Высших отделов центральной нервной системы животных и человека, которая обеспечивает сложные отношения организма с внешним миром. Термин «ВНД» введён И. П. Павловым, считавшим его равнозначным понятиям «психическая деятельность» и «поведение». Деятельность высшего отдела нервной системы представлялась ему в виде двух основных механизмов: временной связи между явлениями внешнего мира и реакциями на них организма и механизма анализаторов (смотри Сенсорные системы). Т.е. все формы психической активности (в том числе мышление и сознание человека) - элементы ВНД. Созданию учения о ВНД предшествовали работы И. М. Сеченова, развившего идеи о рефлекторной природе психической деятельности («Рефлексы головного мозга», 1863).
В основе ВНД лежат условные и безусловные рефлексы (по И. П. Павлову, первая сигнальная система). Условные рефлексы вырабатываются при участии высших отделов центральной нервной системы (у высших позвоночных животных и человека - преимущественно корой больших полушарий головного мозга). Безусловные (врождённые) рефлексы формируются подкорковыми структурами промежуточного мозга (таламус и гипоталамус) и ствола мозга (ретикулярная формация). Таламус распределяет нервные импульсы на кору больших полушарий, а гипоталамус является частью лимбической системы, участвующей в формировании мотиваций, направленных, например, на удовлетворение голода или жажды, выражение агрессии. Гибкость и точность приспособления организма к меняющейся окружающей среде осуществляются за счёт образования, торможения и угасания различных условных рефлексов. Сигнальный характер деятельности головного мозга позволяет организму по отдалённым предвестникам - условным раздражителям - заблаговременно приспосабливаться к изменению внешних условий, избегать неблагоприятных ситуаций. Безусловные рефлексы в ВНД являются основой, на которой вырабатываются все условные рефлексы, и проявлением генетической памяти (наследственно закреплённого опыта предшествовавших поколений).
Значение условных и безусловных рефлексов в значительной степени определяется эволюционным уровнем развития данного вида животного. У беспозвоночных и низших позвоночных животных врождённые формы ВНД преобладают над приобретёнными; в процессе эволюции животных преимущества получают приобретённые формы нервной деятельности - условные рефлексы, становясь доминирующими. Таким образом, ВНД сводится в основном к совокупности различных условных рефлексов, составляющих первую сигнальную систему, общую для человека и животных. В связи с развитием социальных форм трудовой деятельности у человека развились и усовершенствовались сигналы этой первичной системы в виде слов - произносимых, слышимых, видимых (написанных или жестовых), что привело к появлению второй сигнальной системы.
И. П. Павлов выделял следующие основные законы, или правила, ВНД:
1) образование условных рефлексов, или замыкание временной связи, происходит благодаря встречному распространению возбуждения из корковых представительств сочетаемых (условных и безусловных) раздражителей;
2) зависимость величины условного рефлекса от физиологической силы раздражения;
3) развитие внутреннего торможения в коре, например, при отмене подкрепления условного рефлекса;
4) развитие внешнего торможения, например, при действии непривычного раздражителя;
5) распространение (иррадиация) и концентрирование нервных процессов (возбуждения и торможения) по коре больших полушарий мозга, в силу чего происходит взаимодействие между отдельными её частями, а также обобщение и специализация условных рефлексов;
6) взаимная индукция нервных процессов, обеспечивающая взаимодействие между корковыми очагами возбуждения и торможения.
В конечном итоге ВНД обеспечивает тончайший анализ и синтез многообразных раздражителей и наиболее совершенные адаптационные возможности организма.
Существенное значение для ВНД имеет динамическая организация мозговых структур (функциональная система по П. К. Анохину). Их деятельность направлена на обеспечение полезного биологического результата. Характер специализации и локализации функций в коре больших полушарий играет важную роль в надёжности её деятельности, которая наряду с силой, уравновешенностью и подвижностью нервных процессов определяет физиологические основы типов нервной системы (типов ВНД).
Для проведения исследований ВНД используются как традиционные методы изучения условных рефлексов, так и инструментальные методы. Микроэлектродная техника, например, позволяет исследовать вне- и внутриклеточные биоэлектрические потенциалы отдельных нейронов в процессе формирования условных рефлексов. В психофизиологии используются методы прижизненного исследования мозга (неинвазивные), в том числе рентгеновская, магнитно-резонансная и позитронная томография, усовершенствуются математические методы исследования электроэнцефалограмм, включая методы картирования, вычисления диполей и др. Значительные успехи достигнуты в исследовании клеточных механизмов ВНД, объектами которых являются изолированные системы мозга млекопитающих, получаемые в виде прижизненных срезов, или относительно простые нервные системы беспозвоночных животных (например, нейроны моллюсков).
Учение о ВНД положило начало новой эпохе в развитии физиологии. Результаты, полученные в этой области знаний, имеют большое значение для медицины, психологии, педагогики, научной организации труда, а также в кибернетике и в других отраслях практической деятельности человека.
Лит.: Орбели Л. А. Вопросы высшей нервной деятельности. М.; Л., 1949; Павлов И. П. Полн. собр. сочинений 2-е изд. М.; Л., 1951. Т. 3. Кн. 1; Электроэнцефалографическое исследование высшей нервной деятельности. М., 1962; Мэгун Х. У. Бодрствующий мозг. 2-е изд. М., 1965; Анохин П. К. Биология и нейрофизиология условного рефлекса. М., 1968; Судаков К. В. Биологические мотивации. М., 1971; Воронин Л. Г. Курс лекций по высшей нервной деятельности. М., 1984; Симонов П. В. Лекции о работе головного мозга. Потребностно-информационная теория высшей нервной деятельности. М., 2001; Шульговский В. В. Физиология высшей нервной деятельности с основами нейробиологии. М., 2003; Батуев А. С. Физиология высшей нервной деятельности и сенсорных систем. 3-е изд. М., 2005.
В. В. Шульговский.
Введение
Учение о физиологии высшей нервной деятельности, созданное трудами великого русского ученого И.П. Павлова, является естественнонаучной основой философии диалектического материализма, оно утверждает первичность материи и вторичность сознания, наличие объективного и субъективного. Материального и идеального.
Приспособление животных и человека к изменяющимся условиям существования во внешней среде обеспечивается деятельностью нервной системы и реализуется через рефлекторную деятельность. В процессе революции возникли наследственно закре6пленные реакции (безусловные рефлексы), которые объединяют и согласовывают функции различных органов, осуществляют адаптацию организма. У человека и высших животных в процессе индивидуальной жизни возникают качественно новые рефлекторные реакции, которые Павлов назвал условными рефлексами, считая их самой совершенной формой приспособления. В то время как относительно простые формы нервной деятельности определяют рефлекторную регуляцию гомеостаза и вегетативных функций организма, высшая нервная деятельность обеспечивает сложные индивидуальные формы поведения в изменяющихся условиях жизни. ВНД реализуется за счет доминирующего влияния коры на все структуры нервной системы.
Роль И.М. Сеченова и И.П. Павлова в создании учения о ВНД
Успехи естественных наук уже давно создали предпосылки для раскрытия природы психических явлений. Однако в науке еще долго господствовали религиозно-мистические представления о бесплотной «душе», командующей телом. Поэтому великий французский ученый Рене Декарт (1596–1650), провозгласив принцип рефлекса (дуги Декарта) – отраженного действия как способа деятельности мозга, остановился на половине пути, не смея распространить его на проявление психической сферы. Такой смелый шаг сделал спустя 200 лет «отец русской физиологии» Иван Михайлович Сеченов (1829–1905).
В 1863 г. И.М. Сеченов опубликовал работу под названием «Рефлексы головного мозга». В ней он привел убедительные доказательства рефлекторной природы психической деятельности, указав, что ни одно впечатление, ни одна мысль не возникают сами по себе, что поводом является действие какойлибо причины – физиологического раздражителя. Он писал, что самые разнообразные переживания, чувства, мысли в конечном итоге ведут, как правило, к каким-то ответным действиям.
По мнению И.М. Сеченова, рефлексы головного мозга включают три звена. Первое, начальное, звено – это возбуждение в органах чувств, вызываемое внешними воздействиями. Второе, центральное, звено – процессы возбуждения и торможения, протекающие в мозге. На их основе возникают психические явления (ощущения, представления, чувства и т.д.). Третье, конечное, звено – движения и действия человека, т.е. его поведение. Все эти звенья взаимосвязаны и обусловлены.
«Рефлексы головного мозга» намного опередили развитие науки во времена Сеченова. Поэтому в некотором отношении его учение оставалось блестящей гипотезой и не было завершено.
Продолжателем идей И.М. Сеченова стал другой гений отечественной науки – Иван Петрович Павлов (1849–1936). Он разработал научный метод, с помощью которого удалось проникнуть в тайны мозга животных и человека. Он создал учение о безусловных и условных рефлексах. Исследования И.П. Павлова в области кровообращения и пищеварения подготовили почву для перехода к физиологическому изучению самой сложной функции организма – психической деятельности.
Изучая слюноотделение у собак, И.П. Павлов пришел к гениальному по своей простоте выводу о том, что высшая нервная (психическая) деятельность мозга заключается в установлении новых связей между раздражителями и реакциями, т.е. в образовании новых рефлексов. В этих нервных связях мозга отражаются реальные отношения между событиями окружающей действительности. В отличие от стереотипных и постоянных врожденных рефлексов, безусловно имеющихся с момента рождения у каждого животного, эти бесконечно разнообразные и изменчивые рефлексы, создаваемые и разрушаемые меняющимися условиями жизни, И.П. Павлов назвал условными рефлексами .
Открытие элементарного физиологического явления психической работы мозга – условного рефлекса положило начало научному исследованию сложного поведения животных, а также мышления и поступков человека, являющихся предметом изучения физиологии высшей нервной деятельности.
Предмет физиологии высшей нервной деятельности
Физиология высшей нервной деятельности располагается на стыке биологии, психологии, медицины, педагогики, ветеринарии и зоологии. Она изучает нервные механизмы сложного поведения животных и мыслительной активности человека, относящиеся к психической деятельности.
Если основные законы работы органов и систем практически одинаковы у всех людей, то психика – это то, что отличает одного человека от другого. Психика – это внутренний, субъективный мир человека. Это принадлежащая конкретному человеку картина мира, существующая именно в его мозгу. Психика человека зависит не только от его индивидуальных наследственных задатков, но и от жизненного опыта, который он накопил. Именно благодаря психическому компоненту поведение человека так разнообразно и неповторимо.
Чем отличается по своим проявлениям психическая деятельность от других, более простых, функций нервной системы?
Психика грудного младенца очень проста. Однако способность ребенка узнавать свою мать или выражать криком протест при виде ложечки, из которой ему давали как-то горькое лекарство, мы, не задумываясь, отнесем к психическим функциям, а автоматический акт сосания – нет.
Своеобразен и психический мир животных. Собака научается тонко различать интонации голоса хозяина. Но пережевывание ею оказавшейся во рту пищи не является психической деятельностью.
Приведенные примеры наглядно показывают отличие психической деятельности от других, более простых, функций нервной системы. В ее основе лежат усложняющиеся в ходе эволюции условные рефлексы, из которых и складывается высшая нервная деятельность, а простые ее функции выполняются безусловными рефлексами.
Итак, предмет физиологии ВНД – это объективное изучение материального субстрата психической деятельности мозга и использование этих знаний для решения практических задач сохранения здоровья и высокой работоспособности человека, управления поведением.
Методы физиологии ВНД
Психическая работа мозга долго оставалась недоступной для естествознания главным образом потому, что о ней судили по ощущениям и впечатлениям, т.е. с помощью субъективного метода. Естественнонаучное исследование психической жизни человека и животных началось тогда, когда о ней стали судить с помощью объективного метода условных рефлексов разной сложности.
Объективное изучение условных рефлексов позволило развить дополнительные методы для изучения и локализации процессов высшей нервной деятельности. Из них наиболее часто используют следующие методы.
Возможность формирования условных рефлексов на разные формы раздражителей. У собаки можно сформировать условный рефлекс на не воспринимаемый ухом человека сверхвысокий тон с частотой 25 кГц, что свидетельствует о более широких границах первичного восприятия звуковых сигналов собакой по сравнению с человеком.
Онтогенетическое изучение условных рефлексов. Изучая сложное поведение животных разных возрастов, можно установить, что в этом поведении является приобретенным, а что – врожденным. Например, у щенков, никогда не видевших мяса, слюна при его виде не выделяется. Значит, выделение слюны при виде мяса – не врожденный, а приобретенный в процессе жизни рефлекс.
Филогенетическое изучение условных рефлексов. Сравнивая условные рефлексы у животных разного уровня развития, можно установить, в каких направлениях идет эволюция высшей нервной деятельности. Оказалось, что скорость образования условных рефлексов нарастает от беспозвоночных к позвоночным животным, сравнительно мало изменяется на протяжении всей истории последних и скачком достигает способности человека сразу связывать однажды совпавшие события. В этих переходах отразились переломные моменты эволюции, связанные с возникновением и развитием новых механизмов условно-рефлекторной деятельности мозга.
Экологическое изучение условных рефлексов. Изучение условий жизни животного может быть хорошим приемом, раскрывающим происхождение особенностей его высшей нервной деятельности. Например, голубь, ориентирующийся в воздушном пространстве преимущественно с помощью зрения, вырабатывает зрительные условные рефлексы гораздо легче, чем слуховые, а у обитающей в темных подпольях крысы хорошо вырабатываются слуховые рефлексы и гораздо хуже зрительные.
Использование электрических показателей условно-рефлекторной реактивности. Деятельность нервных клеток головного мозга сопровождается возникновением в них электрических потенциалов, по которым до известной степени можно судить о путях распространения и свойствах нервных процессов – звеньев условно-рефлекторных актов. Особенно важно, что биоэлектрические показатели дают возможность наблюдать формирование условного рефлекса в структурах мозга еще до того, как он проявится в двигательных или иных реакциях организма.
Прямое раздражение нервных структур мозга . Этот метод позволяет вмешиваться в естественный порядок осуществления условного рефлекса, изучать работу его отдельных звеньев. Можно также ставить модельные опыты по образованию нервных связей между искусственными очагами возбуждения. Можно, наконец, прямо определять, как изменяется при условном рефлексе возбудимость участвующих в нем нервных клеток мозга.
Фармакологические воздействия на условные рефлексы. Различные вещества по-разному влияют на активность нервных клеток. Это позволяет изучать зависимость условных рефлексов от изменений их активности. Например, введение кофеина – вещества, усиливающего процессы возбуждения, позволяет оценить работоспособность нервных клеток коры. При высокой работоспособности даже большие дозы кофеина лишь облегчают образование условных рефлексов, а при низкой работоспособности даже небольшая доза кофеина делает возбуждение непосильным для нервных клеток.
Высшая нервная деятельность
Высшая нервная деятельность связана с функциями коры больших полушарий головного мозга. Она обеспечивает максимальную приспособленность человека к условиям окружающей среды. В основе учения о высшей нервной деятельности лежат работы И.М. Сеченова – «Рефлексы головного мозга», И.П. Павлова (теория условных и безусловных рефлексов), П.К. Анохина (теория функциональных систем) и многочисленный ряд других работ.
Рефлексы, осуществляемые организмом, делятся, по И.П. Павлову, на безусловные и условные .
Безусловные рефлексы наследуются и воспроизводятся из поколения в поколение. Они свойственны всем особям определенного вида, т.е. групповые. Например, все особи морского конька строят гнезда для выведения и защиты потомства. У безусловных рефлексов постоянные рефлекторные дуги. Сложная цепь безусловных рефлексов называется инстинктом . Мать выкармливает и защищает своего ребенка, птицы строят гнезда – это примеры инстинктов.
Условные рефлексы приобретаются каждым человеком в течение всей жизни. Каждый условный рефлекс – это результат определенного опыта, привычки. Чтение, езда на автомобиле, выделение слюны при виде и запахе пищи – все это примеры условных рефлексов. Они индивидуальны, и для их формирования необходимы определенные условия. Эти рефлексы могут исчезать. Так без достаточной практики забывается иностранный язык, выученное когда-то стихотворение, умение кататься на коньках и т.д. Этот процесс называется условным торможением . Торможение может быть и безусловным (внешним). Примером безусловного торможения может быть нападение собаки, у которой отнимают пищу. В пищеварительном центре наступает внешнее безусловное торможение, а в центре «агрессии» – возбуждение. Условные рефлексы формируются на основе безусловных рефлексов и вырабатываются при непосредственном участии коры головного мозга. Так условный слюноотделительный рефлекс формировался в лаборатории И.П. Павлова при сочетании кормления и зажигания лампочки или звука звонка. В результате через несколько повторений слюна выделялась в ответ на действие безусловного раздражителя. Это означало, что в коре головного мозга образовалась новая, временная связь между центрами слюноотделения и зрительным (слуховым). Новые условные рефлексы формируются на основе старых условных рефлексов.
Особенностями высшей нервной деятельности человека являются следующие:
– развитая психическая деятельность;
– способность к абстрактно-логическому мышлению.
И.П. Павлов разработал учениео первой и второй сигнальной системах.
Первая сигнальная система обеспечивает восприятие окружающего мира через органы чувств. С помощью этой сигнальной системы вырабатываются условные рефлексы на самые разные сигналы. Вторая сигнальная система появилась у человека в связи с развитием речи. Слово для человека является не сочетанием звуков, а выражением смысла слова, понятия. Развитие речи обусловило возможность абстрагирования, обобщения, оперирования понятиями. Первая и вторая сигнальные системы находятся в тесной взаимосвязи. Сигналы первой сигнальной системы поступают во вторую. Она начинает развиваться у детей к 5-7 месяцам первого года жизни.
И.П. Павлов сформулировал представление об индивидуальных типах нервной системы. Он оценивал силу, уравновешенность и динамичность основных нервных процессов (возбуждения и торможения). На основе полученных данных были выявлены четыре типа нервной системы или темперамента: холерик, сангвиник, флегматик, меланхолик.
Обычно в человеке сочетаются черты разных темпераментов, но доминирует один из них. Оценка темперамента имеет значение при выборе характера профессиональной деятельности.
Эмоции – это субъективные реакции человека и других животных на воздействие внешних и внутренних раздражителей. Эмоции бывают положительными и отрицательными . Различные виды эмоций вызывают соответствующие физиологические изменения в организме. Такие эмоции, как радость, гнев, предстартовое волнение, повышают мышечный тонус, выброс адреналина, усиление сердечно-сосудистой деятельности. Страх, уныние могут сопровождаться понижением тонуса мышц, спазмами сосудов. С помощью эмоций человек изменяет свое поведение.
Память – это способность мозга сохранять информацию и воспроизводить ее через некоторые промежутки времени. По времени сохранения информации память бывает кратковременной и долговременной. В формировании памяти участвуют височные доли мозга, ретикулярная формация ствола мозга, гипоталамус. Различают следующие виды памяти:
– двигательную ;
– зрительную ;
– слуховую ;
– осязательную ;
– смешанную .
Мышление – совокупность умственных процессов, связанных с познанием. В процессе мышления формируются понятия. Чем активнее, глубже процесс познания, тем глубже формируемые понятия, их содержание и смысл.
Понятие «клетка», сформированное учеником 6 класса, развивается на протяжении нескольких лет. В результате выпускник школы имеет значительно более глубокое представление о клетке, как биологической системе, чем шестиклассник.
Сон – состояние угнетения сознания и ослабление связей человека с окружающей средой. Наступление состояния сна связано с угнетением восходящих влияний ретикулярной формации. В норме продолжительность сна составляет 7-8 часов.
Сон и бодрствование – это проявление суточных ритмов. Сон обеспечивает восстановление работоспособности, переработку и усвоение полученной во время бодрствования информации.
В соответствии с этими функциями сна различают глубокий (медленноволновый) и поверхностный (быстроволновый) сны.
Человек видит сны во время быстрого сна. В это время можно наблюдать повышенную активность мозга, движения глазных яблок, иногда спящий начинает говорить. Эта фаза возникает примерно через каждые полтора часа и длится 15-20 мин. Во время глубокого, медленного сна ритмическая активность мозга понижается. Дыхание и частота сердечных сокращений замедляется. Таким образом, сон представляет собой периодическую смену различных функциональных состояний мозга. В регуляции сна важная роль принадлежит гормонам – норадреналину и серотонину.
Сновидения – своеобразное отражение полученной информации в виде зрительных образов.
Поведение - это активность человека, направленная на удовлетворение биологических, физиологических, психологических и социальных потребностей.
Поведение человека определяется нервно-гуморальной деятельностью организма и социальными условиями его жизни.
Аспектымозговой (нервной) деятельности: у каждого полушария есть своя функция.
Правое полушарие - творческое мышление, восприятие образов, музыки, эмоции, чувства, функциональность левой руки; левой полушарие - логика, стратегическое мышление, чтение, счет, функциональность правой руки. Право- или леворукость человека закладывается еще в зародыше - та рука, пальчик которой он сосет, и будет функциональной, когда он родится и повзрослеет.
За высшую нервную (психологическую) деятельность человека отвечает кора, ее участки принято делить на доли головного мозга:
Нервная система человека действует по принципу возбуждения - основные функции нейрона и нервной ткани - возбудимость и проводимость. Однако есть противоположный механизм, торможение, блокировка поступающих в кору головного мозга импульсов. Это позволяет нервной ткани отдохнуть, восстановиться.
Самый яркий пример торможения - сон. В этот момент нервная система не перестает работать, она перестраивается на другой режим работы - отдых, приведение всех функций в норму, расслабление.
Во сне мозг отдыхает, но не бездействует, при этом отдыхают клетки, активные днем. Многие ученые предполагают, что во время сна происходит своеобразная переработка накопленной за день информации, но человек не осознает этого, т. к. соответствующие функциональные системы коры, обеспечивающие осознание, заторможены.
Внешнее торможение, оно жефизиологическое, оно же безусловное - по названию и суть -это какое-то сильное воздействие на нервную систему извне, например, резкий звук, болевой эффект и т.д. Получается, что новый нервный импульс, новый «сигнал» подавляет, перебивает предыдущий.
Внутреннее торможение идет изнутри, т.е. из непосредственно из коры головного мозга, проявляется при условном рефлексе, при приспособлении организма к внешним раздражителям, в связи с чем возбуждение возникает при действии лишь строго определенных раздражителей, в то время как другие, даже незначительно отличающиеся от первого, вызывают тормозное действие.
Механизмы образования и динамики условных рефлексов, обеспечивающих индивидуальное приспособление к изменяющимся условиям среды, у человека и животных общие. Однако человек резко отличается по своему поведению от животных благодаря особым механизмам нервной деятельности.
Такие особенности высшей нервной деятельности человека, как речь, сознание, отвлеченное мышление, развились в связи с трудом, благодаря которому люди смогли сознательно воздействовать на природу. Вместе с тем и внешняя среда для человека имеет качественно новое содержание, чем для животных, так как это социальная среда, общество людей, наделенных сознанием и живущих по законам общественного развития.
Главное отличие высшей нервной деятельности человека от животных - мышление и речь, которые появились в результате трудовой общественной деятельности.
Мышление - сложнейший вид мозговой деятельности человека в процессе приспособления к новым условиям и решении новых жизненных задач. Процессы мышления сводятся к образованию общих представлений и понятий, а также сведений и умозаключений. Помимо словесно-логического, абстрактного, существуют формы эмоционального мышления (оценка), практического или наглядно-действенного мышления.
Речь - это средство общения между людьми в процессе труда, социальной, духовной и личной жизни. Благодаря слову возникают обобщенные понятия и представления, способность к логическому мышлению. Как раздражитель слово вызывает у человека большое количество условных рефлексов. На них базируются обучение, воспитание, выработка трудовых навыков, привычек.
Основываясь на развитии речевой функции у людей. И. П. Павлов создал учение о первой и второй сигнальных системах.
Первая сигнальная система существует и у человека, и у животных. Эта система, центры которой находятся в коре головного мозга, воспринимает через рецепторы непосредственные, конкретные раздражители (сигналы) внешнего мира - предметы или явления. У человека они создают материальную основу для ощущений, восприятий, представлений, впечатлений об окружающей природе и общественной среде, и это составляет базу конкретного мышления.
Но только у человека существует вторая сигнальная система , связанная с функцией речи, со словами, слышимым (речь) и видимым (письмо). Человек может отвлекаться от особенностей отдельных предметов и находить в них общие свойства, которые обобщаются в понятиях и объединяются тем или иным словом. Например, в слове «птицы» обобщены представители различных родов: ласточки, синицы, утки и многие другие. Подобным образом каждое слово выступает как обобщение.
Для человека слово - это не только сочетание звуков или изображение букв, но прежде всего форма отображения материальных явлений и предметов окружающего мира в понятиях и мыслях. При помощи слов образуются понятия. Посредством слова передаются сигналы о конкретных раздражителях, и в этом случае слово служит принципиально новым раздражителем - сигналом сигналов.
При обобщении различных явлений человек открывает закономерные связи между ними - законы. Способность человека к обобщению составляет сущность отвлеченного мышления, которое отличает его от животного.
Мышление - результат функции всей коры головного мозга.
Вторая сигнальная система возникла в результате совместной трудовой деятельности людей, при которой речь стала средством общения между ними. На этой основе возникло и развивалось дальше словесное человеческое мышление.
Головной мозг человека - это одновременно центр мышления и связанный с мышлением центр речи.
Способностью к обучению речи человек наделен с рождения. Но если ребенок изолирован от человеческого общества, способность к обучению речи не развивается. Ребенок обучается говорить до 5–6 лет. Если до этого возраста ребенок не овладеет речью, его умственное развитие задерживается.
Речевые функции человека связаны со многими мозговыми структурами. Формирование устной речи связано с лобной долей левого полушария, письменной - с височными и теменными долями.
Животных, что у него должны существовать дополнительные нейрофизические механизмы, которые определяют особенности его внд. Павлов считал, что специфика внд человека возникла в результате нового способа взаимодействия с внешним миров, который стал возможен в результате деятельности людей и который выразился в речи.
Основа высшей нервной деятельности - условные , возникающие в процессе жизнедеятельности организма, и позволяющих ему целесообразно на внешние и тем самым приспосабливаться к постоянно изменяющимся условиям окружающей среды. Выработанные ранее УР способны затухать и исчезать благодаря торможению при изменении среды.
Раздражителями для образования условных рефлексов у человека являются не только факторы внешней среды (тепло, холод, свет, запасе), но и слова, обозначающие тот или иной предмет, явление. Исключительная способность человека (в отличие от животных) воспринимать смысл слова, свойства предметов, явления, человеческие переживания, обобщенно мыслить, общаться друг с другом с помощью речи. Вне общества человек не может научиться говорить, воспринимать письменную и устную речь, изучать , накопленный за долгие годы существования человечества, и передавать его потомкам.
Особенностью высшей нервной деятельности человека является высокое развитие рассудочной деятельности и ее проявление в виде . Уровень рассудочной деятельности напрямую зависит от уровня развития нервной системы. Человек обладает самой развитой НС. Особенностью внд человека является осознанность многих внутренних процессов его жизни. Сознание – функция человеческого мозга.
Две сигнальные системы действительности
Высшая нервная деятельность человека существенно отличается от высшей нервной деятельности животных. У человека в процессе его общественно-трудовой деятельности возникает и достигает высокого уровня развития принципиально новая сигнальная система.
Первая сигнальная система действительности -это система наших непосредственных ощущений, восприятий, впечатлений от конкретных предметов и явлений окружающего мира. Слово (речь) -это вторая сигнальная система (сигнал сигналов). Она возникла и развивалась на основе первой сигнальной системы и имеет значение лишь в тесной взаимосвязи с ней.
Благодаря второй сигнальной системе (слову) у человека более быстро, чем у животных, образуются временные связи, ибо слово несет в себе общественно выработанное значение предмета. Временные нервные связи человека более устойчивы и сохраняются без в течении многих лет.
Слово является средством познания окружающей действительности, обобщенного и опосредованного отражения существенных ее свойств. Со словом “вводится новый принцип нервной деятельности -отвлечение и вместе с тем обобщение бесчисленных сигналов -принцип, обусловливающий безграничную ориентировку в окружающем мире и создающий высшее приспособление человека -науку”.
Действие слова в качестве условного раздражителя может иметь такую же силу, как непосредственный первосигнальный раздражитель. Под влиянием слова находятся не только психические, но и физиологические процессы (это лежит в основе внушения и самовнушения).
Вторая сигнальная система имеет две функции -коммуникативную (она обеспечивает общение между людьми) и функцию отражения объективных закономерностей. Слово не только дает наименование предмету, но и содержит в себе обобщение.
Ко второй сигнальной системе относится слово слышимое, видимое (написанное) и произносимое.
I СС является физиологической основой конкретного (предметного) мышления и ощущений; а II ССД – основой абстрактного (отвлеченного) мышления. Совместная деятельность сигнальных систем у человека является физиологической основой умственной деятельности, основой общественно-исторического уровня отражения как сущности психики и преобразования образов и сигналов в представления.
II СС является высшим регулятором человеческого поведения. II СС, взаимодействуя с I СС, служит физиологической основой специфически человеческих форм отражения действительности – сознательного отражения, регулирующего целенаправленную планомерную деятельность человека не просто как организма, а как субъекта общественно-исторической деятельности.
С точки сигнальных систем ВНД человека имеет три уровня своего механизма:
- первый уровень – бессознательный, его основу составляют безусловные рефлексы;
- второй уровень – подсознательный, его основу составляет I СС;
- третий уровень – сознательный, его основу составляет II СС.
Речь значительно повысила способность мозга человека отражать действительность. Она обеспечила высшие формы анализа и синтеза.
Сигнализируя о том или ином предмете, слово выделяет его из группы других. Это аналитическая функция слова. В то же время слово как раздражитель имеет для человека и обобщающее значение. Это проявление его синтетической функции.
Физиологический механизм приобретенных сложных форм обобщения заложен у человека в свойствах слова как сигнала сигналов. Слово в этом качестве формируется благодаря его участию и образованию большого количества временных связей. Степень обобщения нельзя рассматривать как постоянную, устойчивую категорию, потому что она меняется, и, что особенно важно, в зависимости от условий формирования временных связей у учащихся в процессе их . В физиологическом отношении в основе обобщения и отвлечения выступают два принципа:
- образование системности в ;
- постепенное сокращение сигнального образа.
Исходя из этих представлений о сущности механизма процесса обобщения, оказывается более понятным и представление об основах формирования новых понятий. В этом случае превращение слов в интеграторы различных ступеней следует рассматривать как развитие у школьников более широких понятий. Такие изменения приводят к построению все более сложной системности и к более широкому развитию объема интеграции. Угасание условных связей, входящих в эту систему, суживает объем интеграции и, следовательно, затрудняет формирование новых понятий. Отсюда следует вывод, что формирование понятий в физиологическом смысле имеет рефлекторную природу, т.е. его основу составляет формирование временных связей на речевой условный сигнал с адекватным ему безусловно-рефлекторным подкреплением.
У ребенка младшего школьного возраста в связи с недостаточным развитием второй сигнальной системы преобладает наглядное мышление, поэтому и его имеет преимущественно наглядно-образный характер. Однако вместе с развитием второй сигнальной системы у ребенка зарождается начало теоретического, отвлеченного мышления.
Взаимодействие сигнальных систем является наиболее важным фактором в формировании конкретного и абстрактного. В процессе установления взаимоотношений между сигнальными системами возможно появление помех преимущественно за счет наиболее ранимой второй сигнальной системы. Так, например, при отсутствии стимулов, способствующих развитию второй сигнальной системы, мыслительная деятельность ребенка задерживается, а преобладающей оценочной системой его взаимоотношения с окружающей средой остается первая сигнальная система (образное, конкретное мышление). Вместе с тем желание воспитателя как можно раньше заставить проявиться абстрактным способностям ребенка, не соизмеряя это с достигнутым ребенком уровнем умственного развития, тоже может привести к нарушению проявлений второй сигнальной системы. В этом случае первая сигнальная система выходит из под контроля второй сигнальной системы, что легко можно заметить по поведенческим реакциям ребенка: у него нарушается способность к обдумыванию, спор приобретает не логический, а конфликтный, эмоционально окрашенный характер. У таких детей быстро развиваются срывы в поведении, появляются обидчивость, плаксивость, агрессивность.
Нарушение взаимоотношений между сигнальными системами можно устранить педагогическими приемами. Примером этого могут быть средства и методы, применявшиеся А.С.Макаренко. Воздействуя словом (через вторую сигнальную систему) и подкрепляя действием (через первую сигнальную систему), ему удавалось нормализовать поведение даже у очень «трудных» детей. А.С.Макаренко считал, что главное в развитии ребенка – умелая организация его разнообразной активной деятельности (познавательной, трудовой, игровой и др.). Взаимодействие сигнальных систем способствует формированию такой деятельности и, очевидно, что этим обеспечивается, кроме того, и необходимое развитие нравственного воспитания.
Вторая сигнальная система легче подвергается утомлению и торможению. Поэтому в начальных классах занятия должны быть построены так, чтобы уроки, требующие преобладающей деятельности второй сигнальной системы (например, ), чередовались с уроками, в которых преобладала бы деятельность первой сигнальной системы (например, естествознание).
Учение о сигнальных системах имеет важное значение для педагогики еще и потому, что предоставляет учителю большие возможности для установления необходимого взаимодействия между словесным объяснением и наглядностью в процессе обучения, для воспитания у учащихся умения правильно соотносить конкретное с абстрактным. «Живое слово» учителя уже является средством наглядности. Искусство владеть словом заключается, прежде всего, в умении вызвать у учащихся яркое представление, «живой образ» того, о чем рассказывает учитель. Без этого рассказ учителя всегда скучен, неинтересен и плохо сохраняется в памяти учащихся. Важно в практике учителя также и умелое сочетание слова с наглядностью. В школьной методической практике установилось прочное убеждение в несомненной пользе наглядного обучения, что относится преимущественно к обучению в начальных классах. Действительно, в учебном процессе предметная наглядность выступает и как объект изучения, и как источник знаний, усваиваемых учащимися в процессе обучения. Наглядность обучения является средством организации разнообразной деятельности учащихся и используется учителем для того, чтобы обучение было наиболее результативным, доступным и способствовало развитию детей. Совместное действие слов и средств наглядности способствует появлению внимания учащихся, поддерживает их к изучаемому вопросу.
Сочетание слова с наглядностью принимает одну из наиболее употребительных форм: слово выступает как условный сигнал для деятельности учащегося, например, как сигнал для начала изучения им программного вопроса, а наглядность служит средством восприятия. Причем, сущность явления воспринимается учащимися из словесного объяснения, а наглядность лишь служит средством, подтверждающим правильность объясняемого, и создает убежденность в этом. Учитель может применять каждый метод в отдельности или оба вместе, но всегда следует помнить, что в физиологическом плане они не однозначны. Если при первом способе применения наглядности у учащихся преобладающим оказывается развитие первой сигнальной системы, что выражается в формировании конкретного представления об изучаемом предмете или явлении, то во втором, напротив, преобладающее развитие получает вторая сигнальная система, что выражается в формировании абстрактного представления, которое играет здесь большую роль, т.к. наглядное только подтверждает абстрактное представление. При правильном применении каждого из этих методов можно добиться необходимого взаимоотношения между первой и второй сигнальными системами, не делая ни одну из них чрезмерно преобладающей. В противном случае у учащегося окажется более развитой или способность воспринимать только конкретное, и тогда он будет в трудном положении каждый раз, когда необходимость заставит его применить способности к абстрагированию, или, может быть, наоборот, – способность воспринимать только абстрактное будет ставить учащегося в трудное положение каждый раз, когда он должен будет обратиться к конкретному материалу. Следовательно, сочетание словесного объяснения с наглядностью может служить педагогике и оказаться эффективным только в том случае, если учитель найдет средства к установлению необходимой взаимосвязи между первой и второй сигнальными системами действительности, выражающими у людей конкретное и абстрактное представления об окружающей среде.