Процессы возбуждения и торможения в ВНД

⇐ ПредыдущаяСтр 23 из 26Следующая ⇒

Деятельность коры больших полушарий и других отделов ЦНС осуществляется с помощью двух взаимосвязанных процессов — возбуждения и торможения.

Возбуждение — это ответная реакция на раздражение, представляет собой биологический процесс, приводящий к изменениям обмена веществ и электрического потенциала клеточной мембраны и появлению биопотенциала.

Торможение — это противоположный процесс, выражающийся в уменьшении или полном отсутствии реакции на раздражение.

Изучая торможение условных рефлексов, И. П. Павлов выделил два вида — безусловное (внешнее) и условное (внутреннее).

Полная остановка начавшегося рефлекса или снижение его активности под действием изменений во внешней среде названа безусловным торможением.

Новый посторонний раздражитель создает в мозговой коре другой (особый) очаг возбуждения, который задерживает или прерывает начавшийся рефлекторный акт. Такими раздражителями могут быть проникающие извне шумы, изменение освещения, дуновения ветра, посторонний запах и т. д. Установлено, что чем моложе условный рефлекс, тем легче он поддается торможению. Это объясняется развитием процесса индукции в ЦНС. И поскольку торможение вызывается посторонним раздражителем, не имеющим отношения к условному рефлексу, то И. П. Павлов назвал его внешним (индукционным) торможением. Безусловное торможение возникает внезапно, присуще организму от рождения и свойственно всей ЦНС. В его осуществлении участвуют определенные структуры ретикулярной формации ствола мозга. Внешнее торможение чаще всего наблюдается у детей, работающих в коллективе (класс, группа), когда любой шум, проникающий извне в помещение, нарушает течение рефлекторного акта. Например, во время урока письма с улицы доносится звук пожарной сирены. Многие ученики поворачиваются в сторону сильного раздражителя, теряя при этом сосредоточенность, равновесие и удобную позу. Поэтому в тетрадях появляются пропуски и неправильное написание букв, неравные расстояния между словами и т. д.

Однако безусловное торможение может наступить и без появления второго очага возбуждения. Это происходит при снижении или полном прекращении работоспособности клеток мозговой коры вследствие большой силы раздражителя: чтобы предотвратить свое разрушение, клетки впадают в состояние торможения. Такой вид торможения называется запредельным. Он играет охранительную роль в организме. Предел работоспособности клеток мозговой коры не является постоянной величиной и зависит от возраста ребенка, степени его утомления, наличия заболеваний и других причин. Запредельное торможение развивается у учеников как при весьма громком и монотонном объяснении урока, так и при слабом раздражителе (тихий монотонный голос), когда импульсы, суммируясь, превышают предел работоспособности корковых клеток.

Условное (внутреннее) торможение свойственно высшим отделам ЦНС и развивается только при отсутствии подкрепления условного сигнала безусловным раздражителем, т. е. при несовпадении во времени двух очагов возбуждения. Оно вырабатывается постепенно в процессе онтогенеза, иногда с большим трудом. Принято выделять угасательное торможение, дифференцировочное, запаздывающее и условный тормоз.

Угасательное торможение развивается при повторении условного сигнала, не подкрепляемого безусловным. При выработанном слюноотделительном рефлексе на световой раздражитель частые повторения этого сигнала без подкрепления пищей вызывает постепенное снижение, а затем полное угасание рефлекса. Скорость угасания зависит от частоты повторения и силы условного раздражителя, от прочности выработанного рефлекса и типа ВНД. Например, хищное животное все реже появляется в тех местах, где становится меньше добычи, так как выработанный ранее условный рефлекс из-за неподкрепления пищей (условный раздражитель) угасает. Это помогает животным приспосабливаться к окружающей среде и регулировать свое поведение в соответствии с условиями жизни. Угасательное торможение помогает человеку избавиться от выработанной привычки (плохой, устаревшей).

При дифференцировочном торможении, или дифференцировке (отличие), неподкрепляемый раздражитель превращается в отрицательный условный сигнал, а подкрепляемый продолжает вызывать рефлекс и поэтому является положительным. Подкрепляемый раздражитель вызывает возбуждение клеток мозговой коры, а неподкрепляемый — торможение. Происходит концентрация и разделение процессов возбуждения и торможения. Как вид внутреннего торможения условно-рефлекторной деятельности дифференцировочное торможение необходимо для анализа воздействий внешнего мира и формирования в связи с этим соответствующего поведения. Благодаря этому свойству слуховой анализатор дифференцирует звуки по высоте, силе и направленности; орган зрения различает цвета, их оттенки, удаленность предметов; анализатор кожной чувствительности — прикосновение, давление и т. д. Дифференцировочное торможение имеет чрезвычайно важное значение при изучении букв и звуков родного и иностранного языков, на уроках математики, пения, музыки и т. д. Время начала различения раздражителей у детей бывает разным. Оно зависит от «возрастной зрелости» мозговой коры, предыдущей подготовки (тренировки) и степени утомления организма. Кроме того, имеет значение определенная степень иррадиации и концентрации возбуждения и торможения, свойственная тому или иному возрасту. Правильное различение сигналов способствует более глубокому познанию явлений природы, ее законов и процессов. Значение внутреннего торможения состоит еще и в том, что человек приобретает возможность ориентироваться в разнообразных сложных ситуациях.

Запаздывающее торможение возникает в случае, когда сигнал подается раньше, чем подкрепление, поэтому условный рефлекс будет запаздывать, т. к. ему будет предшествовать торможение.

Условный тормоз — возникает в случае, когда к условному раздражителю, на который был выработан прочный условный рефлекс, добавляется новый индифферентный раздражитель, и этот новый комплексный раздражитель не подкрепляется. Причем интенсивность добавляемого раздражителя должна быть меньше, чем основного, а интервал между подачей основного и дополнительного раздражителей должен быть очень малым или совсем отсутствовать.

Основные виды торможения

Торможение — в физиологии — активный нервный процесс, вызываемый возбуждением и проявляющийся в угнетении или предупреждении другой волны возбуждения. Обеспечивает (вместе с возбуждением) нормальную деятельность всех органов и организма в целом. Имеет охранительное значение (в первую очередь для нервных клеток коры головного мозга), защищая нервную систему от перевозбуждения.

По И. П. Павлову, различают следующие формы коркового торможения: безусловное, условное и запредельное торможение.

Безусловное торможение

Этот вид торможения условных рефлексов возникает сразу в ответ на действие постороннего раздражителя, т.е. является врожденной, безусловной формой торможения. Безусловное торможение может быть внешним и запредельным. Внешнее торможение возникает под влиянием нового раздражителя, создающего доминантный очаг возбуждения, формирующего ориентировочный рефлекс. Биологическое значение внешнего торможения состоит в том, что, затормаживая текущую условно-рефлекторную деятельность, оно позволяет переключить организм на определение значимости и степени опасности нового воздействия.

Посторонний раздражитель, оказывающий тормозящее влияние на течение условных рефлексов, называется внешним тормозом. При многократном повторении постороннего раздражителя вызываемый ориентировочный рефлекс постепенно уменьшается, а затем исчезает и уже не вызывает торможения условных рефлексов. Такой внешний тормозящий раздражитель называется гаснущим тормозом. Если же посторонний раздражитель содержит биологически важную информацию, то он всякий раз вызывает торможение условных рефлексов. Такой постоянный раздражитель называется постоянным тормозом.

Биологическое значение внешнего торможения - обеспечение условий для более важного в данный момент ориентировочного рефлекса, вызванного экстренным раздражителем, и создание условий для его срочной оценки.

Условное торможение (внутреннее)

Оно возникает, если условный раздражитель перестает подкрепляться безусловным. Его называют внутренним, потому что оно формируется в структурных компонентах условного рефлекса. Условное торможение требует для выработки определенного времени. К этому виду торможения относятся: угасательное, дифференцировочное, условный тормоз и запаздывающее.

Угасательное торможение развивается в тех случаях, когда условный раздражитель перестает подкрепляться безусловным, при этом условная реакция постепенно исчезает. При первом предъявлении условного раздражителя без последующего подкрепления условная реакция проявляется как обычно. Последующие предъявления условного раздражителя без подкрепления начинают вызывать ориентировочную реакцию, которая затем угасает. Постепенно исчезает и условно-рефлекторная реакция.

Дифференцировочное торможение вырабатывается на раздражители, близкие по характеристике к условному раздражителю. Этот вид торможения лежит в основе различения раздражителей. С помощью этого торможения из сходных раздражителей выделяется тот, который будет подкрепляться безусловным раздражителем, т.е. биологически важный для организма. Например, на звук метронома с частотой 120 ударов в 1 мин у собаки выделяется слюна. Если теперь этому животному в качестве раздражителя предъявить звук метронома с частотой 60 ударов, но не подкреплять его, то в первых опытах этот раздражитель тоже вызывает отделение слюны. Но через некоторое время возникает дифференцировка этих двух раздражителей и на звук с частотой 60 ударов слюна выделяться перестает.

Условный тормоз - это разновидность дифференцировочно-го торможения. Возникает в том случае, если положительный условный раздражитель подкрепляется безусловным, а комбинация из условного и индифферентного раздражителей не подкрепляется. Например, условный раздражитель свет подкрепляется безусловным раздражителем, а комбинация свет и звонок не подкрепляется. Первоначально эта комбинация вызывает такой же условный ответ, но в дальнейшем она утрачивает свое сигнальное значение и на нее условная реакция возникать не будет, в то время как на изолированный условный раздражитель (свет) она сохраняется. Звонок же приобретает значение тормозного сигнала. Его подключение к любому другому условному раздражителю затормаживает проявление условного рефлекса.

Запаздывающее торможение характеризуется тем, что условная реакция на условный раздражитель возникает до действия безусловного раздражителя. При увеличении интервала между началом действия условного раздражителя и моментом подкрепления (до 2-3 мин) условная реакция все более и более запаздывает и начинает возникать непосредственно перед предъявлением подкрепления. Отставание условной реакции от начала действие условного раздражителя свидетельствует о выработке запаздывающего торможения, так как период торможения соответствует периоду запаздывания подкрепления.

Условное торможение дает возможность организму избавиться от большого количества лишних биологически нецелесообразных реакций. Внутреннее торможение (по П. К. Анохину) является результатом борьбы двух потоков возбуждений при их выходе на эффекторы. При угасательном торможении, например, пищевого слюноотделительного условного рефлекса - это поток возбуждений соответствующей пищевой реакции и поток возбуждений, характерный для биологически отрицательной реакции, возникающий при отсутствии подкрепления. Более сильное, доминирующее возбуждение реакции неудовлетворения тормозит менее сильное, пищевое возбуждение.

Запредельное торможение

Этот вид торможения отличается от внешнего и внутреннего по механизму возникновения и физиологическому значению. Оно возникает при чрезмерном увеличении силы или продолжительности действия условного раздражителя, вследствие того, что сила раздражителя превышает работоспособность корковых клеток. Это торможение имеет охранительное значение, так как препятствует истощению нервных клеток. По своему механизму оно напоминает явление " пессимума", которое было описано Н. Е. Введенским.

Запредельное торможение может вызываться действием не только очень сильного раздражителя, но и действием небольшого по силе, но длительного и однообразного по характеру раздражения. Это раздражение, постоянно действуя на одни и те же корковые элементы, приводит их к истощению, а следовательно, сопровождается возникновением охранительного торможения. Запредельное торможение легче развивается при снижении работоспособности, например, после тяжелого инфекционного заболевания, стресса, чаще развивается у пожилых людей.

Все виды условного торможения имеют огромное значение в жизни человека. Выдержка и самообладание, точное распознавание окружающих нас предметов и явлений, наконец, точность и четкость движений невозможны без торможения. Есть все основания полагать, что торможение основано не просто на угнетении условных рефлексов, а на выработке особых тормозных условных рефлексов. Центральным звеном таких рефлексов является тормозная нервная связь. Тормозной условный рефлекс нередко называют отрицательным в противоположность положительному условному рефлексу.

Торможение нежелательной реакции сопряжено с большой тратой энергии. Конкурирующие раздражения, а также другие причины, связанные с физическим состоянием организма, могут ослабить процесс торможения и привести к растормаживанию. При растормаживании проявляются действия, которые ранее устранялись процессами торможения.

⇐ Предыдущая 17 18 19 20 21 222324 25 26 Следующая ⇒