ІІІ. Вивчення нового матеріалу

Хід заняття

І. Організаційний етап

План заняття

1. Поняття про ВНД.

2. Умовні і безумовні рефлекси.

3. Механізм утворення умовного рефлексу

4. Гальмування умовних рефлексів.

5. Закони вищої нервової діяльності, сформульовані І.П. Павловим.

ІІ. Актуалізація опорних знань і мотивація навчальної діяльності

ІІІ. Вивчення нового матеріалу

1. Поняття про ВНД.

Уперше на рефлекторну природу нервової діяльності вка­зав ще у XVII ст. французький філософ і математик Рене Декарт, а сам термін "рефлекс" у XVIII ст. був запропонований чеським фізіологом Прохазкою.

Проте лише І.М. Сєченов (1829-1905), засновник російської фізіоло­гічної школи, у своїй класичній праці "Рефлекси головного мозку" (1863 р.) проголосив нову еру в історії вивчення функцій мозку. Він обґрунтував рефлекторну природу свідомої та безсвідомої діяльності людини, пока­зав, що в основі психічних явищ лежать фізіологічні процеси, які можуть бути вивчені об'єктивними методами.

І.М.Сєченов відкрив явища цент­рального гальмування, сумації в нервовій системі, установив наявність ритмічних біоелектричних процесів у центральній нервовій системі, обґрунтував значення процесів обміну речовин у здійсненні збудження. Він наводив переконливі аргументи на користь того, що матері­альні процеси мозкової діяльності є первинними, а психічні — вторинни­ми, що наша свідомість є відображенням реальної дійсності навколиш­нього світу, а прогрес психіки зумовлений удосконаленням нервової організації мозку, його історичним та індивідуальним розвитком.

Геніальні ідеї І.М. Сєченова були підтверджені експериментально І.П. Павловим. Він розвинув рефлекторну теорію і створив вчення про вищу нервову діяльність, відкрив нервовий механізм, який забезпечує складні форми реагування людини і вищих тварин на вплив зовнішнього середовища. Цим механізмом є умовний рефлекс. І.П. Павлов вив­чав фізіологічні процеси, які відбуваються в окремих органах або сис­темах органів, у їхньому нерозривному зв'язку з цілим організмом.

І.П. Павлов розробив метод умовних рефлексів, який був ефек­тивним при вивченні фізіологічних функцій кори великих півкуль. Цей метод дав можливість дослідити різноманітні акти поведінки людини і тварини, в основі яких лежать фізіологічні процеси, що відбуваються в корі великих півкуль головного мозку.

За методом умовних рефлексів І.П. Павлов вивчив функцію кори великого мозку і найближчих до неї підкіркових утворень, явища ірра­діації і концентрації в корі великого мозку, аналітико-синтетичну діяльність мозку.

Метод умовних рефлексів дав змогу І.П. Павлову створити вчен­ня про вищу нервову діяльність. М.І

Крім методу умовних рефлексів, розробленого І.П. Павловим, для вивчення вищої нервової діяльності дитини користувалися реєстрацією рухового компонента харчової реакції. Для цього нарівні щитоподібного хряща підкріплявся гумовий балон, заповнений повітрям. При харчово­му підкріпленні умовного подразника жувальні рухи дитини вели до зміни тиску повітря в балоні, що реєструвалося на спеціальному записуючо­му апараті.

Тепер метод умовних рефлексів при вивченні діяльності великого мозку поєднується з дослідженням електричних явищ, які відбувають­ся у корі і підкіркових структурах головного мозку. Це метод електроенцефалографії.

Сукупність складних форм діяльності кори великого мозку і найб­лижчих до них підкіркових утворень, яка забезпечує індивідуальні фізіо­логічні та поведінкові реакції людини на змінні умови навколишнього та внутрішнього середовища, називають вищою нервовою діяльністю.

2. Умовні і безумовні рефлекси.

Всю рефлекторну діяльність людини і тварини І.П. Павлов поділив на дві категорії: безумовні і умовні рефлекси.

Безумовні рефлекси — це природжені реакції організму на под­разнення з зовнішнього або внутрішнього середовища, вони сформува­лися і закріпилися в процесі еволюції і передаються спадково.

Безумовні рефлекси відносно постійні, стійкі, незмінні і зберігаються протягом життя. Рефлекси чхання, кліпання, кашлю і т.д. — це прості безумовні рефлекси, а такі безумовні рефлекси як харчовий, оборонний, статевий і т.д. — це складні рефлекси, що називаються інстинктами.

Здійснення безумовних рефлексів зв'язане з діяльністю нижчих відділів центральної нервової системи — спинного мозку і стовбура го­ловного мозку. Про це свідчить той факт, що при наявності цих відділів безумовні рефлекси зберігаються у тварин і після видалення кори вели­ких півкуль. Кількість безумовних рефлексів відносно невелика. Вони самі по собі не можуть забезпечити пристосування організму до умов життя, які постійно змінюються.

В житті тварин, і особливо людини, велике значення мають тимча­сові зв'язки організму з середовищем — умовні рефлекси.

Умовні реф­лекси на відміну від безумовних, є індивідуальними: в одних організмів певного виду вони можуть бути, а в інших їх може не бути. Це рефлек­си набуті. Вони виробляються у тварин чи людини в процесі індивіду­ального життя і надбудовуються на базі безумовних рефлексів.

Умовні рефлекси є функцією вищого відділу центральної нервової системи — кори великих півкуль головного мозку. Якщо у тварини ви­далити кору великих півкуль головного мозку, то зникнуть всі умовні рефлекси.

Умовні рефлекси виробляються на основі безумовних. Основною умовою утворення умовного рефлексу є поєднання того чи іншого інди­ферентного (байдужого) подразника з дією подразника, який викликає безумовний рефлекс.

У лабораторії І.П. Павлова в якості умовних под­разників застосовували спалах електричної лампочки, дзвінок, булькан­ня води, подразнення шкіри, смакові, нюхові подразники та ін. Так, звук дзвоника не викликає у собаки слиновиділення. Але якщо звук дзвони­ка кілька разів поєднати з годівлею тварин, то пізніше один лише звук дзвоника викличе у собаки всю ту складну реакцію, яку раніше викли­кала їжа: у тварини під час пошуку їжі починає виділятися слина. Виді­лення слини на їжу, що потрапила в рот, є проявом природженого безу­мовного рефлексу. Слиновиділення на звук дзвоника — це набутий умовний рефлекс.

Подразники, що виклика­ють природжені, спадкові реф­лекси, називаються безумовни­ми.

Подразники, що виклика­ють набуті рефлекси, назива­ються умовними, або сигнала­ми.

Умовні рефлекси можуть вироблятись не тільки на пооди­нокі зовнішні подразники, але й на комплекси їх, на порядкове місце подразника, на припинен­ня його дії тощо.

Вироблений умовний реф­лекс може бути основою для утворення нового умовного реф­лексу — умовного рефлексу другого порядку, а на основі дру­гого може утворитись умовний рефлекс третього порядку і т.д. Можливість вироблення умовних рефлексів утруднюють або повністю виключають сильні сторонні подразники, хво­роба та ін.

3. Механізм утворення умовного рефлексу

Умовний рефлекс утво­рюється внаслідок встановлен­ня в корі великих півкуль тим­часового зв'язку між двома сигналами збудження.

При дії умовного подразника у сприймаючій зоні великого мозку (зоровій, слуховій тощо) виникає збудження. При підкріпленні умовного подразника безумовним у відповідній зоні великого мозку виникає другий, сильніший осередок збудження, який набирає характеру домінант­ного осередку.

Внаслідок притягування збудження в осередку меншої сили в осередок більшої сили відбувається проторення нервового шляху, сумація збудження.

Між двома осередками збудження утворюється нервовий зв'язок. Після кількох поєднань зв'язок стає настільки сильним, що при дії лише одного умовного подразника збудження виникає і в другому осередку.

Так за рахунок встановлення тимчасового зв'язку спочатку індиферен­тний для організму умовний подразник стає сигналом певної природженої діяльності. Наприклад, коли собака їсть, їжа подразнює смакові рецептори ротової порожнини. Збудження, що виникає в рецепторах, по доцентрових нервах надходять у слиновидільний центр у довгастому мозку. Звідси воно йде по відцентрових нервах до слинної залози і викликає секрецію слини. Це безумовний рефлекс.

Якщо перед собакою засвітити електричну лампочку, то ніякого слиновидільного рефлексу не буде.

Але нервові імпульси, що виникли в зорових рецепторах ока, про­водяться в зорову зону кори півкуль головного мозку — і там виникає вогнище збудження.

Якщо перед годівлею тварин засвічувати електричну лампочку, то тепер у корі півкуль виникають уже два вогнища збудження: в харчовій і в зоровій зоні. При повторному застосуванні подразників, за висловом І.П. Павлова, відбуваються "замикання".

Тепер нервові імпульси від рецепторів ока йдуть у зоровий центр кори півкуль, звідти вони перехо­дять по проторованому шляху в харчовий центр кори, потім у слинови­дільний центр довгастого мозку і до слинних залоз, збуджуючи їх роботу.

Замикання тимчасового зв'язку йде не тільки по горизонтальних волокнах (кора-кора). У встановлених тимчасових зв'язках важлива роль належить і шляхам кора-підкірка-кора. При цьому доцентрові імпульси від умовного подразника через згір'я і неспецифічну систему (гіпокамп, ретикулярна формація) надходять у відповідну зону кори, тут вони переробляються і по низхідних шляхах досягають підкіркових ут­ворень, звідки імпульси приходять знову в кору, але вже у зону пред­ставництва безумовного рефлексу.

Таким чином, умовні рефлекси забезпечують більш досконале пристосування організму до мінливих умов життя. Умовнорефлекторне виділення слини, шлункового і підшлункового соків на вигляд, запах, час вживання їжі створює умови для перетравлювання їжі ще до того, як вона надійшла в організм. При зміні умов середовища раніше вироблені умовні рефлекси згасають, утворюються нові умовні рефлекси.

При дії умовного сигналу кора великого мозку забезпечує організ­мові попередню підготовку до реагування на ті подразники зовнішнього середовища, які в подальшому справлятимуть свій вплив. Тому діяльність кори великого мозку є сигнальною.

4. Гальмування умовних рефлексів.

Закономірності, за якими відбуваються процеси гальмування в корі великих півкуль, були встановлені методом умовних рефлексів. І.П. Павлов розрізняв два основних види гальмування в корі великих півкуль: безумовне (зовнішнє) і умовне (внутрішнє).

Безумовне гальмування є вродженим і може бути індукційним і позамежним. В основі індукційного гальмування лежить явище негативної індукції: новий сильний осередок збудження в корі стороннь­ого подразника зумовлює зниження збудливості в ділянках кори велико­го мозку, які зв'язані із здійсненням умовного рефлексу, і, як наслідок цього, настає гальмування умовного рефлексу.

Якщо у собаки вироб­ляється умовний слиновидільний рефлекс на звук дзвоника, то вмикан­ня яскравого світла при звукові дзвоника у собаки гальмує раніше вироблений рефлекс слино­виділення.

Позамежне гальмування проявляється при надмірному збудженні чи сили або часу дії умовного подразника. При цьому умовний рефлекс різко слабшає або повністю зникає.

За своїм значенням це гальмування є охоронним, бо воно зберігає, нервові клітини від виснаження та функціонального руйнування, яке могло б настати внаслідок їх надмірної діяльності.

Як індукційне, так і позамежне гальмування властиве не тільки корі великих півкуль головного мозку, а й усім іншим відділам нервової системи.

Умовне, або внутрішнє гальмування, на відміну від безумов­ного, виникає тільки у корі головного мозку повільно і поступово.

Воно тимчасове і розвивається за механізмом умовного рефлексу при непідкріпленні умовного подразника безумовним.

Розрізняють види умовного гальмування: згасаюче, запізнюваль­не, диференційоване й умовногальмівне.

Згасаюче гальмування розвивається лише тоді, коли умовний рефлекс багато разів не підкріплюють безумовним подразником. Згасанням можна пояснити тимчасову втрату трудового навику, навички гри на музичних інструментах, поверхневий рівень знань навчального матеріалу, якщо вони не закріплювалися повторенням.

Згасання лежить в основі забування. Завдяки згасанню умовних рефлексів організм пе­рестає реагувати на сигнали, які втратили своє значення. За рахунок згасаючого гальмування організм звільняється від непотрібних умов­них рефлексів, які втратили сигнальне значення.

Запізнювальне гальмування розвивається при збільшенні проміжку часу між умовним сигналом і подачею безумовного подразника. При цьому безумовний подразник у перші хвилини набуває гальмівного характеру.

Завдяки цьому умовні рефлекси виникають у певний час. Розвиток запізнювального гальмування лежить в основі виховання у лдини витримки та дисципліни. Запізнювальне гальмування у дітей вробляється з великими труднощами під впливом виховання і тренування. Тільки з настанням старшого шкільного віку відмічається у дітей витримка, вміння стримувати свої бажання, сила волі.

Диференційоване гальмування дозволяє розрізняти близькі між бою, схожі подразники (наприклад, відтінки кольору, різну частоту звуку).

Воно виникає в корі півкуль головного мозку при дії непідкріплювалного сигналу, близького до умовного. Якщо у собаки виробити умовний рефлекс на звук певного тону, то і сусідні з ним тони спочатку викликатимуть ту ж саму реакцію.

Розрізнення близьких за характером сигналів уточнює діяльність організму, сприяє тонкому розрізненню предметів і явищ нав­колишньої природи і суспільного життя.

У дітей дифсренціювальне галь­мування досягає свого функціонального удосконалення між 3 і 4 рока­ми. Швидкість і стійкість диференціювання з віком збільшується. Про­те тонке диференціювання, а також тривале застосування гальмівного подразника для дітей завжди становить дуже важке нервове завдання, що нерідко може викликати розлад нормального взаємовідношення між процесами збудження і гальмування, призвести до неврозу.

Умовне гальмо розвивається в клітинах кори головного мозку, якщо умовний сигнал (наприклад, дзвінок), що поєднується із додатковим подразником (наприклад, увімкненням світла), не підкріплювати безу­мовним подразником.

Додатковий подразник при цьому набуває само­стійного гальмівного значення; він починає гальмувати вироблення умов­них рефлексів не тільки на дзвінок, а й на інші умовні подразники, з якими ніколи раніше не поєднувався.

Умовне гальмування має велике значення в житті людини. Воно виявляється під час навчання, вихован­ня, занять спортом, бо різні правила, норми поведінки, закони людського суспільства є умовними гальмами. Умовні гальма втрачають люди, що зловживають алкоголем і наркотиками. Без умовних гальм така люди­на здатна на різні протиправні вчинки, кримінальні дії, що призводять до великих людських трагедій, ув'язнення, руйнації життя.

Збудження та гальмування в корі великого мозку — дві сторони одного нервового процесу, що забезпечу є найскладніший взаємозв'язок між організмом і навколишнім середовищем.

5. Закони вищої нервової діяльності, сформульовані І.П. Павловим.

І.П.Павловим були сформульовані закони вищої нервової діяльності:

° Для формування умовного рефлексу необхідне утворення у ЦНС тимчасових зв'язків між нейронами, що сприймають умовний подраз­ник, та нейронами, що входять до складу дуги безумовного рефлексу.

о Умовний подразник здатний викликати випереджальне збуджен­ня ЦНС, яке дає змогу організмові заздалегідь підготуватися до відпо­відної поведінкової реакції.

о Тимчасові нервові зв'язки зберігають своє значення доти, доки вони відповідають реальним умовам дійсності. За порушення такої відпо­відності умовно-рефлекторна реакція згасає, і умовний подразник втра­чає своє сигнальне значення.

° Вища нервова діяльність являє собою сукупність складних аналітико-синтетичних процесів.