ВЫСШАЯ НЕРВНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ

Расстановка ударений: ВЫ`СШАЯ НЕ`РВНАЯ ДЕЯ`ТЕЛЬНОСТЬ

ВЫСШАЯ НЕРВНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ - деятельность головного мозга (больших полушарий с ближайшей подкоркой), обеспечивающая нормальные сложные отношения организма с окружающим его миром, Биологич. значение её заключается в приспособлении организма к меняющимся условиям внешней среды, что даёт ему возможность существовать как целостной системе. В этом существенное отличие В. н. д. от низшей нервной деятельности, направленной на объединение (интеграцию) работы всех частей организма. Внешним выражением В. н. д. является поведение, приспособление организма к окружающей среде. Несмотря на различия в формах приспособительной деятельности, она всегда осуществляется при помощи рефлексов. Понятие рефлекса как отражённого действия впервые было выдвинуто франц. философом Р. Декартом (1596 - 1650), сам же термин "рефлекс" (лат. reflexus - отражение) впервые в физиологич. исследованиях стал применяться чеш. физиологом, анатомом и врачом И. Прохаской (1749 - 1820). Однако как общий принцип нервной деятельности, лежащий в основе всего поведения, рефлекс получил обоснование лишь в работах И. М. Сеченова, считавшего, что все акты сознательной бессознательной деятельности по способу происхождения являются рефлексами. Исходя из положения Сеченова о рефлекторной природе деятельности нервной системы И. П. Павлов сделал величайшее открытие, неизмеримо увеличившее познавательную ценность рефлекторной теории. Он установил, что наряду с безусловными, "готовыми", прирождёнными рефлексами у животных в процессе индивидуальной жизни возникают новые рефлексы. Эти рефлексы, образующиеся при определённых условиях, были названы условными, или приобретёнными, рефлексами. Условные рефлексы, так же как и безусловные,- ответ организма на раздражения, осуществляемый при помощи центральной нервной системы. Но, несмотря на эту принципиальную общность, они существенно различаются по своему участию в приспособлении организма к условиям окружающей его внешней среды. К безусловным рефлексам относятся все виды реакций, существующие у животных со дня рождения или возникающие в определённый период жизни (напр., отдёргивание конечности при болевом раздражении, сужение зрачка под действием света, выделение слюны при раздражении слизистой оболочки ротовой полости и т. д.). Безусловные рефлексы, хотя и приспосабливают животных к окружающей среде, но в силу их относительного постоянства могут обеспечить нормальное существование лишь в условиях малой изменчивости внешних воздействий. При резких колебаниях в окружающей обстановке они оказываются недостаточными для полного приспособления организма к окружающим его условиям существования. В этом можно убедиться, удалив у собаки высшие отделы головного мозга - большие полушария. У оперированного таким образом животного сохраняются все основные безусловные рефлексы (пищевые, оборонительные и т. п.), но вместе с тем собака оказывается полным инвалидом, лишённым возможности существовать без посторонней помощи. Животное даже не в состоянии найти пищу, находящуюся в непосредственной близости от него, и акт еды происходит лишь в том случае, если пища вводится непосредственно в рот. Однако безусловные рефлексы, хотя и не в состоянии сами по себе обеспечить существование организма в окружающей его природной среде, являются необходимой базой для тех физиологич. механизмов, к-рые обеспечивают нормальное существование животного. Они, по выражению Павлова, представляют собой фонд В. н. д. животных. Физиологич. механизмами В. н. д. являются временные нервные связи, лежащие в основе образования условных, или приобретённых, рефлексов. Приобретённые рефлексы возникают при определённых условиях и существуют до тех пор, пока сохраняются условия, вызвавшие их образование.

Одним из главных условий образования условного рефлекса является совпадение во времени действия любого раздражителя с возбудителем безусловного рефлекса. Напр., если кормление животного сопровождать звуком, то через несколько таких сочетаний звук будет вызывать у животного пищевую реакцию. Произойдёт образование условного рефлекса, причём ранее индифферентный (безразличный) в отношении данной реакции раздражитель станет её возбудителем. Звук приобретает значение сигнала наступления определённых событий, в данном случае появления пищи.

В образовании условных рефлексов большую роль играет т. н. ориентировочный рефлекс, или, по выражению Павлова, рефлекс "что такое?". Он заключается в том, что в ответ на действие всякого экстренного (внезапного) раздражителя животное тотчас же устанавливает свои органы чувств на максимальное восприятие этого раздражителя. При внезапно раздавшемся звуке животное поворачивает голову и ушные раковины в сторону его источника; при появлении неизвестного объекта животное всматривается в него и т. д. Если за внезапным действием раздражителя не следует никаких жизненно важных для организма последствий, то рефлекс "что такое?" прекращается. В противном случае образуется соответствующий условный рефлекс, приспосабливающий животное к возникшему изменению во внешней среде. В физиологич. механизме ориентировочного рефлекса значительную роль играет т. н. ретикулярная формация - сплетение нервных клеток в области подкорковых образований. Возникающее в ней под влиянием внешних раздражителей возбуждение обусловливает повышение тонуса коры, что способствует процессу замыкания временных связей. В процессе эволюции животного мира ориентировочный рефлекс приобретает всё большее и большее значение и на "фазе человека" становится необходимым условием не только приобретения знаний, но и создания науки, обеспечивающей человечеству безграничную ориентировку в окружающем его мире.

Условные рефлексы могут быть образованы на действие любых раздражителей (внешних и внутренних) или на прекращение их действия, т. е. на всякое изменение во внешней среде. При этом в каждом случае условный раздражитель будет сигнализировать животному о наступлении того или иного события (появление пищи, врага и т. д.). Благодаря образованию большого количества временных связей животное легко ориентируется в окружающей его среде. Так, первоначально пища вызывает пищевую реакцию (является пищевым раздражителем) животного только в том случае, если она попадает в ротовую полость, раздражая чувствительные приборы слизистой оболочки рта (контактная рецепция). У собак, вскормленных молоком, мясо, показанное издали, не вызывает пищевой реакции. Но стоит им поесть его несколько раз, как уже одного вида или запаха мяса будет достаточно для вызова этой пищевой реакции. Это происходит оттого, что вид и запах мяса благодаря подкреплению (поеданию мяса) стали условными раздражителями пищевой реакции. Здесь дистантная рецепция, обеспечивающая восприятие раздражений на расстоянии (зрение и обоняние), как бы подменила собою в распознавании объекта контактную (вкус). Совершенно естественно, что в данном случае с образованием новых условных рефлексов повысились и приспособительные возможности животного. Теперь оно способно найти соответствующую пищу, находящуюся от него на известном расстоянии. Но этим не ограничивается значение временных связей как механизма приспособительной деятельности. Благодаря им не только контактная рецепция может быть заменена дистантной, но в опознавании того или иного объекта может принять участие ряд рецепторов (слух, зрение, обоняние), что облегчает нахождение данного объекта в различных условиях. Так, хищник может быть узнан и по внешнему виду или только по запаху, или, наконец, по звуку, т. е. на расстоянии. Всё это значительно расширяет пределы ориентировки животного во внешней среде и, по мнению Павлова, является физиологич. механизмом элементарного знания.

Основной особенностью условных рефлексов является их временный характер. Они существуют до тех пор, пока подкрепляются действием безусловного раздражителя, т. е. пока правильно отражают действительность. Если какой-либо раздражитель условного пищевого рефлекса (напр., тон, свет и т. д.) не сопровождать пищей, то интенсивность реакции будет всё время снижаться и, наконец, животное перестанет вовсе реагировать на данный раздражитель; произойдёт угасание условного рефлекса.

В. н. д., так же как и работа всей нервной системы, обеспечивается двумя физиологич. процессами - возбуждением, определяющим возникновение того или иного деятельного состояния организма, и торможением, вызывающим прекращение данного состояния. Как возбудительный, так и тормозной процессы в своём возникновении и распространении в центральной нервной системе подчиняются определённым закономерностям. Возникнув в определённом пункте центральной нервной системы, они вначале распространяются по нервной массе, захватывая более или менее значительные её участки (закон иррадиации возбуждения и торможения), затем наступает их концентрация в месте первичного возникновения (закон концентрации). Концентрация того или иного процесса в определённом пункте ведёт к возникновению противоположного процесса в нервной ткани, окружающей данный пункт (закон одновременной взаимной индукции). Возбуждение, возникающее в определённом участке коры головного мозга, вызывает в расположенных вокруг него участках процесс торможения (отрицательная индукция). Возникшее же в определённом пункте торможение вызывает в окружающих участках противоположный ему процесс возбуждения (положительная индукция). Кроме того, в самом пункте концентрации нервных процессов со временем происходит их смена; длительно существующее торможение сменяется возбуждением и наоборот (последовательная, или сукцессивная индукция).

Эти законы динамики нервных процессов в коре головного мозга дают возможность понять различные акты поведения животных и человека. Так, в результате иррадиации возбуждения возникает т. н. генерализация (обобщение) условных рефлексов, заключающаяся в том, что индифферентные раздражители, сходные по своим свойствам с условными, вызывают такой же эффект, как условные. Иррадиация тормозного процесса может привести к состоянию нормального сна. Концентрация возбудительного процесса с сопутствующей ему отрицательной индукцией лежит в основе физиологич. механизма внимания. Последовательная индукция является ближайшим механизмом иногда чрезмерной двигательной активности школьника во время перемены после длительного торможения двигательного "центра" в течение урока и т. д. Попытка нек-рых учителей заставить детей во время перемен стоять или медленно прогуливаться нецелесообразна. Двигательное возбуждение, наступающее у школьника к концу урока, есть результат длительного торможения двигательного "центра", к-рый в результате последовательной индукции переходит в состояние возбуждения. Стремление задержать двигательный "центр" в состоянии торможения может повлечь за собой иррадиацию торможения, что неизбежно скажется отрицательным образом на восприятии уч-ся следующего урока. Задача учителя не в том, чтобы поддерживать торможение в двигательном "центре" во время перемен, а в организации двигательной активности школьников.

Знание закономерностей движения нервных процессов является весьма важным для правильного ведения пед. процесса. Это относится как к форме подачи уч. материала, так и к его содержанию. Напр., в одинаковой мере нецелесообразно излагать урок очень тихо и монотонно (что общеизвестно) и очень громко, с резкими интонационными вариациями. Монотонно действующие раздражители легко вызывают образование очага торможения с последующей его иррадиацией. Сильные же раздражители ведут к иррадиации возбудительного процесса, что является серьёзным препятствием к сосредоточению внимания, необходимому для лучшего усвоения изучаемого материала, основанному на процессе концентрации. Кроме того, однообразие приёмов изложения быстро ведёт к угасанию ориентировочного рефлекса, на базе к-рого происходит образование новых условных связей, составляющих механизм приобретения знаний. Неудачно проведённый в этом смысле урок имеет отрицательное значение не только в отношении изложенного материала, но и для дальнейшего процесса обучения. Это объясняется тем, что у детей очень быстро образуются условные связи и отрицательное отношение, вызванное неудачным уроком, будет легко (условнорефлекторно) воспроизводиться и на последующих занятиях. Особенно отрицательно в этом отношении действует монотонное чтение как фактор, обусловливающий возникновение тормозного состояния. Понижение тонуса коры больших полушарий ведёт к резкому снижению усвояемости. Это же явление понижения тонуса будет в дальнейшем вызываться действием обстановочных раздражителей (вид классной комнаты), к-рые приобретут значение условных раздражителей тормозного состояния. В обратную крайность впадают те преподаватели, к-рые желая вызвать повышенный интерес уч-ся к содержанию урока, злоупотребляют из ряда вон выходящими примерами. Возникающие при этом интенсивные очаги возбуждения по закону отрицательной индукции могут препятствовать восприятию наиболее существенных элементов урока и т. д.

Описанная динамика нервных процессов может варьировать в зависимости от возраста и типа нервной системы организма (см. Типы высшей нервной деятельности). В. н. д. детей, особенно младшего школьного возраста, имеет характерные черты. Детям свойственна широкая иррадиация процессов возбуждения и торможения, лёгкая тормозимость за счёт механизма отрицательной индукции (внешнего торможения), относительная трудность выработки внутреннего торможения и т. д. Поэтому, напр., целесообразно повторение в начале занятий содержания предыдущего урока, однако чрезмерное "задалбливание" содержания урока может дать отрицательные результаты, вызвать запредельное торможение.

В работе головного мозга отмечена ещё одна весьма важная закономерность: системность его работы и образование динамических стереотипов. Действующие постоянно в определённом порядке раздражители систематизируются корой больших полушарий, вызывая не независимые друг от друга реакции организма на каждое из этих раздражений, а определённую систему реагирования. Если у собаки выработать условные пищевые рефлексы на различные раздражители, применяемые в строго определённом порядке и через равные интервалы времени (напр.: метроном - пауза 5 мин., слабый свет - пауза 5 мин., тон - пауза 4 мин. и т. д.), то вскоре установится и определённая система условно-рефлекторных ответов. Так, метроном будет вызывать примерно 50 делений слюны, свет как более слабый раздражитель - 25 делений, тон - 40 делений. Если через нек-рое число подобного рода сочетания раздражителей заменить все раздражители одним - действием света, то применение его вместо метронома вызовет секрецию, по величине близкую "метрономной" (45 - 48 делений), при подаче света на своём месте - обычную (в 25 делений) и, наконец, при действии света вместо тона - реакцию, близкую по величине к реакции на тон. Это явление объясняется следующим образом: следы от действия каждого предшествующего раздражителя связываются с наличным действием последующего, образуя связную систему реагирования. Это и есть образование динамич. стереотипа как проявления системности работы мозга. Системность работы больших полушарий имеет решающее значение для понимания физиологич. механизмов психической деятельности. Она лежит, в частности, в основе жизненного режима человека, обеспечивая наибольшую продуктивность его деятельности.

Для возникновения очагов возбуждения или торможения в центральной нервной системе необходимо, чтобы внешние или внутренние раздражители подействовали на воспринимающие аппараты организма. Эти воспринимающие аппараты были названы Павловым анализаторами, так как одной из основных их функций является анализ падающих на организм раздражений. Анализатор представляет собой "сложный нервный механизм", состоящий из периферич. прибора - рецептора (глаз, ухо, нос и т. д.), центростремительного нерва и участка коры головного мозга, или "мозгового конца анализатора". Энергия внешнего мира превращается (трансформируется) в нервный импульс, поступающий по спец. нервным проводникам в соответствующий отдел коры мозга, информируя её об изменениях, происходящих в окружающей среде. Кроме того, в коре головного мозга имеются участки, связанные рецепторными (воспринимающими) аппаратами внутренних органов (интерорецепторами) - кишечника, желудка, кровеносных сосудов и т. д., а также "представительство" различных безусловных рефлексов. Замыкание нервной связи между этими участками я тем или иным "мозговым концом анализатора" ведёт к образованию условного рефлекса. Большое значение в жизни организма имеет двигательный анализатор. Его функция заключается в анализе двигательных актов. Импульсы, приходящие в кору головного мозга от напряжения мышц и связочного аппарата, постоянно информируют её о положении конечностей или характере производимого ими движения. Особенное развитие двигательный анализатор получил у человека в связи с его общественно-трудовой деятельностью. Именно его развитие даёт возможность человеку производить те тонкие двигательные операции, к-рые лежат в основе различных форм специфически человеческой деятельности (речь устная и письменная, рисование, музыка, сложные трудовые операции и т. д.). Руководствуясь показаниями мышечного чувства и осязания, человек может производить сложные операции без контроля со стороны других воспринимающих органов, напр. зрения (труд слепых). Двигательный анализатор играет ведущую роль в осуществлении функции речи, обеспечивает возможность правильной речевой артикуляции. В данном случае, как и в случае образования других двигательных навыков, происходит анализ раздражений, идущих от речевых органов, и связывание их с определёнными движениями языка, губ и т. д. Т. о., в высших отделах центральной нервной системы постоянно имеет место осуществление двух функций - анализаторной и синтетической, или замыкательной, лежащей в основе образования условных рефлексов.

Наряду с элементарными условными рефлексами у животных могут быть образованы рефлексы высшего порядка, путем подкрепления индифферентного раздражителя не безусловным, а хорошо упроченным условным раздражителем. Но возбудителями этих рефлексов всегда оказываются конкретные предметные раздражители (звук, вид объекта, запах и т. д.), сигнализирующие наступление того или иного события. Эти условные раздражители были названы Павловым "первыми сигналами действительности", составившими т. н. первую сигнальную систему, общую для животных и человека. У человека, так же как и у животных, имеет место образование условных рефлексов на конкретные (предметные) раздражители. Так, один вид лимона может вызвать обильное слюноотделение. Но эта же реакция может быть вызвана не конкретными признаками данного объекта, а словом, обозначающим общее понятие "кислый" (кислым может быть лимон, клюква, гранат и т. д.). Эта новая система сигнализации посредством слова (речи) носит название второй сигнальной системы. Она возникла в процессе историч. развития человека под влиянием социального фактора - общественно-трудовой деятельности. "В развивающемся животном мире,- писал Павлов,- на фазе человека произошла чрезвычайная прибавка к механизмам нервной деятельности. Для животного действительность сигнализируется почти исключительно только раздражениями и следами их в больших полушариях, непосредственно приходящими в специальные клетки зрительных, слуховых и других рецепторов организма. Это то, что и мы имеем в себе как впечатления, ощущения и представления от окружающей внешней среды как общеприродной, так и от нашей социальной, исключая слово, слышимое и видимое. Это - первая сигнальная система действительности, общая у нас с животными. Но слово составило вторую, специально нашу, сигнальную систему действительности, будучи сигналом первых сигналов" ("Двадцатилетний опыт...", в кн.: Полн. собр. соч., т. 3, кн. 2, 1951, с. 335 - 36).

Функционирование второй сигнальной системы основано на принципе отвлечения и вместе с тем обобщения бесчисленных сигналов первой сигнальной системы посредством слов. "Всякое слово (речь) уже обобщает..." (Ленин В. И., Соч., т. 38, с. 269). В словах "дерево" или "стол" обобщены все деревья или столы вне зависимости от их конкретных различий, но по их существенным признакам (напр., ель, берёза, сосна и т. д., или стол обеденный, письменный и т. п.). Вместе с тем слово для человека является также реальным условным раздражителем, отличающимся от прочих тем, что в нём как бы отражается богатейший жизненный опыт, основанный на громадном количестве разнообразных временных связей. Способность слова заменять конкретные условные раздражители обусловлена наличием у человека абстрактного мышления, по выражению Павлова, орудия высшей ориентировки человека в окружающем мире и в себе самом. С помощью слова человек может регулировать свою волевую целенаправленную деятельность. Слово (речь) выполняет большую социальную роль, обеспечивая общение людей друг с другом; без этого средства общения невозможно существование человеческого общества. Общаясь посредством слова, люди передают друг другу необходимые сведения, не нуждаясь при этом в предъявлении конкретных раздражителей.

Процесс обучения в большой мере включает в себя образование временных связей во второй сигнальной системе на основе ориентировочного рефлекса. Привлечение при этом наглядных пособий, макетов, проведение опытов и т. д. (т. е. использование первосигнальных раздражителей) не противоречит этому положению. Они облегчают образование соответствующих нервных связей, так как вторая сигнальная система возникла на базе первой и оказывается в тесной связи и постоянном взаимодействии с нею. Кроме того, ей свойственны все основные законы функционирования первой сигнальной системы, "... потому что эта работа все той же нервной ткани" (Павлов И. П., Полн. собр. соч., т. 3, кн. 2, 1951, с. 336).

Т. о., общий принцип В. н. д. животных и человека оказывается одинаковым; благодаря В. и. д. осуществляется адэкватное, правильное отражение реальной действительности. Но животное отражает её грубо, элементарно, на основе образования связей первой сигнальной системы, где условными, или сигнальными, раздражителями являются конкретные качества предметов и явлений. Человек же отражает её на основе связей не только первой, но и второй сигнальной системы, с её новым принципом отвлечения и обобщения бесчисленных сигналов первой сигнальной системы. Это даёт ему возможность отражать природу, по выражению В. И. Ленина, "глубже, вернее, полнее" (см. Соч., т. 38, с. 161) и не только приспосабливаться к ней, но и приспосабливать её к своим потребностям.

Лит.: Сеченов И. М., Рефлексы головного мозга, Избранные произведения, 2 изд., М., 1058; Павлов И. П., Лекции о работе больших полушарий головного мозга, Полное собр. соч., 2 изд., т. 4, М. - Л., 1951; Красногорский Н. И., Развитие учения о физиологической деятельности мозга у детей (статьи, лекции, доклады), [2 изд.], Л., 1939.

Э. Г. Вацуро, Ленинград.

Источники:

1. Педагогическая энциклопедия. Том 1. Гл. ред.- А.И. Каиров и Ф.Н. Петров. М., 'Советская Энциклопедия', 1964. 832 столб. с илл., 7л. илл.