Образование условных рефлексов

РАЗВИТИЕ РЕФЛЕКТОРНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Взаимодействие ребенка с окружающим миром обеспечива­ется функцией нервной системы. Эта функция проявляется преж­де всего в движениях организма, являющихся обычно ответом на какие-то раздражения, либо действующие извне, либо идущие от самого организма младенца. Первые движения возникают у плода на третьем месяце внутриутробной жизни. Сначала появ­ляются движения головы, затем рук, туловища и ног. Движения зрелого плода, возникающие в ответ на раздражения любого участка тела или на неудобное положение матери, бывают силь­ными, длительными и диффузными.

К моменту рождения у младенца есть несколько безусловных рефлексов. Через них осуществляются первые связи ребенка с внешним миром. Они возникают прежде всего в ответ на раздра­жения кожи и слизистых оболочек. Такие механизмы свидетель­ствуют об относительной морфологической и функциональной го­товности некоторых мозговых структур.

Незрелость корковых клеток выражается в резком преоблада­нии возбудительных процессов над тормозными. Каждое раздра­жение, достигая мозга, широко иррадиирует по коре, захватывая множество нервных полей, целых корковых структур и центров. Поэтому любой раздражитель вызывает чрезвычайно разлитую и недифференцированную реакцию. Например, новорожденный отвечает сосательными движениями не только на прикосновение любым предметом к его губам или к языку, но и к щеке или ко лбу. Однако уже на 11-й день сосательные движения возникают лишь как реакция на прикосновение к губам. Такое сужение по­ля приема раздражений свидетельствует о быстро развивающей­ся дифференцировке как поступающих сигналов, так и ответов на них.

Новорожденный все время производит множество беспоря­дочных движений: дергает руками и ногами, морщит лоб, его глаза вращаются совершенно несогласованно, косят, лицо скла­дывается в гримасы. Развитие рефлекторной деятельности про­является прежде всего в том, что ответные движения младенца приобретают все более определенный, дифференцированный ха­рактер. «До тех пор, пока возбуждение не коснулось механиз­ма,— пишет И. М. Сеченов,— все его отделы находятся в одина­ковых условиях питания и заряжаемости энергией; но лишь толь­ко оно пробежало по известному отделу нервной системы, равенство это надолго уничтожено — деятельные пути надолго остаются более возбудимыми, чем остальные, и разница между ними становится тем резче, чем чаще повторялось возбуждение в той же форме».

Специальное изучение рефлекторной деятельности маленьких детей впервые проведено учеником и сотрудником И. П. Павлова Н. И. Красногорским в 1905 г.². Он утверждает, что особое свой­ство клеток коры мозга ребенка — легко фиксировать и удерживать установленные связи на многие годы — одна из наиболее характерных особенностей, опреде­ляющих качество работы больших полушарий мозга ребенка. Эта пластичность обеспечивает ранние сроки и легкость выработ­ки условных рефлексов у младенца.

Сразу после рождения у ребенка можно обнаружить следу­ющие безусловные рефлексы:

1. 3 р-а ч к о в ы й. Через пять минут после рождения зрачок глаза младенца суживается в ответ на действие яркого света.

2. Пищевой. Прикосновение к губам и даже к другим ча­стям лица новорожденного вызывает сосательные движения, ко­торые впоследствии совершенствуются и дифференцируются.

3. Рефлекс Бабинского. В ответ на раздражение по­дошвы тупой спичкой младенец растопыривает пальчики ноги.

4. Рефлекс «р о б и н з о н о в с к и й». Прикосновение к ладони младенца вызывает рефлекторное схватывание палочки, карандаша, пальца. Это схватывание является настолько цепким, что ребенка можно поднять и он выдержит вес своего тела на одной руке. На втором месяце этот рефлекс исчезает, и в даль­нейшем при произвольном схватывании у ребенка уже нет такой цепкости.

5. Ориентировочный рефлекс. Этот рефлекс име­ет огромнейшее значение для всего процесса психического раз­вития ребенка. В первичной форме этот рефлекс выражен в на­правлении взора на яркий или блестящий предмет. Затем такую же ориентировочную реакцию вызывает новое для ребенка, не­обычное явление. При этом установление взора дополняется по-воротом головы ребенка, сосредоточением, длительность и стой­кость которого заметно возрастают. В конце первого года жизни ориентировочный рефлекс включает и пробовательные, шарящие, ощупывающие движения рук, постепенно приобретающие харак­тер подлинно исследовательской деятельности.

6. Оборонительный рефлекс. Если держать мла­денца в вертикальном положении и резко приблизить к его лицу ладонь, он откинет голову назад и зажмурит глаза. Если сильно дернуть за пеленку, на которой лежит новорожденный, он резко взмахивает руками и ногами.

На различные внутренние раздражения ребенок отвечает криком.

Образование условных рефлексов

Все исследователи, изучавшие высшую нервную деятельность ребенка, указывают на очень ранние сроки образования первых" условных рефлексов (В. М. Бехтерев, А. Г. Иванов-Смоленский, Н. И. Красногорский, И. П. Неманова, Н. М. Щелованов, Н. Л. Фигурин, Н. И. Касаткин, М. М. Кольцова, И. А. Аршав-ский и др.).

Полученные данные говорят о том, что быстрота и сроки образования условных рефлексов с разных сенсорных систем зависят прежде всего от того, с какого возраста начата работа по формированию у младенца нервных связей. Большие вариан­ты в сроках, на которые указывают разные авторы, связаны с использованием разных методик, с применением различных по­ложительных и отрицательных подкреплений. Наиболее эффек­тивно пищевое подкрепление. Огромное значение для образова­ния пищевого рефлекса имеет срок начала кормления молоком матери. Если мать начала кормить новорожденного грудью че­рез 20—30 минут после его рождения, то условный рефлекс (на прикосновение к коже лица, на положение тела) вырабатывает­ся в первые сутки после двух-трех подкреплений. На второй день жизни ребенка он выступает отчетливо и держится стойко. Когда мать прикладывала новорожденного к груди только через 16—20 часов после его появления на свет, такие, же условные рефлексы образовались лишь на 10—12-й день жизни после многократных повторений (И. А. Аршавский).

Все условные рефлексы, выработанные на первом месяце жизни младенца, чрезвычайно хрупки, неустойчивы, легко уга­сают.

В естественных условиях развития условные рефлексы у ре­бенка вырабатываются медленнее, чем в условиях их искусствен­ного образования (Н. И. Касаткин).

В естественно протекающем процессе развития раньше всего, т. е. к концу первого месяца, вырабатывается условный рефлекс с вестибулярного аппарата, т. е. на положение тела в про­странстве. На привычную позу — под грудью матери — ребенок отвечает поворотом головы к ней и сосательными движениями. Такие же движения младенец производит, оказавшись в той же позе на руках любого человека. Рано вырабатывается и рефлекс на время. Ребенок приучается просыпаться через трехчасовые промежутки, если именно этот срок подкрепляется -кормлением. Со второго месяца жизни ребенка возможно образование реф­лексов слуховых, затем зрительных и позже кожно-тактильных (И. П. Неманова, Н. И. Касаткин). На втором месяце вырабаты­вается сведение осей обоих глаз (конвергенция), фиксирующих предмет. Согласованный поворот головы и глаз, а затем и туло­вища в сторону яркого раздражителя, воспринимаемого зритель­но, или в сторону слышимого звука вырабатывается на третьем месяце. Это говорит о раннем образовании зрительно- и слухо-двигательных реакций, требующих локализации предмета в про­странстве.

Ранние рефлексы младенца вырабатываются обычно на комплексный раздражитель. Только тогда, когда одновременно действуют положение тела, вид знакомой чашечки и голос мате­ри, у трехмесячного младенца возникают рефлекторные соса­тельные движения губами. Каждый из этих компонентов, дей­ствуя порознь, реакции не вызывает (М. М.'Кольцова).

После 2 месяцев, когда наиболее интенсивно идет формиро­вание клеточного строения коры, рост и миелинизация нервных проводящих путей, изменяется и образование условных рефлек­сов, что свидетельствует о совершенствовании всей высшей нерв­ной деятельности ребенка. Эти изменения выражаются в сле­дующем:

1. Увеличивается количество раздражит е-л е и, на которые ребенок реагирует. Если птичка, севшая на окно, была недействующим раздражителем для трех-, четырех­месячного младенца, то уже для годовалого и тем более старше­го ребенка она становится интересной и вызывает к себе его ' внимание, попытку схватить, рассмотреть.

2. Становится оптимальной возбудимость коры и нижележащих слоев, необходимая для обра­зования простейших нервных связей. У здоровых младенцев та­кое состояние коры возникает на втором месяце, когда становит­ся возможным образование первых условных рефлексов. Быст­рота их возникновения и стойкость непосредственно зависят от состояния здоровья младенца. Малейшее расстройство пищева­рения, утомление вызывают резкое нарушение уже образовав­шихся условных рефлексов.

3. С возрастом ребенка нарастает трениру­ем ость к о р ы. Образование временных связей ускоряется. У Младенца нервная связь на пищевое подкрепление образуется обычно после 3—4 сочетаний (у животного не менее чем после 30). Хотя количество необходимых предъявлений очень колеб­лется в зависимости от характера условного раздражителя и используемого подкрепления, однако с возрастом образование нервных связей ускоряется. Наиболее резко увеличивается бы-, строта образования нервных связей у детей после полутора-двух лет в связи с овладением ходьбой и развитием речи. Нараста­ющая самостоятельность ребенка обеспечивает все более бы-, струю и результативную приспособительную деятельность.

4. Образующиеся нервные связи становятся все более стойкими и прочными благодаря разви­тию всех видов тормозных процессов. Вместе с тем при отсут­ствии их подкрепления угасание происходит быстрее, что являет­ся свидетельством нарастания силы процессов внутреннего тор­можения (О. П. Капустник, В. К. Фадеева, Р. Пэн и др.).

5. С развитием ребенка возрастает подвижность его нервных процессов, что сказывается прежде всего_/ в быстром и легком восстановлении угасших нервных связей. Достаточно (после небольшого перерыва) 2—3 раза вновь под­крепить действие условного раздражителя (например, звучание звонка) подачей пищи, чтобы у трех-, четырехмесячного ребен­ка вызвать прежнюю условную реакцию на забытый сигнал.

Подвижность нервных процессов обнаруживается и в повы­шении легкости перестройки выработанных рефлексов. Замена выработанных положительных реакций (например, на звонок) отрицательными, которыми ребенок отвечал на другой раздра­житель (зуммер), требует высокой подвижности его нервных процессов.

Опыты А. Г. Иванова-Смоленского, Л. И. Уманского, В. Э. Чудновского говорят о значительной роли в этом пере­ключении индивидуально-типологических особенностей ребенка, которые с возрастом выступают все более и более отчетливо.

6. Заметно нарастают сила и роль тормозных процессов. Все виды торможения связаны с функциониро­ванием коры '. Поскольку у младенца кора еще не оформлена, процесс возбуждения оказывается намного сильнее тормозного. Это преобладание возбуждения над торможением сохраняется на протяжении всего раннего и дошкольного детства, хотя прояв­ляется различно на разных ступенях развития ребенка. Любой раздражитель может вызвать у младенцев процесс возбуждения, который иногда переходит в тормозной. Наиболее отчетливо у младенца выступает широко разлитое естественное торможение — сон. При пониженной возбудимости коры, в состоянии утомления ребенок быстро засыпает. Иррадиацию тормозного

процесса можно наблюдать и у более старших детей в условиях их бодрствования. Это обнаруживается в их поведении: ребенок упрямится, отказывается отвечать или поздороваться с кем-либо. Так же как и возбуждение, тормозной процесс вначале имеет тенденцию широко распространяться (явление иррадиации) по коре, и лишь постепенно происходит его концентрация.

Одним из показателей развития высшей нервной деятельно­сти является возможность образования условных тормозных реакций. В конце первого года жизни (иног­да позже) ребенок научается тормозить естественное раздражен ние, идущее от мочевого пузыря. В начале второго года форми» руется тормозная реакция на предостерегающий жест матери, на ее Мимику и, наконец, на слово «нельзя».

Огромнейшее значение для всего дальнейшего развития ре­бенка имеет формирование все более тонкого дифференцирован­ного торможения. Этот процесс является основой всякого раз­личения, выбора, анализа, сравнения. Уже в первые 6 месяцев жизни у младенца можно обнаружить все виды торможения, в том числе и дифференцировочное. Как и при выработке условных рефлексов, тормозные реакции образуются быстрее или медлен­нее, сохраняются длительно или быстро угасают в зависимости от того, когда начата выработка тормозного рефлекса, при каких условиях он формировался и каковы особенности нервной дея­тельности ребенка. Так, для различения двух запахов одному ребенку понадобилось 315 повторений, когда выработка такой дифференцировки была начата с 40-го дня его жизни. Стойкая и разная реакция на каждый запах-сигнал была получена у этого ребенка только через 55 дней. У другого ребенка выра­ботка такой же реакции была начата со 108-го дня его жизни; различение обоих запахов было достигнуто уже на 8-й день, после 33 повторений. Установленные исследователями сроки варьируются в зависимости от разных причин.

Порядок появления условных рефлексов не является постоян­ным. Он изменяется в зависимости от использованной методики, выбранных раздражителей и подкреплений и от некоторых дру­гих объективных и субъективных факторов.

К концу первого года способность к дифференцировке раз­дражений резко возрастает. Ребенок различает лица и голоса людей, сходные речевые звукосочетания («ба-ба», «па-па», «дя­дя», «де-да»), положение своего тела в пространстве, отчетливо предпочитает по вкусу одну пищу другой.

Пятилетний малыш умеет отличить бруснику от «волчьей ягоды», одну съест, а от другой отвернется. Звонок у входной Двери заставляет его бежать навстречу отцу, в то время как звонок будильника вызывает только поворот головы туда, где стоят часы.

Значительно возрастает роль дифференцировочного торможения у преддошкольника, когда он начинает осваивать речь, которая требует от него очень тонкого фонематического анали­за. На новую ступень звукоразличения поднимаются дошкольник и младший школьник с освоением грамматического строя и пись­менной речи. Вычленение гласных и согласных, глухих и звонких звуков, обозначение каждого звука соответствующим буквенным знаком требуют большой тонкости и точности дифференциро­вочного торможения, которое необходимо и для совершенство­вания моторики ребенка, для освоения письма, рисования, тру­довых действий.

Развитие, и совершенствование процесса торможения важно для формирования всей психической деятельности ребенка. Лишь на основе совершенствующихся взаимоотношений возбу­дительных и тормозных процессов осуществляется все более точ­еное и тонкое взаимодействие человека со средой.

7. С развитием ребенка усложняется струк­тура его рефлекторной деятельности. Сначала у младенца вырабатываются крайне немногочисленные условные рефлексы первого порядка. У малышей большинство первичных условных рефлексов вырабатывается при пищевом подкрепле­нии. С развитей ребенка новые условные рефлексы образуются уже при подкреплении их прочными, ранее образовавшимися условными раздражителями.

Единичные, разрозненно действующие раздражители, каж­дый из которых вызывает свою ответную реакцию, складываются в сложные комплексы, на которые ребенок отвечает и более сложными действиями.

Условные рефлексы второго, третьего и т. д. порядка обес­печивают все более быструю и гибкую ориентировку ребенка в окружающем мире. Уже у дошкольника вырабатываются ус­ловные рефлексы шестого порядка. У школьников они достигают еще более сложной структуры.

8. Заметно изменяется формирование дина­мических стереотипов. Когда на нервную систему ре­бенка воздействуют одни и те же раздражители, в одних и тех же условиях, рефлекс осуществляется все с меньшим и меньшим нервным трудом. У маленьких детей полутора — трех лет дина­мические стереотипы образуются сравнительно легко. Малыш быстро привыкает засыпать в определенное время и в опреде­ленном положении (лежа на правом боку). Так же легко выра­батываются у него и отрицательные привычки: засыпать лишь тогда, когда его покачивают или когда рассказывают сказки. Переделка таких стереотипов представляет для маленьких де­тей значительный нервный труд.

Образование стереотипов у детей более старшего возраста происходит медленнее, но они более стойки, и вместе с тем их перестройка осуществляется легче. Впрочем, длительность об­разования стереотипов,и трудность их переделки непосредствен­но зависят от типологических особенностей ребенка. Чем выше степень инертности нервной системы или чем более сильна ее возбудимость, тем труднее переделывать выработанный сте­реотип.

Однако динамичность, т. е. приспособление к постоянно ко­леблющейся среде, требует подвижности выработанных стерео­типов у всех детей. Без этого ребенок постоянно попадал бы в труднейшие положения. Всякая привычка, выработанный навык, сложившаяся манера поведения, разговора, стиль учебной деятельности имеют своей физиологической основой выработан­ный динамический стереотип.

9. В развитии высшей нервной деятельности ребенка все большее значение приобретают рефлексы, образующиеся на словесные сигналы. И. П. Павлов отмечал, что сло­во — это сигнал, «допускающий обобщение и отвлечение, что и составляет наше высшее, специально человеческое ... мышление».

Освоение ребенком слова как сигнала второй сигнальной системы происходит при сочетании слова с действием непосред­ственного, чувственно воспринимаемого раздражителя, т. е. толь­ко тогда, когда «за каждым словом человек будет разуметь действительность» (И. П. Павлов). Выработав у семи-, девяти­летнего ребенка условный рефлекс — поворот головы на звуча­ние звонка, О. П. Капустник затем получила ту же реакцию на слово «звонок», которым она сопровождала действие непосред­ственного раздражителя.

При этом явлении, названном А. Г. Ивановым-Смоленским элективной иррадиацией, слово как бы втягивается в образую­щуюся у ребенка нервную связь.

Многочисленные исследования образования условных ре­флексов на слово как раздражитель показали, что эти нервные речевые связи имеют некоторые особенности.

а) У годовалых детей рефлекс на действие непосредствен­ного раздражителя вырабатывается в 8—12 раз быстрее, чем на слово, обозначающее данный раздражитель. Однако по мере того как слово все чаще включается во взаимодействие ребенка с окружающей человеческой средой, словесные сигналы стано­вятся все более действенными и, начиная со второй половины второго года жизни ребенка, образование нервных связей на словесный сигнал становится все более быстрым. У дошкольни ков рефлексы на словесные раздражения (речевые рефлексы) образуются обычно быстрее, чем рефлексы на непосредственное раздражение.

б) Нервные связи, образовавшиеся на действие слова (вто-росигнальные), оказываются очень устойчивыми. Они не уга­сают так быстро, как связи первосигнальные. Но, даже угаснув при отсутствии систематического «практикования» и регулярных действенных подкреплений, эти словесные связи легко восста­навливаются.

в) Образование и упрочение условных связей и включение специальных речевых сигналов обеспечивают возникновение у ребенка «опережающей» реакции. Она выражается в быстрой реакции, как бы уже заготовленной прежними встречами с ана­логичными явлениями.

Если ответное действие в прошлом опыте ребенка было до­статочно эффективно подкреплено, т. е. дало ожидаемый резуль­тат, оно сохраняется в форме «следа». Этот «след» легко ожив­ляется, вызывая со стороны человека готовность совершить со­ответствующее действие еще до того, как оно вызывается специальным раздражением.

На этой «обратной афферентации» (П. К Анохин) построено всякое предвосхищение, затем предвидение и, наконец, планиро­вание действий.

С развитием ребенка такое предвидение оказывается воз­можным и в новых условиях его действования, принимая уже у дошкольника вид настоящего умственного предвосхищения со­вершаемого действия.

г) Расширение сферы речевого общения ребенка с окружаю­щими открывает ему возможность осваивать совершенно новые виды деятельности и общения: слушание, беседы, вопросы, рас­суждения, споры.

Чтение требует оперирования речевыми связями, условными знаками, символическими обозначениями различной сложности, различного уровня интеграции (обобщения). Посредством этих символических сигналов человек получает ту информацию, пере­работка которой обеспечивает ему возможность усвоения обще­человеческого опыта.

Дальнейшее совершенствование высшей нервной деятельно­сти определяется изменениями главным образом двух основных процессов — возбуждения и торможения и установлением харак­терных для зрелого человека отношений уравновешивания меж­ду ними.

С развитием ребенка значение словесных сигналов и речевых реакций быстро возрастает. Этот тип взаимоотношений ребенка со средой отчетливо выступает уже у двух-, трехлетних детей, качественно изменяя все виды их познавательной и практической деятельности.

Итак:

1. Нервная деятельность ребенка обеспечивается ранним ана­томическим, морфологическим и функциональным созреванием всего нервного аппарата (в особенности коры больших полуша­рий). Оно начинается в первые месяцы внутриутробной жизни зародыша, а наиболее интенсивно происходит в течение раннего и дошкольного периодов детства.

2. Основным условием развития нервной системы является ее функционирование, т. е. рефлекторная деятельность. В процессе рефлекторной деятельности оформляется мозг, растут его клетки и проводящие пути, создаются все большие возможности для но­вых многочисленных и разнообразнейших соединений.

- 3. Развитие рефлекторной деятельности есть формирование двух основных механизмов — замыкательного и анализаторного. Для совершенствования анализаторного процесса особенно суще­ственное значение имеет развитие тормозных процессов, в част­ности условного и дифференцировочного торможения.

4. Новорожденный ребенок обладает лишь несколькими врожденными безусловными рефлексами. Развитие его нервной деятельности сказывается в том, что быстро образуются некото­рые условные рефлексы. С возрастом ребенка изменяется коли­чество и сложность образующихся рефлекторных связей, их прочность и структура. Все большую роль начинают играть свя­зи речевые, т. е. восприятие словесных сигналов и речевая форма ответных реакций.

5. Осваивая слово как сигнал второй сигнальной системы, ре­бенок получает богатейшие возможности для новых, все более совершенных форм приспособления к среде. Осваивая богатей­ший опыт старших поколений, ребенок приобретает возможность категориального восприятия, избирательного и осмысленного за­поминания и обобщенного- мышления.