Высшие функции коры головного мозга

Высшие функции нервной системы: способность к мысли­тельной деятельности, осознанию сигналов из окружающей среды, абстрактному мышлению и запоминанию — в значи­тельной мере связаны с деятельностью коры больших полуша­рий. Возбуждение нейронных сетей коры головного мозга обусловливает осо­знание личностью своих взаимоотношений с окружением. Имен­но кора служит структурной основой сознания и интеллекта.

В коре головного мозга содержится около 14 миллиардов нейронов, большая часть которых (примерно 90 %) сгруппиро­вана в шесть слоев и образует новую кору (неокортекс) — высший интегративный отдел соматической нервной системы. Неокортекс от­вечает за переработку и интерпретацию чувствительной инфор­мации (слуховой, вкусовой, соматосенсорной и зрительной), а также управление сложными мышечными движениями. Здесь расположены центры, участвующие в процессах абстрактного мышления, речи и хранения памяти. Большая часть процессов в неокортексе является нейрофизиологической основой сознания.

Второй большой отдел коры головного мозга — это древняя кора (палеокортекс). В отличие от неокортекса, эта часть коры обладает более простой трехслойной структурой. Процессы, протекающие в палеокортексе, не всегда отражаются в сознании. К палеокортексу относятся отделы коры, связанные с лимбической си­стемой. Здесь расположены высшие вегетативные центры.

Понятие о высшей и низшей нервной деятельности. Низшая нервная деятельность представляет собой интегративную функцию спинного и ствола головного мозга, которая направлена на регуляцию вегетативно-висцеральных рефлексов. С ее помощью обеспечиваются работа всех внутренних органов и их адекватное взаимодействие между собой. Осуществляется за счет безусловных рефлексов. Безусловные рефлексы являются врожденными, видовыми, они передаются по наследству, практически не изменяются в течение жизни, не требуют тренировки. Они проявляются при действии биологически важного раздражителя и к моменту рождения имеют готовую рефлекторную дугу.                                                                                                                                                                                                                                                                                           

Высшая нервная деятельность присуща только головному мозгу, который контролирует индивидуальные поведенческие реакции организма в окружающей среде. В эволюционном отношении это более новая и сложная функция. По сравнению с низшей нервной деятельностью имеет ряд особенностей.

– обеспечивается деятельностью коры больших полушарий и подкорковых образований (ядра таламуса, лимбической системы, гипоталамуса, базальные ядра);

– контролирует взаимодействие с окружающим миром;

– основана на инстинктах и условных рефлексах.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              

Инстинкты являются врожденными сложными, безусловными рефлексами и представляют собой совокупность двигательных актов и сложных форм поведения (пищевые, половые, самосохранения).                                                               

Условные рефлексы вырабатываются в течение жизни, носят индиви­дуальный характер и в зависимости от условий существования могут появляться и исчезать. Их особенности:

ü обеспечиваются деятельностью коры больших полу­шарий, при ее удалении старые рефлексы исчезают, а новые не вырабатываются;

ü контролируют взаимодействие организма с внеш­ней средой, т. е. уточняют, усложняют это взаимодействие;

ü не передаются по наследству, а вырабатываются в процессе индивидуальной жизни;

ü не имеют готовых рефлекторных дуг, могут образовываться с участием любых рецепторов;

ü являются индивидуальными.

ü изменяются (совершенствуются или тормозятся) в течение жизни индивидуума;

ü имеют сигнальное значение, т. е. позволяют реагировать не на биологически важный раздражитель, а на сигнал о его действии.

В основе механизма образования условных рефлексов лежит принцип формирования временной нервной связи в коре больших полушарий. И. П. Павлов считал, что временная нервная связь образуется между корковым отделом анализатора (центром, воспринимающим действие условного раздражителя) и корковым представительством центра безусловного рефлекса по механизму доминант.

В реальных условиях функционирования организма в качестве условных сигналов выступают, как правило, не отдельные простые раздражители (свет, звук и т. д.), а сложные временные и пространственные комплексы сигналов, а в качестве условного стимула выступает вся окружающая животное или человека обстановка либо ее части в виде комплекса сигналов. В ответ вырабатываются сложные комплексные рефлексы – стереотипные динамические условно-рефлекторные реакции, которые лежат в основе приобретаемых привычек и навыков.

Торможение условных рефлексов. Изучение процессов торможения выявило две их формы — врожденные (безусловные) и приобретен­ные (условные).

К врожденным формам торможения относятся:

1. Внешнее торможение — это торможе­ние, которое проявляется в ослаблении или прекращении наличной условно-рефлекторной реакции при действии какого-либо по­стороннего раздражителя. Например, если на фоне реализации условной реакции подать посторонний сигнал (звук, свет и др.) сред­ней силы, то это вызывает появление ориен­тировочно-исследовательского рефлекса, ко­торый ослабляет или прекращает наличную условно-рефлекторную деятельность.

2. Запредельное (охранительное) тормо­жение возникает при действии на корковые клетки чрезвычайно сильных или длительных условных раздражителей. При чрезмерной силе условного сигнала эф­фект от его действия может полностью исчез­нуть. Эти факты позволили И.П. Павлову ут­верждать, что корковые клетки имеют предел работоспособности. Поскольку появление указанных форм торможения не требует специаль­ной выработки, оно по своей природе явля­ется безусловно-рефлекторным.

Приобретенное (внутреннее, или услов­ное) торможение уловных рефлексов требует выработки. Отсюда название — условно-рефлекторное. Различают виды условного торможения:

1. Угасательное торможение. В лаборато­рии И.П. Павлова было обнаружено, что по­вторное неподкрепление условных сигналов вызывает ослабление и устранение эффектов выработанного ранее условного реф­лекса. Через некоторое время он может вос­становиться (явление растормаживания). В обыденной жизни процесс угасания связан с забыванием учебного материала, если он длительно не повторяется, устранением вредных привы­чек, потерей навыков и др.

 2. Дифференцировочное торможение раз­вивается в случае неподкрепления раздражи­телей, близких к подкрепляемому сигналу. Оно позволяет дифференцировать (разли­чать) раздражители внешней среды. Напри­мер, если у собаки тон 500 Гц подкреплять пищей, а тон 1000 Гц не подкреплять, то через не­которое время животное начинает различать оба сигнала: на тон 500 Гц возникает условный рефлекс в виде движе­ния к кормушке, слюноот­деления, а на тон 1000 Гц животное отвора­чивается от кормушки с пищей, слюноотде­ления не наблюдается. У людей в осно­ве различения объектов, явлений окружающего мира, обучения, профессиональных навыков лежат процессы дифференцировочного торможения. Чем меньше различия между сигналами, тем труд­нее идет выработка такого торможения.

3. Запаздывательное торможение возни­кает при отсутствии подкрепления на 1— 3-й мин относительно начала действия услов­ного сигнала. Постепенно появление условной реакции сдвигается к моменту подкрепления. Выработка запаздывательного торможения услов­ного рефлекса наиболее трудна.

4. Условный тормоз возникает при добав­лении к условному сигналу другого раздра­жителя и неподкреплении этой комбинации. Например, условный сиг­нал «свет» подкрепляют, а комбинацию «свет и тон» не подкрепляют, превращая ее тем самым в условный дифференцировочный рефлекс. Теперь присоединение сигнала «свет» к любому положительному условному рефлексу усиливало последний, а присоеди­нение «тона» — ослабляло. «Тон» стал услов­ным тормозом для любого условного реф­лекса.

Значение всех видов внутреннего торможе­ния условных рефлексов заключается в устра­нении ненужной в данное время деятельнос­ти — тонком приспособлении организма к изменениям внешней среды.

 

Память

Память — способность организма приобре­тать, сохранять и воспроизводить в сознании информацию и навыки. Память обеспечивает человеку возмож­ность активной, созидательной деятельности. Стирание следов памяти также важно, так как в противном случае могла бы возникнуть информационная перегрузка мозга. За 60 лет человек воспринимает 1013–1016 бит информации, а использует 5–10 % от накопленного.

Память различают:

– по виду связи информации (логически-смысловая и механическая);

– по способу восприятия информации (зрительная, слуховая, мо­торная);

– по длительности хране­ния информации (сенсорная, кратковременная, промежуточная и долговременная).

Сенсорная память. Этот вид памяти представляет собой просто сенсорный слепок окружающего мира, он является первым и необходимым этапом всякого запоминания и, по сути дела, является как бы предпамятью. Длительность хранения 0,5 с.

 Кратковременная память обеспечивает удержание и воспроизведение оперативной информации. Ее характерная особенность – непродолжи­тельность. Хранение информации в кратко­временной памяти длится секунды, минуты.

Единой теории по поводу механизмов кратковременной памяти до сих пор не существует. Запоминание любой информации начинается с развития элементарных процессов в нейрон­ных комплексах головного мозга: выделе­ния различных медиаторов в синапсах, воз­никновения постсинаптических потенциалов. Одной из первых возникла гипотеза о реверберации (циркуляции) возбуждения по замкнутым цепочкам нейронов. Считается, что в замкнутых нейронных цепочках циркуля­ция длится в течение минут, сохраняя ин­формацию в виде кода последовательности импульсов, передающихся от нейрона к ней­рону.

Промежуточная память — это процесс перевода кратковременной памяти в долгов­ременную (консолидация памяти). Следы кратковременной памяти становятся устойчивыми через 3–4 ч, но еще могут быть стерты экс­тремальными воздействиями (наркоз и др.). На данном этапе электрофизиологические процессы с помощью вторых по­средников запускаютбиохимические реакции. Поэтому данный период переработки поступившей информации и запоминания ее следует на­звать нейрохимической памятью.

Долговременная память. Ее основой яв­ляются структурные изменения в нейронах (синтез белка); часы–дни–месяцы–годы. Объем долговременной памя­ти практически безграничен. Долговременная память устойчива к мозговым нарушениям. Уже за 1 ч наблюдается хорошая консолида­ция памяти, причем информация запоминает­ся лучше, если она привлекла внимание, — мозг сам ее повторяет и лучше усваивает. В становлении долговре­менной памяти важную роль играют синаптические процессы.

Эмоции

Эмоции (от лат. emoveo, emovere — потря­сать, волновать) — реакции организма на внешние и внутренние раздражители, сопро­вождаемые ярко выраженными субъективны­ми переживаниями. В последние годы эмоциональные переживания стали предметом углубленного анализа поскольку установлена связь между дли­тельными отрицательными эмоциональными состояниями и многими заболеваниями.

Физиологические проявления эмоций. Состояние эмоционального переживания со­провождается значительными изменениями функций почти всех органов и систем. Внутренние проявления эмоций связаны с вегета­тивными реакциями, внешние — с поведен­ческими, при этом участвует скелетная мускулатура. Вегетативные реакции сопровождаются из­менениями дыхания, сердечной деятельнос­ти, потоотделения, движений кишечника и др. Внешние признаки характеризуются из­менением окраски кожи (покраснение при смущении, побледнение при страхе), вырази­тельными движениями (мимикой — сокра­щениями мышц лица и пантомимикой — движениями тела), голосом человека (по тембру голоса можно понять настроение человека). Внешние проявления эмоции человек может произвольно затормозить — они являются управляемыми. Внутренние проявления эмоций, зависящие от вегетативных реакций, не устраняемы и относятся к неуправляемым. Для врача эмоциональное со­стояние больного несет важную информацию о его здоровье, отношении к врачу, к назна­чаемому лечению.

Механизмы положительных и отрицательных эмоций. Синтез и секре­ция дофамина и норадреналина играют суще­ственную роль в возникновении положитель­ных эмоций. При недостатке норадреналина развиваются депрессивные состояния с преобладанием тоски. Снижение уровня дофамина может вызвать депрессию с выраженным чувством тревоги. Увеличение соотношения норадреналин/серотонин ведет к повышению агрессивности. В возникновении положительных эмоций важная роль, очевидно, принадлежит также эндорфинам — эндогенным морфиноподобным веществам, вырабатывае­мым особыми клетками ЦНС.

Наиболее убедительные данные о нейроанатомии эмоций по­лучены в отношении тех мозговых структур, которые определяют знак эмоций. Аме­риканский невропатолог Дж. Пейпец выдвинул гипотезу о существовании единой системы, объединяющей ряд структур мозга и образую­щей мозговой субстрат для эмоций. Эта система представляет собой зам­кнутую цепь: гипоталамус — передневентральное ядро таламуса — поясная извилина — гиппокамп — мамиллярные ядра гипоталамуса, которая получила название круга Пейпеца, или лимбической системы мозга. Из всех структур круга Пейпеца наиболее тесную связь с эмоци­ональным поведением обнаруживают гипоталамус и поясная изви­лина. Кроме того, оказалось, что и другие структуры мозга, не входящие в состав круга Пейпеца, обладают сильным влияни­ем на эмоциональное поведение. Среди них особую роль играют лобная и височная кора головного мозга, а также миндалина. Полное развертывание эмоциональных реакций, их включение в пове­денческие акты обеспечивает кора большого мозга. Поражение лобных долей приводит к глубоким нарушениям эмоциональной сферы человека. Преимущественно развиваются два синдрома: эмоциональная тупость и растормаживание примитив­ных эмоций и влечений. При этом в первую очередь страдают выс­шие эмоции, связанные с деятельностью, социальными отноше­ниями, творчеством. Интересно, что «правополушарные» люди имеют сдвиг эмоциональной сферы в отрица­тельную сторону, а «левополушарные» — в положительную. Больные с поражением пра­вого полушария эмоционально благодушны, а с поражением левого — тревожны, озабо­чены.

Таким образом, на возникновение тех или иных эмоций                               влияют как под­корковые образования, так и кора головного мозга.

⇐ Предыдущая12131415161718192021Следующая ⇒

Поделиться: