) экстероцептивные

Б) проприоцептивные 

В) интероцептивные рефлексы.

3. В зависимости от типа и функциональной роли эффекторов:

А) соматические, или двигательные, рефлексы (скелетных мышц), например флексорные, экстензорные, локомоторные, статокинетические и др.;

Б) вегетативные рефлексы внутренних органов — пищеварительные, сердечно-сосудистые, выделительные, секреторные и др.

4. По степени сложности нейронной организации рефлекторных дуг:

А) моносинаптические рефлексы, дуги которых состоят из афферентного и эфферентного нейронов (например, коленный рефлекс)

Б) полисинаптические рефлексы, дуги которых содержат также 1 или несколько промежуточных нейронов и имеют 2 или несколько синаптических переключений (например, флексорный рефлеекс).

5. По характеру влияний на деятельность эффектора:

А) возбудительные рефлексы — вызывающими и усиливающими (облегчающими) их деятельность

Б) тормозные — ослабляющими и подавляющими ее (например, рефлекторное учащение сердечного ритма симпатическим нервом и урежение его или остановка сердца — блуждающим).

6. По биологическому значению для организма в целом:

А) оборонительные

Б) половые

В) ориентировочные рефлексы и др.

  Павлов обосновал деление всего многообразия рефлексов по их происхождению, механизму и биологическому значению на безусловные и условные.

Безусловные рефлексы — наследственно закрепленные, видовые, что определяет постоянство рефлекторной связи, или передачи, между афферентным и эфферентным звеньями их дуг. Безусловные рефлексы — наследственно передаваемые (врожденные), присущие всему виду. Выполняют защитную функцию, а также функцию поддержания гомеостаза. Примером защитного рефлекса является рефлекторное отдергивание руки от горячего объекта. Гомеостаз поддерживается, например, рефлекторным учащением дыхания при избытке углекислого газа в крови. Практически каждая часть тела и каждый орган участвует в рефлекторных реакциях. Дуги безусловных рефлексов формируются к началу рождения и сохраняются в течение всей жизни. Однако они могут изменяться под влиянием болезни.

 Условные рефлексы  возникают в ходе индивидуального развития и накопления новых навыков. Выработка новых временных связей между нейронами зависит от условий внешней среды. Условные рефлексы формируются на базе безусловных при участии высших отделов мозга. Изучение условных рефлексов связано в первую очередь с именем Павлова. Он показал, что новый стимул может начать рефлекторную реакцию, если он некоторое время предъявляется вместе с безусловным стимулом. Например, если собаке дать понюхать мясо, то у неё выделяется желудочный сок (это безусловный рефлекс). Если же одновременно с мясом звенеть звоночком, то нервная система собаки ассоциирует этот звук с пищей, и желудочный сок будет выделяться в ответ на звоночек, даже если мясо не предъявлено. Условные рефлексы лежат в основе приобретенного поведения. Это наиболее простые программы. Окружающий мир постоянно меняется, поэтому в нем могут успешно жить лишь те, кто быстро и целесообразно отвечает на эти изменения. По мере приобретения жизненного опыта в коре полушарий складывается система условно-рефлекторных связей. Такую систему называют динамическим стереотипом. Он лежит в основе многих привычек и навыков. Например, научившись кататься на коньках, велосипеде, мы впоследствии уже не думаем о том, как нам двигаться, чтобы не упасть. Психическая зависимость от чего-либо вызвана формированием условного рефлекса. Например, психическая зависимость от наркотиков, связана с тем, что приём определённого вещества связывается с приятным состоянием (формируется условный рефлекс, который сохраняется в течение почти всей жизни).

Типы рефлексов

Ориентационные рефлексы

Если вы поскользнулись на ледяной дорожке, тело само изгибается в нужном направлении, и вы вскидываете руки, чтобы остановить падение. Это наглядный пример того, с какой скоростью могут срабатывать рефлексы, контролирующие наше положение и ориентацию. Рассматриваемые реакции программируются более сложными частями нашей двигательной системы. Чувствительные воспринимающие устройства, находящиеся в ушах, постоянно контролируют наше положение в пространстве. Когда мы падаем, сообщения, посылаемые ними, быстро передаются в мозжечок, расположенный у основания головного мозга, который выбирает необходимую последовательность команд для мышц рук и ног. Простейшие примеры такого рода ориентационных рефлексов можно наблюдать у малышей. Если, например, вдруг отпустить головку младенца, он вытягивает руки, как бы пытаясь за что-то ухватиться. Данный рефлекс называется рефлексом Моро (по имени впервые описавшего его врача) и, при нормальном развитии ребенка, исчезает уже после нескольких недель жизни.

Рефлексы телесных функций

Пока ребенок еще в пеленках, сознательный контроль над мочеиспусканием у него отсутствует. Когда мочевой пузырь полон, благодаря возникающему в нем давлению в спинной мозг поступают сигналы о необходимости задействовать рефлекс опорожнения. Развиваясь, ребенок приобретает способность подавлять этот рефлекс до момента, пока не появится возможность освободиться от мочи. Но даже взрослые люди не могут делать это бесконечно: наступает момент, когда мочевой пузырь под действием рефлекса освобождается "самопроизвольно" (на самом деле, с помощью спинного мозга). Подобные рефлексы контролируют многие основные функции организма, включая дыхание. Некоторыми из них, например, опорожнением мочевого пузыря и, в меньшей степени, дыханием, можно управлять сознательно; другие, такие как сокращение сердца, являются полностью автоматическими.

Поведенческие рефлексы

Это наиболее сложные рефлексы, используемые для стандартных поведенческих реакций тела в экстремальных ситуациях. Наилучшим примером может служит так называемая реакция "бороться или спасаться бегством" - модель рефлекторных реакций, возникающих в ответ на опасность. Встретившись с уличным грабителем, мы либо защищаемся, либо убегаем; тот же выбор стоит перед животным в момент нападения на него хищника. Потребности тела в значительной степени одни и те же, независимо от того, решает наш мозг бежать или остаться и оказать сопротивление. Соответственно, этот сложный рефлекс автоматически обеспечивает оптимальный режим сердечных сокращений, дыхания и т. п.

Данная группа реакций включает процесс выделения пота (обеспечивая тем самым потерю тепла организмом во время борьбы или бегства) и бледность кожи (так как кровь, поступавшая ранее к коже, направляется к мышцам). Этот рефлекс со временем превращается в условный и срабатывает при одной только мысли о пугающей или угрожающей ситуации.

Условия  выработки условных рефлексов

Для выработки условного рефлекса необходимо:

1. наличие двух раздражителей, один из которых безусловный (пища, болевой раздражитель и др.), вызывающий безусловно-рефлекторную реакцию, а другой - условный (сигнальный), сигнализирующий о предстоящем безусловном раздражении (свет, звук, вид пищи и т.д.);
2. многократное сочетание условного и безусловного раздражителей (хотя возможно образование условного рефлекса при их однократном сочетании);
3. условный раздражитель должен предшествовать действию безусловного;
4. в качестве условного раздражителя может быть использован любой раздражитель внешней или внутренней среды, который должен быть по возможности индифферентным, не вызывать оборонительной реакции,не обладать чрезмерной силой и способен привлекать внимание;
5. безусловный раздражитель должен быть достаточно сильным, в противном случае временная связь не сформируется;
6. возбуждение от безусловного раздражителя должно быть более сильным, чем от условного;
7. необходимо устранить посторонние раздражители, так как они могут вызывать торможение условного рефлекса;
8. животное, у которого вырабатывается условный рефлекс, должно быть здоровым;
9. при выработке условного рефлекса должна быть выражена мотивация, например, при выработке пищевого слюноотделительного рефлекса животное должно быть голодным, у сытого - этот рефлекс не вырабатывается.

Торможение условных рефлексов 

Функционирование условно-рефлекторного механизма базируется на двух основных нервных процессах:  возбуждения и торможения. 

В зависимости от природы физиологического механизма, лежащего в основе тормозного эффекта на условно-рефлекторную деятельность организма, различают:

1.безусловное (внешнее и запредельное)

Возникает под действием другого постороннего условного или безусловного раздражителя. При этом основная причина подавления условного рефлекса не зависит от самого тормозимого рефлекса и не требует специальной выработки. Внешнее торможение наступает при первом предъявлении соответствующего сигнала. Биологический смысл безусловного внешнего торможения условных рефлексов сводится к обеспечению реакции на главный, наиболее важный для организма в данный момент времени, стимул при одновременном угнетении, подавлении реакции на второстепенный стимул, в качестве которого в этом случае выступает условный стимул.

 2. условное (внутреннее) торможение условных рефлексов. Развивается либо при чрезмерно большой силе стимула, либо при низком функциональном состоянии центральной нервной системы, на уровне которого обычные пороговые раздражители приобретают характер чрезмерных, сильных. Запредельное торможение имеет охранительное значение. Условное (внутреннее) торможение условного рефлекса носит условный характер и требует специальной выработки. Такое торможение относится к категории внутреннего торможения, а проявление этого типа торможения связано с определенными условиями (например, повторное применение условного стимула без подкрепления), такое торможение является и условным. Биологический смысл внутреннего торможения условных рефлексов состоит в том, что изменившиеся условия внешней среды (прекращение подкрепления условного стимула безусловным) требует соответствующего адаптивного приспособительного изменения в условно-рефлекторном поведении. Условный рефлекс угнетается, подавляется, поскольку перестает быть сигналом, предвещающим появление безусловного стимула.

Исследовательская часть

Методы исследования:

1. Опрос
2. Анкетирование
3. Опыты
4. Наблюдение

Исследование 1

Цель:

Доказать,  что  у человека   могут  быть  выработаны условные рефлексы на базе безусловных.

 Учитель вызывает испытуемого к доске и направляет на его лицо пульверизатор, опущенный в одеколон. Этикетку надо показать классу. Испытуемый зажмуривает глаза, как правило, до того, как преподаватель станет имитировать опрыскивание.

Чтобы избежать случайного попадания одеколона в глаза, надо трубку пульверизатора приподнять над жидкостью: испытуемого должна раздражать струя воздуха, а не одеколон. После нескольких неподкреплений происходит угасание рефлекса. Схема этого опыта может быть записана так: Безусловный рефлекс: попадание едкой жидкости в глаза вызывает мигание.

Условный рефлекс: нажатие на грушу пульверизатора и шум воздуха становятся сигналом опрыскивания лица одеколоном и вызывают опережающую реакцию. Угасание условного рефлекса (внутреннее торможение) вырабатывается после ряда неподкреплений: нажатие на грушу не сопровождалось опрыскиванием лица.

Из этих опытов следует вывод: у человека и животных имеются безусловные и условные рефлексы, в основе проявления которых лежат процессы возбуждения и торможения.

Исследование 2

Цель:  

Выяснить механизм, время и условия  выработки условных рефлексов.

Опрос 1.

В исследовательской части работы для меня было важно узнать, какие привычки наиболее распространены у старшеклассников, скорость  выработки, выявить различия во времени выработки вредных и полезных привычек, выяснить, от каких привычек легче избавиться, какие условия необходимы для выработки вредных и полезных привычек.

Для этого было проведено анкетирование учащихся 9-11ых классов, с целью выявления их привычек и времени их выработки.В результате обработки анкет  были выявлены следующие закономерности:  

1. Вредные привычки вырабатываются быстрее, чем полезные (см. график 2)

2. Чем раньше вырабатываются полезные привычки, тем дольше они сохраняются (см. график 3, 4)

3. Без  полезных привычек, выработанных ранее, ощущается дискомфорт (см. график 3, 4)

4. От вредных привычек избавиться сложнее и дольше, чем от полезных, (большинство опрошенных от вредных привычек вообще не избавились, так как для этого необходимо приложить некоторые  человеческие качества, такие как сила воли, упорство и настойчивость)

5.Полезные привычки исчезают без прикладывания сознательных усилий, а чтобы избавиться от вредной привычки необходимо дать себе сознательную установку.

Исследование 3

В начальной школе основное направление  обучения  ведется в выработке и закреплении навыков письма и чтения.

Цель:

Выяснить, насколько быстро у первоклассников вырабатываются навыки письма и чтения.

В результате опроса классных руководителей 1а, 1б и 1в (92 учащихся), выяснилось, что по приходу в школу  писать умели:

1. шрифтом (печатать)  91 человек (99%),
2. письменно 1 человек (1%),

читать

1. бегло 3 человека (3%),
2. связанно 10 человек (11%),
3. по слогам 58 человек (63%)

Не у всех учащихся был выработан рефлекс чтения и письма. Посмотрим, в течении какого времени у них выработались эти привычки:

писать шрифтом : 2 месяца

  письменно:  1 месяца – 4 месяцев

читать бегло: 1 месяца – 4 месяцев

            связанно: 1 месяца – 3 месяцев

            по слогам: 1 месяца – 2 месяцев

с трудом воспринимают письмо: 8 человек (9%)

                                           чтение: 7 человек (8%)

Выводы:

1. Без усилий со стороны человека нельзя надеяться на то, что вредные привычки исчезнут сами собой, а хорошие возникнут из ниоткуда.

2. Но под влиянием другого человека привычки, как вредные, так и полезные, появляются и развиваются гораздо быстрее.

3. Чтобы выработать  полезные привычки и избавиться от вредных как можно быстрее, надо укреплять силу воли и  соблюдать режим дня (см. приложение)

Заключение

Привычка- термин, используемый как в психологии, так и в обыденной речи, для обозначения освоенного, «автоматического» поведения, не требующего размышлений или сознательных усилий и в ряде случаев становящегося предметом устойчивой потребности индивида.

Привычка в отличие от инстинктивного поведения включает в себя различные приобретенные формы поведения, которые  выражаются в виде условных рефлексов. В этом смысле привычка более или менее эквивалентна выученному поведению. Поведение вызывается тем, что в психологии обозначается как стимул. Чтобы стимул обрел способность вызывать реакцию, важно, чтобы стимул и реакция, которой требуется научиться, совпадали по времени. Важно также, чтобы реакция удовлетворяла какую-то потребность или отвечала определенной мотивации. Таким образом, привычки обладают определенной динамикой. Они формируются, потому что выполнение соответствующих действий получает поощрение. Считается, что однажды приобретенные привычки сохраняются не просто потому, что когда-то были усвоены, но потому, что привычное поведение продолжается и при этом удовлетворяет потребности. Когда условия жизни изменяются так, что привычка более не сопровождается поощрением, возникает тенденция к ее исчезновению.

Советы для тех, кто хочет быстро выработать рефлексы письма и чтения.

1. ЭУ → ЭН → СУ

Элементарные умения (ЭУ) надо вначале довести до автоматизма, до уровня навыка (ЭН), чтобы успешно включать в состав сложных умений.

2. Важна не длительность, а частота тренировочных упражнений.
3. Необходим режим щадящего чтения, в особенности для тех, кто не любит читать.
4. Развитие оперативной памяти (например с помощью зрительных диктантов)
5. Для быстрого развития письма необходимо уменьшить высоту букв.
6. Проводить ежедневные трехминутные упражнения по быстрому переписыванию текстов из книг.
7. Цвет пасты не должен быть бледным.

Посеешь поступок — пожнешь привычку, посеешь привычку — пожнешь характер, посеешь характер — пожнешь судьбу.

Список литературы

1. http://www.medicinform.net/human/fisiology8_1.htm
2. http://www.5ballov.ru/referats/preview/89156/10
3. Введенский Н. Е., Возбуждение, торможение и наркоз, Собр. соч., т. 4, Л., 1935;
4. Анохин П. К., От Декарта до Павлова, М., 1945;
5. Ухтомский А. А., Очерк физиологии нервной системы. Собр. соч., т. 4, Л., 1945,;
6. Павлов И. П., Лекции о работе больших полушарий головного мозга, Полное собрание соч., 2 изд., т. 4, М. — Л., 1951;
7. Сеченов И. М., Рефлексы головного мозга, Избр. произв., т. 1, М., 1952;
8. Киселев П. А., Проблема центрального торможения в трудах И. М. Сеченова, в сборнике: Сознание и рефлекс, М. — Л., 1966;
9. Беритов И. С., Общая физиология мышечной и нервной системы, т. 2, М., 1966;
10. Шеррингтон Ч., Интегративная деятельность нервной системы, пер. с англ., Л., 1969;
11. Костюк П. Г., Физиология центральной нервной системы, К., 1971.
12. http://www.organismushumanus.com/reflex.htm
13. Скоромец А.А., Скоромец А.П., Скоромец Т.А. Пропедевтика клинической неврологии. СПб.: Политехника, 2004

Приложения