Роль И.М.Сеченова и И.П.Павлова в создании учения о высшей нервной деятельности

Кора головного мозга и ближайшие к ней подкорковые структуры являются высшим отделом ЦНС — субстратом осуществления сложных рефлекторных реакций, лежащих в основе высшей нервной деятельности. Представление о рефлекторном характере деятельности высших отделов ЦНС впервые было выдвинуто И.М.Сеченовым. До него господствовало представление о раздельности тела и «души» и вопрос о возможности объективного изучения психической деятельности даже не ставился.

И.М.Сеченова по праву считают отцом русской физиологии, потому что он впервые в нашей стране начал экспериментально изучать важнейшие функции организма: нервные процессы, мышечные движения, обмен веществ. Он внес заметный вклад в физиологию центральной нервной системы, физиологию труда и спорта, сравнительную физиологию, сопоставляющую функции организмов разных уровней эволюционного развития.

Однако заслуга создания настоящей физиологии головного мозга принадлежит другому великому русскому ученому — И.П.Павлову. Гениальные идеи И.М.Сеченова были подтверждены экспериментально И.П.Павловым. И.П.Павлов развил рефлекторную теорию и создал учение о высшей нервной деятельности (ВНД). Ему удалось открыть нервный механизм, обеспечивающий сложные формы реагирования человека и высших животных на воздействие внешней среды. Этим механизмом является условный рефлекс.

И.М.Сеченов и И.П.Павлов были убежденными и последовательными материалистами, их учение нанесло удар сторонникам идеалистических представлений. Благодаря этим ученым мистическая, непознаваемая «душевная» деятельность стала предметом глубокого изучения физиологов.

Совокупность сложных форм деятельности коры больших полушарий и ближайших к ней подкорковых образований, обеспечивающих взаимодействие целостного организма с внешней средой, называют высшей нервной деятельностью.

И.П.Павлов по праву считается создателем нового направления в мировой физиологии. Он изучал физиологические процессы, протекающие в отдельных органах или в системах органов, в их неразрывной связи с целым организмом. Аналитико-синтетический метод, введенный в физиологию И.П.Павловым, оказался весьма плодотворным и дал возможность изучать целостный организм в его взаимосвязи с окружающей средой.

Безусловные и условные рефлексы

И.П.Павлов писал: «Если бы животное не было... точно приспособлено к внешнему миру, то оно скоро или медленно перестало бы существовать».

Какими же путями организм приспосабливается к внешней среде? На этот вопрос И.П.Павлов отвечает: «Рефлексы суть элементы этого постоянного приспособления или постоянного уравновешивания».

Один вид рефлексов, которые И.П.Павлов назвал безусловными, могут осуществляться с момента рождения. Это рефлексы сосания, глотания, слюноотделения, кашля, чихания, моргания, оборонительный рефлекс - отдергивание и др.. их рефлекторные дуги готовы к моменту рождения. Безусловные рефлексы постоянно, закономерно возникают под действием соответствующих раздражителей, действующих на определенное рецессивное поле. Рефлекс слюноотделения возникает при раздражении полости рта, глотания — корня языка и т.д..

Безусловные рефлексы — это постоянные, наследуемые реакции, закономерно вытекающие в ответ на раздражения, имеющие непосредственное биологическое значение.

Безусловные рефлексы могут быть простыми, как, например, отделение слюны на раздражение рецепторов полости рта, и сложными — пищевой, оборонительный, половой, которые называют иначе инстинктами.

Если бы внешняя среда не изменялась, оставаясь постоянной, то этих реакций было бы достаточно для существования организма. Однако окружающая среда так бесконечно сложна и изменчива, что приспособляемость при помощи безусловных рефлексов является явно недостаточной.

Изучая работу слюнных желез, И.П.Павлов столкнулся с явлением, которое носило все черты рефлекса, однако имело и существенные отличия. У собаки, которой была наложена фистула слюнной железы, слюноотделение наступало не только при попадании пищи в рот, но и при звуке шагов служителя, который ее кормил. Это наблюдение послужило открытию нового вида рефлексов — условных рефлексов.

Условные рефлексы- это рефлексы, вырабатывающиеся в течение индивидуальной жизни благодаря образованию временных нервных связей в высших отделах центральной нервной системы (у высших животных — в коре головного мозга).

Особенности условных рефлексов:

1.Условные рефлексы отсутствуют у новорожденных.

Если безусловные рефлексы — это врожденная нервная деятельность, это фонд, приобретенный в процессе эволюции вида, то условные рефлексы приобретаются каждым индивидуумом для себя. Первое убедительное доказательство этому положению дали опыты И.С.Цитовича, который выращивал щенков до 6-7 месячного возраста только на хлебе и молоке. Затем им выводили наружу проток слюнной железы для наблюдения за слюноотделением. Когда щенкам давали мясо, они с любопытством смотрели на него, но слюна не отделялась. Только после того, как они поели мяса, показ его стал вызывать отделение слюны, т.е. вид мяса стал условным раздражителем, вызывающим пищевой рефлекс.

2.Условные рефлексы могут вырабатываться и осуществляться только высшим отделом центральной нервной системы. У насекомых, например, таковым является надглоточный нервный узел, у высших животных — кора головного мозга. Только высший отдел центральной нервной системы способен к замыканию временных связей, образованию условных рефлексов. В этом его основная функция. После его удаления все условные рефлексы безвозвратно исчезают, и самостоятельное существование становится невозможным.

3.Условные рефлексы временные, они могут исчезнуть, если условный раздражитель не подкрепляется безусловным. В этом одно из их преимуществ.

Различают натуральные и искусственные условные рефлексы. Если условным сигнальным раздражителем становится свойство самого безусловного раздражителя — вид яблока, огня, то такой рефлекс называется натуральным. Если же сигналом пищи сделать не относящийся к ней звонок или свет, то вырабатывается искусственный условный рефлекс.

Методы изучения высшей нервной деятельности.

Усмотрев в образовании условных рефлексов результат физиологической работы высшего отдела мозга — коры больших полушарий, Павлов разработал метод объективного, экспериментального изучения высшей нервной деятельности. Удобным объектом для исследования условных рефлексов оказались слюнные железы.

Во-первых, выведение наружу протока слюнной железы позволяет наблюдать за характером и интенсивностью слюноотделения и не нарушает нормальной деятельности организма, слюна продолжает поступать в рот по протокам других слюнных желез. Во-вторых, работа слюнных желез неизменна при постоянстве окружающих условий, но легко изменяется под влиянием внешних воздействий. Все это дало возможность именно на реакциях слюнной железы установить закономерности высшей нервной деятельности.

Отсюда, однако, нельзя делать вывод, что метод условных рефлексов непременно связан с изучением слюноотделительных реакций. Работы Павлова и особенно его многочисленных учеников и последователей убедительно доказали, что условные рефлексы могут быть выработаны на основе не только слюноотделения, но и любой безусловно рефлекторной деятельности.

С помощью метода условных рефлексов И.П.Павлов изучал функцию коры больших полушарий головного мозга и ближайших к ней подкорковых образований, явления иррадиации в коре головного мозга, аналитико-синтетическую деятельность мозга.

В экспериментах на животных для изучения механизмов, лежащих в основе высшей нервной деятельности, широко используются также методики разрушения отдельных структур мозга, перерезки связей между ними, регистрация электрической активности определенных нервных клеток или центров.

В последнее время для изучения ВНД человека все более широко используется метод энцефалографии — регистрация биоэлектрической активности мозга. Метод электроэнцефалографии, так же, как и метод условных рефлексов, позволяет исследовать деятельность мозга в естественных условиях его функционирования. Использование этого метода позволяет изучать новые важные данные о возрастных особенностях высших подкорковых функций ребенка.

Условия образования условных рефлексов

Условные рефлексы вырабатываются на базе безусловных. Условный рефлекс так назван, потому что для его образования нужны определенные условия:

1.Наличие двух раздражителей: индифферентного, т.е. такого, который хотят сделать условным, и безусловного, вызывающего какую-то деятельность организма, например отделение слюны, отдергивание лапы.

2.Условный раздражитель должен предшествовать безусловному. Условным раздражителем может быть любой раздражитель из внешней среды или определенное изменение внутреннего состояния организма.

В лаборатории И.П.Павлова в качестве условных раздражителей применяли свет электрической лампочки, звонок, бульканье воды, вид горящей свечи и др.. условные рефлексы на время вырабатываются у человека при соблюдении режима труда, приема пищи в одно и то же время, постоянном времени отхода ко сну.

3.Безусловный раздражитель должен быть сильнее условного. Для сытой собаки с низкой возбудимостью пищевого центра звонок не станет условным раздражителем. Можно сделать условным раздражителем электрический ток, подкрепляя его пищей. Однако если ток будет чрезмерно сильным, угрожающим жизни, то условный рефлекс не образуется.

4.Отсутствие отвлекающих посторонних раздражителей. Для выработки условных рефлексов животное помещают в специальную, изолированную камеру, а экспериментатор находится вне ее у пульта управления приборами, необходимыми для подачи сигналов и подкрепления их пищей. В небольшое окошко экспериментатор наблюдает за животным.

5.Бодрое состояние коры больших полушарий. Это верно и для человека. Если лекция неинтересна и развивается полудремотное состояние, то материал не запоминается, временные связи не замыкаются. Живая эмоциональная лекция с интересными примерами запоминается хорошо.