«ФИЗИОЛОГИЯ ВЫСШЕЙ НЕРВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ (ВНД). ЭТАПЫ ФОРМИРОВАНИЯ ВНД У ДЕТЕЙ»
методическая разработка

                  Государственное профессиональное образовательное учреждение

         Ямало-Ненецкого автономного округа

                         «НАДЫМСКИЙ ПРОФЕССИОНАЛЬНЫЙ КОЛЛЕДЖ»

МДК.01.01 Медико-биологические и социальные основы здоровья

Тема: «ФИЗИОЛОГИЯ ВЫСШЕЙ НЕРВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ (ВНД).

ЭТАПЫ ФОРМИРОВАНИЯ ВНД У ДЕТЕЙ»

Выполнила:

преподаватель профессиональных дисциплин,  воспитатель,

Доржиева Саглар Владимировна

г. Надым 2021

План.

1. Развитие представлений о высшей нервной деятельности
2. Условные и безусловные рефлексы. Механизм образования условных
3. рефлексов
4. Классификация условных рефлексов
5. Торможение условных рефлексов
6. Первая и вторая сигнальные системы
7. Типы высшей нервной деятельности
8. Механизм развития инстинктов
9. Сущность динамического стереотипа
10. Этапы развития ВНД детей и подростков

1. Развитие представлений о высшей нервной деятельности

Высшая нервная деятельность обеспечивает поведение человека и животных в окружающей среде и является результатом совместной работы коры большого мозга и подкорковых образований.

Впервые представление о рефлекторном характере деятельности головного мозга было высказано И. М. Сеченовым в 1863 г. в его книге «Рефлексы головного мозга». Он писал: «... все акты сознательной и бессознательной жизни по способу происхождения суть рефлексы».

Это было важнейшим материалистическим положением, так как в науке до этого господствовала точка зрения об отсутствии связи между телесными и психическими явлениями. Идеи И. М. Сеченова в дальнейшем были развиты И. П. Павловым. И. П. Павлов создал метод объективного исследования функций коры большого мозга – метод условных рефлексов. Это позволило И. П. Павлову разработать учение о высшей нервной деятельности, которое объективно и убедительно доказало единство телесных и психических явлений.

2. Условные и безусловные рефлексы. Механизм образования условных рефлексов

Рефлексы – это ответные реакции организма на внешние и внутренние раздражители. Рефлексы бывают безусловные и условные.

Безусловные рефлексы – врожденные, постоянные, наследственно передаваемые реакции, свойственные представителям данного вида организмов.

К безусловным относят зрачковый, коленный, ахиллов и другие рефлексы. Некоторые безусловные рефлексы осуществляются только в определенном возрасте, например в период размножения, и при нормальном развитии нервной системы. К таким рефлексам относят сосательные и двигательные, которые есть уже у 18-недельного плода.

Безусловные рефлексы являются основой выработки условных рефлексов у животных и человека. У детей по мере взросления они переходят в синтетические комплексы рефлексов, увеличивающих приспособляемость организма к условиям внешней среды.

Условные рефлексы – приспособительные реакции организма, являющиеся временными и строго индивидуальными. Они возникают у одного или нескольких представителей вида, которые были подвергнуты обучению (дрессировке) или воздействию среды. Выработка условных рефлексов происходит постепенно, при наличии определенных условий среды, например повторяемости условного раздражителя. Если условия выработки рефлексов постоянны из поколения в поколение, то условные рефлексы могут стать безусловными и наследоваться в ряду поколений. Примером такого рефлекса может служить раскрывание клюва слепыми и неоперившимися птенцами в ответ на сотрясение гнезда птицей, прилетающей их кормить.

Проведенные И.П. Павловым многочисленные опыты показали, что основу выработки условных рефлексов составляют импульсы, поступающие по афферентным волокнам из экстеро- или интерорецепторов. Для образования их необходимы следующие условия:

а) действие индифферентного (в будущем условного) раздражителя должно быть раньше действия безусловного раздражителя (для оборонительного двигательного рефлекса минимальная разница во времени равна 0,1 с). При другой последовательности рефлекс не вырабатывается или бывает очень слабым и быстро угасает;

б) действие условного раздражителя в течение какого-то времени должно сочетаться с действием безусловного раздражителя, т.е. условный раздражитель подкрепляется безусловным. Такое сочетание действия раздражителей следует повторять неоднократно.

Кроме того, обязательным условием выработки условного рефлекса является нормальная функция коры больших полушарий, отсутствие болезненных процессов в организме и посторонних раздражителей. Иначе, кроме вырабатываемого подкрепляемого рефлекса, будет возникать еще и ориентировочный рефлекс, или рефлекс внутренних органов (кишечника, мочевого пузыря и др.).

Механизм образования условного рефлекса. Действующий условный раздражитель всегда вызывает слабый очаг возбуждения в соответствующей зоне мозговой коры. Присоединившийся безусловный раздражитель создает в соответствующих подкорковых ядрах и участке коры больших полушарий второй, более сильный очаг возбуждения, который отвлекает на себя импульсы первого (условного), более слабого раздражителя. В итоге между очагами возбуждения коры больших полушарий возникает временная связь, при каждом повторении (т.е. подкреплении) эта связь становится более прочной. Условный раздражитель превращается в сигнал условного рефлекса.

Чтобы выработать условный рефлекс у человека, применяют секреторную, мигательную или двигательную методики с речевым подкреплением; у животных – секреторную и двигательную методики с пищевым подкреплением.

Широко известны исследования И.П. Павлова по выработке условного рефлекса у собак. Например, ставится задача выработки у собаки рефлекса по слюноотделительной методике, т.е. вызвать слюноотделение на световой раздражитель, подкрепляемый пищей – безусловным раздражителем. Сначала включают свет, на который собака реагирует ориентировочной реакцией (поворачивает голову, уши и т. д.). В результате ориентировочная реакция появляется все реже, а затем и вовсе пропадает. В ответ на импульсы, которые поступают в кору из двух очагов возбуждения (в зрительной зоне и в пищевом центре), укрепляется временная связь между ними, в итоге слюна у собаки выделяется на световой раздражитель даже без подкрепления. Это происходит потому, что в мозговой коре остался след перемещения слабого импульса в сторону сильного. Вновь сформировавшийся рефлекс (его дуга) сохраняет способность воспроизводить проведение возбуждения, т. е. осуществлять условный рефлекс.

Сигналом для условного рефлекса может стать и тот след, который оставили импульсы наличного раздражителя. Например, если воздействовать условным раздражителем в течении 10 с, а затем через минуту после его прекращения давать пищу то сам по себе свет не вызовет условнорефлекторного отделения слюны, но через несколько секунд после его прекращения; условный рефлекс появится. Такой условный рефлекс называют следовым. Следовые условные рефлексы развиваются с большой интенсивностью у детей со второго года жизни, способствуя развитию речи, мышления.

Чтобы выработать условный рефлекс, нужны условный раздражитель достаточной силы и высокая возбудимость клеток мозговой коры. Помимо этого, сила безусловного раздражителя должна быть достаточной, в противном случае безусловный рефлекс будет гаснуть под воздействием более сильного условного раздражителя. При этом клетки мозговой коры должны быть свободными от сторонних раздражителей. Соблюдение данных условий ускоряет выработку условного рефлекса.

3. Классификация условных рефлексов

В зависимости от методики выработки условные рефлексы подразделяют на: секреторные, двигательные, сосудистые, рефлексы-изменения во внутренних органах и др.

Рефлекс, который вырабатывается подкреплением условного раздражителя безусловным, называется условным рефлексом первого порядка. На его основе можно выработать новый рефлекс. Например, сочетанием светового сигнала с кормлением у собаки выработан прочный условный рефлекс слюноотделения. Если перед световым сигналом давать звонок (звуковой раздражитель), то, через несколько повторений такого сочетания, у собаки начинается слюноотделение на звуковой сигнал. Это и будет рефлекс второго порядка, или вторичный рефлекс, подкрепляемый не безусловным раздражителем, а условным рефлексом первого порядка.

На практике установлено, что на базе вторичного условного пищевого рефлекса выработать у собак условные рефлексы других порядков не удается.

У детей же удавалось развить условный рефлекс шестого порядка.

Чтобы выработать условные рефлексы высших порядков, нужно новый индифферентный раздражитель «включать» за 10–15 с до начала действия условного раздражителя ранее выработанного рефлекса. Если интервалы будут меньше, то новый рефлекс не появится, а выработанный до этого угаснет, потому что в коре мозга разовьется торможение.

4. Торможение условных рефлексов

И.П. Павлов выделил две разновидности торможения условных рефлексов – безусловное (внешнее) и условное (внутреннее) торможение.

Безусловное торможение. Полная остановка начавшегося рефлекса или снижение его активности под воздействием изменений во внешней среде называется безусловным торможением. Под действием нового раздражителя (проникающего извне шума, изменения освещения и т.д.) в коре головного мозга создается другой (особый) очаг возбуждения, задерживающий или прерывающий начавшийся рефлекторный акт. Выяснено, что чем моложе условный рефлекс, тем легче он поддается торможению. Это связано с развитием процесса индукции в центральной нервной системе. Поскольку торможение вызывается посторонним раздражителем, Павлов назвал его внешним, или индукционным, торможением. Безусловное торможение возникает внезапно, оно свойственно организму от рождения и характерно для всей центральной нервной системы.

Внешнее торможение может наблюдаться у детей, работающих в коллективе, когда любой шум, проникающий в помещение, нарушает течение рефлекторного акта. Например, во время урока дети услышали резкий визг тормозов автомобиля. Ученики поворачиваются в сторону сильного раздражителя, теряют внимание, равновесие и рациональную позу. В результате возможны ошибки и т.д. Безусловное торможение может наступить и без появления второго очага возбуждения. Это случается при снижении или полном прекращении работоспособности клеток коры головного мозга из-за большой силы раздражителя. Для предотвращения разрушения клетки впадают в состояние торможения. Такой вид торможения называют запредельным, он играет охранительную роль в организме.

Условное (внутреннее) торможение. Такой вид торможения характерен для высших отделов центральной нервной системы и развивается только при отсутствии подкрепления условного сигнала безусловным раздражителем, т.е. при несовпадении во времени двух очагов возбуждения. Оно вырабатывается постепенно в процессе онтогенеза, иногда с большим трудом. Выделяют угасательное, дифференцировочное условное торможение.

Угасательное торможение развивается, если повторение условного сигнала не подкрепляется безусловным. Например, хищник реже появляется в тех местах, где количество добычи уменьшилось, потому что выработанный ранее условный рефлекс из-за отсутствия подкрепления пищей, которое было условным раздражителем, угасает. Это способствует приспосабливанию животных к меняющимся условиям жизни.

Способность коры разделять, вычленять и различать отдельные раздражения, дифференцировать их и есть проявление аналитической деятельности коры головного мозга.

5. Первая и вторая сигнальные системы

И.П. Павлов рассматривал поведение человека как высшую нервную деятельность, где общим для животных и человека являются анализ и синтез непосредственных сигналов окружающей среды, составляющих первую сигнальную систему действительности. По этому поводу Павлов писал: «впечатления, ощущения и представления от окружающей внешней среды как общеприродной, так и от нашей социальной, исключая слово, слышимое и видимое. Это – первая сигнальная система действительности, общая у нас с животными».

В результате трудовой деятельности, общественных и семейных отношений у человека развилась новая форма передачи информации. Человек стал воспринимать словесную информацию через понимание значения слов, произносимых им самим или окружающими, видимых – написанных или напечатанных. Это привело к появлению второй сигнальной системы, свойственной исключительно человеку. Она значительно расширила и качественно изменила высшую нервную деятельность человека, так как внесла новый принцип в работу больших полушарий головного мозга (взаимосвязь коры с подкорковыми образованиями). По этому поводу Павлов писал: «Если наши ощущения и представления, относящиеся к окружающему миру, есть для нас первые сигналы действительности, то речь, специально, прежде всего кинестезические раздражения, идущие в кору от речевых органов, есть вторые сигналы, сигналы сигналов».

Вторая сигнальная система является результатом социальности человека как вида. Однако следует помнить, что вторая сигнальная система находится в зависимости от первой сигнальной системы. Дети, родившиеся глухими, издают такие же звуки, как и нормальные, но, не подкрепляя издаваемые сигналы через слуховые анализаторы и не имея возможности подражать голосу окружающих, они становятся немыми.

Известно, что без общения с людьми вторая сигнальная система (особенно речь) не развивается. Так, дети, унесенные дикими животными и жившие в зверином логове (синдром Маугли), не понимали человеческой речи, не умели говорить и утратили способность научиться разговаривать. Кроме того, известно, что молодые люди, попавшие в изоляцию на десятки лет, без общения с другими людьми забывают разговорную речь.

Физиологический механизм поведения человека является результатом сложного взаимодействия обеих сигнальных систем с подкорковыми образованиями больших полушарий. Павлов считал вторую сигнальную систему «высшим регулятором человеческого поведения», преобладающим над первой сигнальной системой. Но и последняя в известной степени контролирует деятельность второй сигнальной системы. Это позволяет человеку управлять своими безусловными рефлексами, сдерживать значительную часть инстинктивных проявлений организма и эмоций. Человек может сознательно подавлять оборонительные (даже в ответ на болевые раздражения), пищевые и половые рефлексы. В то же время подкорковые образования и ядра мозгового ствола, особенно ретикулярная формация, являются источниками (генераторами) импульсов, поддерживающих в норме мозговой тонус.

6. Типы высшей нервной деятельности

Условно-рефлекторая деятельность зависит от индивидуальных свойств нервной системы. Индивидуальные свойства нервной системы обусловлены наследственными особенностями индивидуума и его жизненным опытом. Совокупность этих свойств называют типом высшей нервной деятельности.

И.П. Павлов на основе многолетнего изучения особенностей образования и протекания условных рефлексов у животных выделил четыре основных типа высшей нервной деятельности. В основу деления на типы он положил три основных показателя:

а) силу процессов возбуждения и торможения;

б) взаимную уравновешенность, т.е. соотношение силы процессов возбуждения и торможения;

в) подвижность процессов возбуждения и торможения, т.е. скорость, с которой возбуждение может сменяться торможением, и наоборот.

На основании проявления этих трех свойств Павлов выделил следующие типы нервной деятельности;

1) тип сильный, неуравновешенный, с преобладанием возбуждения над торможением («безудержный» тип);

2) тип сильный, уравновешенный, с большой подвижностью нервных процессов («живой», подвижный тип);

3) тип сильный, уравновешенный, с малой подвижностью нервных процессов («спокойный», малоподвижный, инертный тип);

4) тип слабый, характеризующийся быстрой истощаемостью нервных клеток, приводящей к потере работоспособности.

Павлов считал, что основные типы высшей нервной деятельности, обнаруженные у животных, совпадают с четырьмя темпераментами, установленными для людей греческим врачом Гиппократом (IVв. до н. э.). Слабый тип соответствует меланхолическому темпераменту; сильный неуравновешенный тип – холерическому темпераменту; сильный уравновешенный, подвижный тип – сангвиническому темпераменту; сильный уравновешенный, с малой подвижностью нервных процессов – флегматическому темпераменту.

Однако следует иметь в виду, что нервные процессы по мере развития человеческого организма претерпевают изменения, поэтому в разные возрастные периоды у человека возможны смены типов нервной деятельности. Подобные кратковременные переходы возможны под действием сильных стрессирующих факторов.

В зависимости от взаимодействия, уравновешенности сигнальных систем Павлов наряду с четырьмя общими для человека и животных типами выделил специально человеческие типы высшей нервной деятельности.

1. Художественный тип. Он характеризуется преобладанием первой сигнальной системы над второй. К этому типу относятся люди, непосредственно воспринимающие действительность, широко пользующиеся чувственными образами.

2. Мыслительный тип. К этому типу относятся люди с преобладанием второй сигнальной системы, «мыслители» с выраженной способностью к абстрактному мышлению.

3. Большинство людей относятся к среднему типу с уравновешенной деятельностью двух сигнальных систем. Им свойственны как образные впечатления, так и умозрительные заключения.

7. Механизм развития инстинктов

Кора большого мозга и подкорковые образования являются высшими отделами центральной нервной системы теплокровных животных и человека.

Они обеспечивают рефлекторные реакции, за счет которых осуществляются сложнейшие взаимодействия человека и животных с окружающей средой.

Высшая нервная деятельность осуществляется за счет двух механизмов: инстинктов и условных рефлексов.

Инстинкты – это сложнейшие врожденные цепные безусловные рефлекторные реакции, которые проявляются главным образом за счет активности подкорковых ядер (бледное ядро и полосатое тело) и ядер промежуточного мозга (зрительные бугры и гипоталамус). Инстинкты одинаковы у животных одного вида, передаются по наследству и связаны с жизненно необходимыми функциями организма – питанием, защитой, размножением.

Условные рефлексы – это индивидуальные, приобретенные рефлекторные реакции, которые вырабатываются на базе безусловных рефлексов. Они осуществляются главным образом за счет деятельности коры большого мозга.

8. Сущность динамического стереотипа

Внешний мир действует на организм не единичными раздражителями, а обычно системой одновременных и последовательных раздражителей. Если система последовательных раздражителей часто повторяется, это ведет к образованию системности, или динамического стереотипа в деятельности коры головного мозга. Таким образом, динамический стереотип представляет собой последовательную цепь условно-рефлекторных актов, осуществляющихся в строго определенном, закрепленном во времени порядке и являющихся следствием сложной системной реакции организма на сложную систему положительных (подкрепляемых) и отрицательных (неподкрепляемых, или тормозных) условных раздражителей.

Выработка стереотипа – это пример сложной синтезирующей деятельности коры головного мозга. Стереотип трудно вырабатывается, но если он сформирован, то поддержание его не требует большого напряжения корковой деятельности, при этом многие действия становятся автоматическими. Динамический стереотип является основой образования привычек у человека, формирования определенной последовательности в трудовых операциях, приобретения умений и навыков. Примерами динамического стереотипа могут служить ходьба, бег, прыжки, катание на лыжах, игра на музыкальных инструментах, пользование при еде ложкой, вилкой, ножом, письмо и др.

Стереотипы сохраняются долгие годы и составляют основу человеческого поведения, при этом они очень трудно поддаются перепрограммированию.

9. Этапы развития ВНД детей и подростков

Новорожденные: на внешние раздражители отвечают безусловными рефлексами глобального характера (за счет преобладания процессов возбуждения); у них затруднена выработка условных рефлексов; они обладают безграничной возможностью развития, поэтому нуждаются в постоянном общении; в конце этого периода у них формируются эмоционально-двигательная реакция и «комплекс оживления».

Грудной возраст: появляется способность выработки условного рефлекса на комплекс раздражителей (2 мес), способность к гулению (2 мес), к выработке угасательно-го и дифференцировочного торможения (2,5—3 мес.) запаздывающего торможения (5 мес), выработке условных рефлексов на слово; это период, когда дети лепечут и произносят отдельные слоги, период начала сенсорной речи (7-8 мес), произношение первых слов, то есть начала моторной речи (10-11 мес); в 12 мес ребенок может произносить 10-12 слов; у грудных детей формируется потребность в общении, появляются зачатки интеллектуальной деятельности, мышления, появляется тенденция к целенаправленной деятельности.

Детство (1—3 года): это середина пути психического развития человека; в этот период развивается предметное действие, игровая деятельность, возникают продуктивные виды деятельности (рисование, лепка, конструирование); продолжает развиваться потребность в общении; развивается речь — пассивная речь переходит в активную, запас слов возрастает до 1500, происходит усвоение грамматического строя речи; развивается наглядно-действенное мышление; формируется знаковая или символьная функции сознания, начинает формироваться личность.

Первое детство (3—7 лет): для этого периода характерно дальнейшее развитие всех видов торможения; динамический стереотип продолжает играть ведущую роль, появляется возможность переделки стереотипа (5-6 лет); вырабатываются условные рефлексы на сложные раздражители; возрастает скорость образования условных рефлексов; развивается 2-я сигнальная система и ее взаимоотношения с 1-й; бурное проявление эмоций в 3-5 лет и «степенное» — в 6-7 лет; возникает и становится доминирующей словесное мышление с внутренней речью; появляется возможность к систематическому обучению ребенка по определенной программе; появляются «детские общества», возникают сюжетно-ролевые игры; ведущим видом деятельности является игра, которая развивает произвольную память, произвольное внимание, речь и мышление; важное место занимает продуктивная деятельность — рисование лепка, конструирование; существенно возрастает способность к ощущениям, восприятию, воображению; формируются зачатки смысловой памяти; продолжает развиваться наглядно-действенное мышление; в этот период память и внимание преимущественно непроизвольные и во многом зависят от эмоций ребенка; речь из ситуативной становится контекстовой, то есть понятной вне ситуации, формируется внутренняя речь, которая становится основой мышления; складывается личность: формируются потребности, образуется иерархия потребностей (чем старше дети, тем больше они отдают предпочтение социально значимым потребностям); формируются волевые качества.

Второе детство (7—12 лет): для этого периода характерно выраженное влияние коры на подкорковые образования, что проявляется в сдержанности эмоций, контролируемости и осмысленности поведения; совершенствуется восприятие — оно становится дифференцируемым, точным, целенаправленным; память и внимание становятся произвольными за счет формирования локальной активации мозга; постепенно возрастает умственная работоспособность, снижается утомляемость; хорошо выражены все виды внутреннего торможения; ведущей деятельностью становится учебная; у детей 7 и 8 лет преобладает наглядно-действенное мышление, в 8-9 лет формируется абстрактное мышление; динамические стереотипы легко переделываются; быстро вырабатываются условные рефлексы; они прочны и устойчивы к внешнему торможению.

Подростковый, или пуберантный, период (девочки 12-15 лет; мальчики 13-16 лет). Для этого периода, связанного с половым созреванием, характерно снижение всех форм внутреннего торможения; процессы возбуждения преобладают над процессами торможения; появляется много лишних движений; снижается контроль коры над эмоциональными реакциями, над памятью, восприятием, вниманием; наблюдается неустойчивость эмоциональных состояний; во 2-й сигнальной системе снижается способность к выработке условных рефлексов; речь становится1медленнее и лаконичной; снижена умственная работоспособность; возникает психическая неуравновешенность или акцентуация личности, склонность к негативным и аффективным состояниям; несмотря на такие «отрицательные» изменения, формируется теоретический (абстрактно-логический) тип мышления и появляется способность оперировать гипотезами.

Юношеский возраст (16-21 год): после завершения полового созревания резко возрастает умственная и физическая работоспособность; возрастает роль коры в регуляции психической деятельности, в том числе устанавливается контроль над эмоциональным состоянием, над проявлением эмоций, вновь появляется способность использования произвольных видов памяти, внимания, восприятия; восстанавливается способность вырабатывать внутреннее торможение, восстанавливается скорость выработки положительных условных рефлексов; происходит дифференцировка между функциями правого и левого полушарий, а в связи с этим — дифференцировка на художественный и мыслительный (по И.П. Павлову) типы ВНД; отчетливо проявляются типы ВНД (сильный, уравновешенный, подвижный и прочие); отрабатываются механизмы стратегии работы мозга, в том числе определения наиболее экономного пути достижения цели.