Торможение условных рефлексов
Выделяют два вида торможения в коре больших полушарий: безусловное и условное (схема 13.1).
Внешнее (безусловное) торможение имеет место в тех случаях, когда в коре больших полушарий при срабатывании уже выработанного условного рефлекса возникает новый, достаточно сильный очаг возбуждения, не связанный с рефлексом. Например, во время завтрака позвонили в дверь. В результате возникающей ориентировочной реакции пищевые рефлексы затормаживаются. По механизму своего возникновения этот тип торможения относится к врождённым и осуществляется благодаря явлениям отрицательной индукции. Новый сильный очаг возбуждения в коре от постороннего раздражителя вызывает понижение возбудимости в участках коры больших полушарий, связанных с осуществлением условного рефлекса, и, как следствие этого явления, наступает торможение условного рефлекса (индукционное торможение по Павлову). А.А. Ухтомский называл его сопряжённым торможением и видел в нём физиологическую основу для возникновения доминанты. Безусловное торможение называют внешним потому, что причина его возникновения лежит вне структуры самого условного рефлекса.
Схема 13.1.
Хорошо известно, что если увеличить интенсивность какого-либо раздражения, то вызываемый им эффект увеличится (закон силы). Однако дальнейшее усиление раздражения или удлинение его действия приведёт к снижению или полному исчезновению эффекта. В основе этого эффекта лежит запредельное торможение, которое И.П. Павлов назвал охранительным, так как оно ограждает клетки мозга от избыточного расходования энергетических ресурсов. Этот вид торможения зависит от функционального состояния нервной системы, возраста, типологических особенностей, состояния гормональной сферы и пр. Предел выносливости клетки в отношении раздражителей разной интенсивности называется пределом её работоспособности, и чем выше этот предел, тем легче клетки переносят действие сверхсильных раздражителей. Причём, речь идёт не только о физической, но и об информационной силе (значимости) условных сигналов.
Это необходимо учитывать, например, при определении объёма работы и интенсивности её выполнения, особенно при работе с детьми. Мозг ребёнка не всегда может выдержать информационную атаку. Перегрузки могут привести к переутомлению, неврозам. Крайний случай запредельного торможения – оцепенение, возникающее под влиянием сверхсильного раздражителя. Человек может впасть в состояние ступора – полной неподвижности. Такие состояния возникают не только в результате действия физически сильного раздражителя (взрыв бомбы, например), но и вследствие тяжёлых психических потрясений (например, при неожиданном сообщении о тяжёлой болезни или смерти близкого человека).
Внутреннее (условное) торможение возникает в том случае, когда условный раздражитель перестаёт подкрепляться безусловным, т.е. постепенно теряет пусковое сигнальное значение. Такое торможение возникает не сразу, а развивается постепенно, вырабатывается по всем общим законам условного рефлекса и является изменчивым и динамичным. Такое выработанное торможение возникает внутри центральных нервных структур, поэтому оно является внутренним (т.е. не наведённым извне, а формирующимся внутри данной временной связи).
Условное торможение развивается при неподкреплении раздражителей, которые постепенно приобретают свойства условного тормозного или отрицательного сигнала. И.П. Павлов назвал подкрепляемый условный сигнал положительным, а соответствующую реакцию – положительным условным рефлексом. Неподкреплённый же условный сигнал снижал интенсивность реакции, а иногда вообще подавлял её. Его назвали отрицательным сигналом. Соответствующую реакцию – отрицательным (или тормозным) условным рефлексом.
И.П. Павлов разделил условное торможение на четыре вида: угасательное, дифференцировочное, условный тормоз и запаздывание.
Угасательное торможение развивается, если условный рефлекс неоднократно не подкрепляется безусловным раздражителем. Через некоторое время после угасания условный рефлекс может восстановиться. Это произойдёт, если вновь подкреплять действие условного раздражителя безусловным.
Угасательное торможение представляет собой очень распространенное явление и имеет большое биологическое значение. Благодаря ему, организм перестаёт реагировать на сигналы, утратившие своё значение. Угасанием можно объяснить временную утрату трудового навыка, навыка игры на музыкальных инструментах, непрочность знаний учебного материала, если он не закрепляется повторением. Люди расстаются с устаревшими знаниями, когда оказывается, что сложившиеся у них представления не соответствуют требованиям времени. Угасание лежит в основе забывания.
Дифференцировочное торможение развивается при неподкреплении раздражителей, близких по свойствам подкрепляемому сигналу. Этот вид торможения лежит в основе различения раздражителей. С помощью дифференцировочного торможения из массы сходных раздражителей выделяется тот, который подкрепляется, т.е. биологически значимый. Например, мама кормит ребёнка с серебряной ложечки. Вид этой ложечки вызывает соответствующие пищевые реакции, но какое-то время ребёнку давали гомеопатические капли с пластиковой ложечки подобного размера и формы. Вид пластиковой ложечки постепенно перестаёт вызывать пищевую реакцию, так как он не подкрепляется пищей.
Благодаря дифференцировочному торможению мы различаем звуки, шумы, цвет, форму, оттенки предметов, похожие дома, людей, из сходных предметов выбираем тот, который нам нужен. Уже с первых месяцев жизни у ребёнка начинают вырабатываться различные дифференцировки. Это помогает ему ориентироваться во внешнем мире, вычленять из него значимые сигнальные раздражители. В основе дифференцировочного торможения лежит процесс концентрации возбуждения в нервных центрах.
Непрерывное более тонкое различение явлений окружающего мира составляет важную часть мышления человека, определяет возможность обучения. Путём дифференцировки словесных раздражителей выявляются их частные особенности, необходимые для образования новых понятий.
В самостоятельный вид условного торможения И.П. Павлов выделил условный тормоз, который образуется при неподкреплении комбинации из положительного условного сигнала и индифферентного раздражителя.
Добавочный раздражитель в первый момент своего применения в комбинации с положительным сигналом вызывает ориентировочный рефлекс и торможение условной реакции (индукционное торможение), затем превращается в индифферентный раздражитель и, наконец, на месте безусловного торможения развивается условный тормоз. Если добавочный раздражитель приобрёл эти свойства, то будучи присоединенным к любому другому положительному сигналу, он тормозит соответствующий этому сигналу условный рефлекс. Так, увидев аппетитные бутерброды, мы хотим их попробовать, но, к большому разочарованию, замечаем, что на один из них села зелёная муха – переносчик инфекции. Это вызывает реакцию торможения пищевого рефлекса.
Такой вид торможения также обеспечивает более гибкое поведение в зависимости от действия различных факторов среды и потребностей организма, оно лежит в основе способности прекращать или не осуществлять действия в ответ на запреты. Примером раздражителей, вызывающих реакцию условного тормоза, являются слова «нет», «нельзя», «перестань», «не делай чего-либо» и т. д. Отсюда понятно, что выработка условного тормоза играет важную роль в формировании дисциплины, поведения человека, умения его подчиняться требованиям и законам.
Торможение запаздывания. При выработке этого вида торможения подкрепление соответствующим безусловным рефлексом не отменяется как в предыдущих видах торможения, а значительно отодвигается от начала действия условного раздражителя. Подкрепляется лишь последний период действия условного сигнала, а предшествующий ему продолжительный период его действия лишается подкрепления. Именно этот период сопровождается торможением запаздывания и называется не деятельной фазой запаздывающего условного рефлекса. По его истечении торможение прекращается и сменяется возбуждением – так называемая фаза рефлекса. В данном случае действуют два раздражителя в комплексе и второй компонент – время. Так, вид праздничного стола является сильным пищевым стимулом, но если торможение запаздывания выработано, мы не приступим к еде тотчас же. Ждём, когда соберутся остальные гости, когда последует приглашение.
У детей запаздывание вырабатывается с большим трудом. Первоклассник нетерпеливо тянет руку, размахивает ею, встаёт из-за парты. Он знает ответ и хочет, чтоб его заметил учитель. Только к старшему школьному возрасту у детей вырабатываются такие качества, как выдержка, умение сдержать свои желания, сила воли. В основе перечисленных качеств лежит также торможение запаздывания.