Основные положения физиологии высшей нервной деятельности человека

Материальной основой психического выступает головной мозг. Поэтому большое значение в познании специалистом психики человека и ее отдельных феноменов имеют знания им физиологии человека, головного мозга, высшей нервной деятельности (ВНД).

Большой вклад в разработку материалистического понимания психики внесли русские ученые-физиологи И. М. Сеченов, И. П. Павлов, А. А. Ухтомский, П. К. Анохин и др. Значительно расширили представления о материальных основах психической деятельности человека современные исследования нейрофизиологических механизмов деятельности мозга.

Для понимания психики человека, ее материальных основ важно уяснить ряд фундаментальных положений физиологии ВНД, физиологии головного мозга, нервной системы человека. К их числу в первую очередь относятся следующие.

Функционально нервная система человека выполняет две основные задачи. С одной стороны, она обеспечивает взаимосвязи и координацию органов тела и различных физиологических систем организма человека, а с другой – взаимодействие организма как целостной системы со средой.

И. П. Павлов отмечал, что «деятельность нервной системы направляется, с одной стороны, на объединение, интеграцию работы всех частей организма и с другой – на связь организма с окружающей средой, на уравновешивание системы организма с внешними условиями».

Нервная система человека имеет определенное строение:

а) первичным элементом нервной системы является нервная клетка (нейрон). Она состоит из тела, ядра, одного длинного отростка (аксона), оканчивающегося разветвлениями, и одного или нескольких коротких отростков (дендритов), вьющихся у тела клетки. Общая протяженность отростков самых больших клеток иногда достигает 1,5 м. Диаметр тела бывает от 7 до 50 микрон. Простейшие нервные элементы состоят как минимум из двух нервных клеток.

Места контактов нервных клеток называются синапсами. Через них нервные импульсы передаются от одной нервной клетки на другую. Приняв сигнал раздражителя, короткий отросток передает возбуждение на тело клетки и далее через длинный отросток на другую нервную клетку или орган. В большинстве своем нейроны специализированы и решают следующие задачи: проведения нервных импульсов от рецепторов к центральной нервной системе («сенсорный нейрон»); проведения нервных импульсов от центральной нервной системы к органам движения («двигательный нейрон»); проведения нервных импульсов от одного участка центральной нервной системы к другому («нейрон локальной сети»).

Связь организма со средой является функцией не отдельных клеток, а нервной системы в целом;

б) по расположению в организме и функциям нервная система делится на периферическую и центральную. Периферическая состоит из отдельных нервных цепей и их групп, проникающих во все участки нашего тела и выполняющих в основном проводниковую функцию: доставку нервных сигналов от органов чувств (рецепторов) в центр и от него к исполнительным органам. Центральная нервная система состоит из головного, промежуточного и спинного мозга.

Головной мозг включает следующие важнейшие структуры, имеющие прямое отношение к психической деятельности человека, к его психическим процессам, состояниям, свойствам: таламус, гипоталамус, мост, мозжечок, миндалина, неокортекс (лобная кора), гиппокамп.

Известный исследователь нейрофизиологических основ потребностей и эмоций академик П. В. Симонов выделяет особую роль в генезисе поведения человека четырех мозговых структур:

гипоталамус – источник и своеобразный генератор энергии организма, которая определяет силу потребности, доминирующую в данное время;

миндалина – структура, распределяющая силу доминантной потребности на разные другие потребности человека и обеспечивающая гибкость приспособления энергетического потенциала человека к меняющимся условиям среды;

неокортекс (лобная кора) – его функция состоит в превращении информации, поступающей от органов чувств, через первую сигнальную систему в субъективно значимую, дифференцируя эту значимость;

гиппокамп обеспечивает фильтрацию, сортировку поступающей информации и связь всесторонней информированности субъекта с его функционирующими потребностями.

Эти четыре структуры головного мозга выступают своеобразным «оперативным штабом желаний», потребностей человека (П. М. Ершов).

Ведущую роль в создании высших психических функций играет кора головного мозга. Она представляет собой серое вещество, состоящее более чем из 15 млрд тел нервных клеток и имеет 7 слоев. Она состоит из новой коры, новообразований головного мозга (неокортекса) и старой коры, старообразований (кортекса).

Есть и другие классификации отделов нервной системы. Так, часть центральной и периферической нервной системы, регулирующую деятельность внутренних органов и частей организма и осуществляющую так называемую низшую нервную деятельность, именуют вегетативной нервной системой (или висцеральной, от лат. «viscera» – внутренности). Другая часть, обеспечивающая правильное взаимодействие организма со средой, осуществляющая высшую нервную деятельность, называется анимальной.

Нервная система человека функционирует как единое целое. Это относится и к ее ведущему элементу – головному мозгу, в системной деятельности которого главным распорядителем является его наиболее молодой отдел – кора больших полушарий.

Головной мозг имеет сложное вертикальное строение, системы устойчивых взаимосвязей коры с подкоркой и более глубинными структурами, объединяющимися для выполнения определенных жизненно важных функций и представляющих собой иерархизированные функциональные единицы мозга. И. П. Павлов выделял целую группу таких образований – анализаторов, к которым относят: зрительный, слуховой, обонятельный, осязательный (тактильный), вкусовой, вестибулярный (регулирующий положение тела в пространстве), двигательный (кинестетический), химический (реагирующий на изменения состава крови и внутриклеточного вещества), барорецептивный (приспособленный к раздражениям, связанным с изменением давления в полостях тела, сосудах), речедвигательный.

Нервная система человека в целом и ее отдельные части, отделы могут иметь три уровня функциональной активности: относительного физиологического покоя, возбуждения, торможения.

Состояние относительного функционального покоя характеризуется отсутствием выраженных проявлений какой-то активности (движения, выделения того или иного вещества специальным органом и т. п.). Однако при этом протекают процессы обмена веществ на уровне, необходимом для поддержания жизнедеятельности и готовности реагировать в нужный момент.

Возбуждение – это процесс повышенной активности в результате воздействия на то или иное нервное образование каких-то факторов (раздражителей). По источнику они могут быть внешними и внутренними, по природе – химическими, механическими, электрическими, температурными и т. д. Возбуждение ведет к образованию связей в нервной системе.

Торможение – процесс ослабления или прекращения функциональных отправлений нервной ткани и ведет к нарушению, угасанию связей в нервной системе. Особой формой торможения является запредельное торможение, вызываемое чрезмерной силой раздражителя. При этом возбуждение в определенных центрах максимально усиливается, переходит в свою противоположность – торможение, что является своеобразным защитным механизмом нервной системы, охраняющим ее от разрушения при гиперэкстремальных обстоятельствах. Для человека сила раздражителя определяется не только его физическими особенностями (яркостью, громкостью и т. д.), но и степенью значимости для данного человека.

Любая реакция организма возможна лишь тогда, когда в нервной системе возникает возбуждение, распространяющееся от рецепторов через центральную нервную систему к исполнительным органам (эффекторам).

Возникающие в коре головного мозга очаги возбуждения и торможения находятся в движении. Динамика движения и взаимодействия этих процессов является основным механизмом высшей нервной деятельности и подчинена определенным законам.

Основными законами функционирования высшей нервной деятельности являются:

иррадиация – распространение, расширение охватываемой возбуждением или торможением зоны в коре головного мозга.

Иррадиация возбуждения лежит в основе включения в активную работу всей психики, всего организма. Иррадиация торможения сужает деятельность нервной системы (например, состояние апатии, сна);

индукция, суть которой состоит в том, что возникший в определенном участке коры головного мозга процесс стимулирует возникновение обратного процесса в соседних зонах. Именно поэтому не следует отвлекать разговорами человека, занимающегося той или иной деятельностью, например вождением машины, управлением сложными техническими системами, решением математических задач и т. д.;

концентрация возбуждения или торможения как обратный иррадиации процесс. Например, сосредоточение внимания на чем-либо связано с активизацией соответствующего участка коры головного мозга и возникновением так называемого доминантного очага возбуждения (А. А. Ухтомский), временно господствующего и подчиняющего себе в данный момент деятельность нервных центров, направляющего ее на определенный характер ответной реакции. По закону индукции для доминантного очага возбуждения характерна высокая возбудимость за счет способности к суммированию энергии возбуждения в других отделах мозга.

Основным механизмом высшей нервной деятельности, обеспечивающим правильную реакцию и установление равновесия между организмом и средой, является рефлекс как ответная деятельность организма или органа на воздействие внешней или внутренней среды при участии центральной нервной системы. Рефлексы делятся на безусловные (природообусловленные, постоянно действующие), обеспечивающие ритм дыхания и сердцебиения, терморегуляцию тела, сужение и расширение зрачка глаза, кровенаполнение сосудов и т. д., и условные, сформированные как ответ на те или иные особенности жизнедеятельности человека, обеспечивающие его приспособление к изменяющейся среде. Условные рефлексы выступают физиологической основой знаний человека.

Условия жизнедеятельности человека обычно более или менее стабильны, и потому система раздражителей также более или менее устойчива. Соответственно этой системе у человека формируются условные рефлексы, связанные в одно целое, динамический стереотип. Это довольно прочное образование, мало поддающееся изменениям и выступающее физиологической основой навыков, привычек, черт характера.

Система условных рефлексов, которая обеспечивает правильное реагирование на непосредственные раздражители, идущие через органы чувств (зрение, обоняние, осязание и т. д.), называется первой сигнальной системой. В процессе длительного развития у человека сложилась вторая сигнальная система, сигналом, или раздражителем, которой является понятие, существующее в виде слова. И. П. Павлов считал, что «...слово для человека есть такой же реальный условный раздражитель, как и все остальные общие у него с животными, но вместе с тем и такой многообъемлющий, как никакие другие, не идущий ни в какое количественное и качественное сравнение с условными раздражителями животных».

Вторая сигнальная система связана с первой и работает нa ее основе. Их различие не анатомическое, а функциональное.

Имеются индивидуальные особенности людей, обусловленные своеобразием нервной системы, ее свойствами.

Понятие свойств нервной системы было введено в науку И. П. Павловым, который выделял следующие свойства: силу, подвижность и уравновешенность нервных процессов. Последующие исследования Б. М. Теплова, В. Д. Небылицына и др. дополнили и развили учение о свойствах нервной системы человека.

Основные процессы нервной системы (возбуждение и торможение) могут быть сильными или слабыми, подвижными или малоподвижными, уравновешенными или неуравновешенными.

Сила нервной системы характеризуется высоким пределом работоспособности нервных клеток, их устойчивостью к раздражителям большой силы, интенсивности, сопротивляемостью к действию посторонних раздражителей.

Слабость нервной системы – это малая выраженность ее силы, невысокая работоспособность, повышенная утомляемость, но при этом и более высокая чувствительность. А потому слабость имеет и свои недостатки, и свои достоинства. Показатели силы и слабости индивидуальны.

Подвижность и малоподвижность процессов возбуждения и торможения проявляются в быстроте возникновения и прекращения этих процессов, в степени легкости перехода от одного процесса к другому, в быстроте перехода человека от состояния покоя к активности, в умении владеть собой, собраться с мыслями и начать действовать.

Уравновешенность или неуравновешенность характеризует соотношение силы возбуждения и торможения нервной системы. Если неуравновешенность имеет в основе преобладание возбуждения, то в поведении человека будут проявляться активные реакции: несдержанность, опрометчивость, резкость, навязчивость и т. п. При преобладании процесса торможения над возбуждением в поведении человека заметны пассивные реакции: уныние, низкая работоспособность, апатия, медлительность, стремление уклониться от преодоления трудностей и т. п. Равновесие процессов возбуждения и торможения проявляется в спокойном, ровном поведении, умении контролировать свои поступки, напрягать силы и волю в сложных обстоятельствах.

Своеобразие сочетания особенностей описанных свойств нервной системы у конкретного человека характеризует его как представителя того или иного общего типа высшей нервной деятельности. Число типов может быть огромно, что связано с большим разнообразием сочетания количественных характеристик названных выше свойств нервной системы. Выделяют четыре основных типа высшей нервной деятельности:

сильный: нервные процессы сильные, уравновешенные, подвижные. Ему свойственны большая подвижность нервных процессов, способность нервной системы успешно функционировать в условиях сильных раздражителей и помех, легкая выработка торможения, быстрое образование нервных связей и их перестройка. Этому типу соответствует сангвинический темперамент;

спокойный: нервные процессы сильные, уравновешенные, малоподвижные, инерциальные. Он характеризуется малой подвижностью нервных процессов, медленной выработкой связей, трудностью изменений. С другой стороны – большая прочность выработанных связей, устойчивость к посторонним раздражителям, стрессовая устойчивость. Этому типу соответствует флегматический темперамент;

безудержный: нервные процессы сильные, но неуравновешенные и подвижные. Отличается резким преобладанием процессов возбуждения над торможением, быстрой и широкой иррадиацией возбуждения. Условно-рефлекторные связи вырабатываются быстро, но с трудом дифференцируются. Этому типу соответствует холерический темперамент;

слабый: нервные процессы слабые, неуравновешенные и малоподвижные. Его индивидуальная особенность – малая работоспособность корковых клеток, что может вызывать быстрое и частое наступление запредельного торможения, особую подверженность внешним воздействиям, низкую стрессоустойчивость из-за неустойчивости проявления условно-рефлекторных связей. Этому типу свойствен меланхолический темперамент.

У большинства людей тип высшей нервной деятельности представляет собой промежуточные формы между этими основными типами или их сочетание.

Названные выше типы есть у людей и животных, поэтому они называются общими. У людей есть и так называемые специфические типы высшей нервной деятельности, что связано с наличием у них второй сигнальной системы. И. П. Павлов дополнительно ввел в классификацию типов высшей нервной деятельности критерий особенностей взаимоотношений у конкретного человека первой и второй сигнальных систем и выделил три специфических типа:

мыслительный – это тип людей с преобладанием роли второй сигнальной системы в их жизни и деятельности, склонности к отвлеченному, абстрактному мышлению с помощью понятийного аппарата, слова. Нередко это прагматики, рационалисты, способные к научному творчеству и прогнозированию. В современной терминологии это так называемый левополушарный психотип человека;

художественный присущ людям, у которых ведущую роль в жизни и деятельности играет первая сигнальная система. Это выражается в склонности к образно-эмоциональному мышлению, более целостному, чем у мыслителя, восприятию картины мира, окружающей действительности. Для них характерны высокая острота, сила, яркость и полнота, целостность непосредственного восприятия действительности. Это правополушарный психотип человека, у которого ведущую роль в жизнедеятельности играет правое полушарие головного мозга;

средний тип, в котором деятельность первой и второй сигнальных систем более или менее уравновешена и в тех или иных обстоятельствах на первый план может выйти любая из них. Большинство людей принадлежит к этому типу высшей нервной деятельности.

Головной мозг человека устроен асимметрично. Левое полушарие головного мозга управляет правой частью тела человека, а правое полушарие – левой.

У подавляющего большинства людей (у правшей) левое полушарие выполняет функции анализа, синтеза, сравнения, установления взаимосвязей между предметами и явлениями, отдельными сторонами объективной действительности. Его деятельность связана прежде всего с работой второй сигнальной системы, речи человека, слова, понятийного, категориального аппарата. Это рациональное, логическое, мыслительное полушарие. Информация в это полушарие поступает дискретно, дискретна и его аналитическая деятельность. В таком случае актуальной становится проблема диалектики мышления, его логичности.

Правое полушарие у большинства людей наглядно-образное, эмоциональное. Информация поступает сюда через непосредственное восприятие человеком действительности с помощью первой сигнальной системы (зрение, слух, обоняние, осязание и другие органы чувств) целостно и во всей воспринимаемой совокупности внешних связей и проявлений окружающего мира. Объем информации, идущей в правое полушарие через органы чувств человека, несравненно больший, чем объем информации, поступающей в левое полушарие. При этом значительное количество информации поступает в правое полушарие, минуя сознание человека, на неосознаваемом уровне восприятия. Когда происходит накопление в этом полушарии той или иной информации об окружающей человека действительности и о нем самом, человек может осуществлять неосознанно правильное ориентирование в соответствующих обстоятельствах, на интуитивном уровне.

У большинства людей правое полушарие обеспечивает целостное и системное восприятие внешних предметов, явлений, событий и связей действительности, понимание правды жизни, всего того, что существует, возникает как факт, как реальная ситуация. И если органы чувств утрачивают в той или иной степени способность адекватного реагирования на реальные обстоятельства, происходит искажение в их восприятии и понимании. Это возможно и при нарушениях в работе самого правого полушария и головного мозга в целом.

Левое полушарие у большинства людей способно осуществлять аналитическую деятельность и выявлять, устанавливать внутренние, устойчивые связи и отношения в объективной реальности. Оно функционально сориентировано преимущественно на познание истины, на приобретение человеком объективного знания.

Соотношения в степени развитости правого и левого полушарий головного мозга человека, а потому и роли того или иного полушария головного мозга в жизнедеятельности конкретного человека, могут быть разными.

Людей с достаточно выраженной степенью функционального развития правого или левого полушария головного мозга не так много (примерно по 13–15 %). Последние исследования выявили предрасположенность к право- или левополушарному развитию у 46 % новорожденных детей (у 54 % детей такой предрасположенности не выявлено).

Большинство людей имеют смешанный тип ВНД: у них функционально деятельность обоих полушарий находится в своеобразном равновесном состоянии. При этом в той или иной ситуации доминантную роль может играть любое из полушарий.

Таковы основные положения физиологии высшей нервной деятельности человека, знание и понимание которых помогает полнее уяснить особенности психической деятельности индивида, материальные основы психики.

Практические задания

1. Как Вы понимаете высказывание Аристотеля о душе «Душа же есть суть бытия и форма (logos)... такого естественного тела, которое в себе самом имеет начало движения и покоя... Если бы глаз был живым существом, то душой его было бы зрение»?

2. Прокомментируйте утверждение Б. Рассела «Эволюция» – слово, которое часто употребляется с этическим привкусом, однако наука не выигрывает от примеси этики».

Вопросы для самостоятельной работы

1. Какой фактор в процессе эволюции животных послужил основой для возникновения психики?

3. В чем заключаются эволюционные предпосылки человеческой психики?

4. Раскройте понимание рефлекса как основного механизма высшей нервной деятельности.

5. Дайте сравнительный анализ первой и второй сигнальных систем человека.

6. Раскройте понятие и особенности основных общих типов высшей нервной деятельности.

7. Дайте характеристику специфическим типам высшей нервной деятельности человека.

8. Что Вы понимаете под функциональной асимметрией мозга?

9. В чем состоят особенности лево- и правополушарных психотипов человека?

Используемая и рекомендуемая литература

1. Выготский, Л. С. Лекции по психологии: учебное пособие / Л. С. Выготский. – Санкт-Петербург: Союз, 1999. – 88 с.

2. Леонтьев, А. Н. Деятельность. Сознание. Личность / А. Н. Леонтьев. – Москва : Смысл : Академия, 2005. – 352 с.

3. Лурия, А. Р. Лекции по общей психологии / А. Р. Лурия. – Санкт-Петербург : Питер, 2006. – 320 с.

4. Павлов, И. П. Полное собрание сочинений. В 6 т. Т. 4 / И. П. Павлов. – Москва; Ленинград : Акад. наук СССР, 1951. – 454 с. : ил.