Системная организация психической деятельности и поведения

К настоящему времени предложено несколько нейро­физиологических моделей психической активности мозга - на основе функциональной системы (П.К.Анохин), на основе информационных процессов (А.М.Иваницкий), на основе корково-подкорковых жестких и гибких связей (Н.П.Бехтерева). Представление о функциональной системе создано П.К.Анохиным, учеником И.П.Павлова, как состав­ная часть учения об условных рефлексах, однако впоследст­вии выяснилась ее универсальность как для психики, так и для техники и кибернетики. Фактически в теории функцио­нальных систем было впервые введено понятие об обратной связи и оценке результата действия.

Согласно этой теории, единицами целостной деятель­ности мозга являются саморегулирующиеся, динамические функциональные системы, все составные компоненты кото­рых взаимодействуют, способствуя возникновению полезных приспособительных реакций. В современном виде теория функциональных систем может быть представлена в виде схемы (рис. 7).

В соответствии с теорией П.К.Анохина психическая деятельность развертывается во времени в виде нескольких последовательных стадий:

1) стадия афферентного синтеза. Афферентный син­тез представляет собой постоянное выделение значимых сиг­налов, приходящих из внешней и внутренней среды - от ас­социативных областей коры, гипоталамуса, лимбической

Рис. 7. Общая схема системной организации психической деятельности человека на основе теории функциональных систем.

системы. Текущая обстановочная информация постоянно сравнивается с аналогами, которые хранятся в памяти;

2) в результате афферентного синтеза активируется механизм принятия решения. Фактически это означает выде­ление доминирующей потребности и формирование ведущей мотивации. Согласно прямым нейрофизиологическим измерениям, стадия афферентного синтеза и принятие решения происходят примерно за 500 мс. За это время сигнал внешней среды, например, яркая вспышка, успевает пройти по зрительному тракту до первичной зрительной коры (-150 мс). На этом этапе сигнал пока не опознан и, соответственно, не осознан. Именно на этом уровне может осуществляться условный рефлекс, не требующий осознанного участия чело­века. Далее из первичной зрительной коры сигнал направля­ется в лимбическую систему, гиппокамп и затем в ассоциа­тивные зоны коры. В результате происходят сравнение с имеющимися в памяти аналогами данного сигнала и эмоцио­нальная оценка сигнала («350 мс). Затем сигнал возвращает­ся в первичную зрительную кору, где происходит опознание и окончательно формируется осознанный образ сигнала. Принятие решения означает ограничение свободы деятель­ности нейронов и ориентацию психической деятельности для удовлетворения доминирующей мотивации;

3) стадия формирования акцептора результата действия. После принятия решения психическая активность мозга может выразиться либо в виде мышления, либо в виде активной поведенческой реакции. Акцептор действия возни­кает еще до самого движения или мышления и представляет собой динамический информационный образец (модель) предполагаемой цели действия, например, определенного движения;

4) стадия эфферентного синтеза. На этой стадии про­исходит программирование самого действия на основе акти­вации определенных нейронных ансамблей базальных ганг­лиев, мозжечка, таламуса, двигательной коры.

5) стадия оценки достигнутого результата при по­мощи обратной афферентации на основе сравнения реально­го результата с моделью, запрограммированной в акцепторе
действия. Обратная афферентация необходима в течение всего психического действия, так как информирует об ус­пешности или неуспешности определенного этапа.

В формировании психической деятельности человека ведущую роль играют биологические мотивации, которые формируются на основе активности гипоталамических цен­тров (голода, насыщения, жажды, терморегуляционного, удо­вольствия). Нейроны, включенные в формирование домини­рующей мотивации, широко представлены в структурах мозга. Так, нейроны, активные во время голодания, обнару­живаются по характерной пачечной активности в стволовых и корковых структурах. При этом доля их все же выше в стволовых отделах и убывает по направлению к коре боль­ших полушарий, которые в большей степени вовлечены в процессы афферентного синтеза, т.е. в формирование моти­ваций социального и идеального уровня.

Обратная афферентация об успешности действия на­правлена на те же нейроны, которые были вовлечены в фор­мирование потребности и мотивации. В результате этого удовлетворение потребности является мощным фактором подкрепления и, соответственно, запоминания. Эти же ней­роны служат и в качестве акцептора результата действия. Со­вокупность их нейронов можно рассматривать как своеоб­разный голографический информационный экран, на котором происходит взаимодействие мотивации, подкрепления и аф­ферентации, поступающей в мозг при действии стимулов. С точки зрения физической голографии мотивационные влия­ния на мозг могут рассматриваться как "опорная волна", а обратную афферентацию о результатах действия, поступаю­щую к акцептору действия можно представить как "предметную волну".

Существует множество функциональных систем, каж­дая из которых включает свой набор нейронов мозга для вы­полнения определенного типа поведения. Взаимоотношения между этими системами строятся на основе конкуренции и выделения доминирующей функциональной системы. Вслед­ствие этого в каждый данный момент времени доминирует только одна функциональная система и формируется связан­ное с ней поведение.

Таким образом, с позиции теории функциональных систем психическая деятельность мозга рассматривается не как совокупность специализированных нервных центров, а как интегративное целое, которое при помощи доминирую­щей функциональной системы может удовлетворить веду­щую потребность организма.

С позиций системной организации функций мозга становится понятной выраженная способность мозга восста­навливать утраченные функции даже при обширных повреж­дениях коры. Восстановление происходит за счет широкого представительства функций (функциональных систем) в коре и в мозге в целом, так что оставшихся нейронов и связей вполне хватает для поддержания функции.

Список литературы

Анохин П.К. Биология и нейрофизиология условного рефлекса. М.: Медицина, 1968. 547 с.

Батуев А.С. Высшие интегративные системы мозга. Л.: Наука, 981.255с.

Бехтерева Н.П. О мозге человека. СПб.:Нотабене, 1997. 67 с.

Бехтерева Н.П. Здоровый и больной мозг человека. 2-е изд., перераб. и доп. Л.: Наука, 1988. 262 с.

Блум Ф., Лейзерзон А., Хофстедтер Л. (Bloom F.E., Lazerson A., Hofstadter L.). Мозг, разум и поведение: пер. с англ. М.:Мир. 1988.248с.

Волтон, Лорд. (Volton, Lord) Декада мозга: достижения неврологии // Журнал неврологии и психиатрии. 1998. Т.98. С.4-12.

Вулдридж Д. (Wooldridge D.) Механизмы мозга: пер. с англ. М.:Мир. 1967.344с.

Дельгадо X. (Delgado J.). Мозг и сознание: пер. с англ. М.: Мир, 1971.264с.

Иваницкий A.M., Стрелец В.Б., Корсаков И.А. Информационные процессы мозга и психическая деятельность. М.: Наука, 1984. 200 с.

Илюхина В.А. Нейрофизиология функциональных состояний человека. Л.: Наука, 1986. 171 с.

Карсавский Б.Д. Медицинская психология. М.: Медицина, 1982.272с.

Крик Ф. (Creek F.) Мысли о мозге // Мозг / Под ред.П.В.Симонова. М.: Мир, 1982. С.257-275.

Лурия А.Р. Мозг человека и психические процессы. М.: Педагогика, 1970. 495 с.

Оленев С.Н. Конструкция мозга. М.: Медицина, 1987. 208 с.

Общий курс физиологии человека и животных: В 2 т. / Под ред. А.Д.Ноздрачева. Т. 1. М.: Высшая школа, 1991. 512 с.

Основы физиологии человека: В 2 т. / Под ред. Б.И.Ткаченко. Т. 2. СПб: Межд. Фонд истории науки, 1994. 413 с.

Симонов П.В. Эмоциональный мозг. М.: Наука, 1970. 216 с.

Судаков К.В. Системная организация функций головного мозга: определяющая роль акцептора результатов действия Журнал неврологии и психиатрии 1998 Т 98 С.13-19.

Уолтер Г. (Walter G.) Живой мозг: пер. с англ. М.: Мир 1966 300с.

Физиология человека: пер. с нем: В 3 т. / Под ред. О.Шмидта и О.Тевса. М.: Мир, 1997.

Guyton A. Basic Neuroscience. Philadephia: W.B.Saunders Company, 1987. 393 p.

Jensen D. The Human Nervous System. NY: Appleton-Century-Crofts, 1980.349р.

Kandel E.R., Schwartz J.H. Principles of Neural Science. NY: Elsevier/North Holland. 1981. 731 p.

Содержание

ВВЕДЕНИЕ______________________ _4

1. ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ СТРОЕНИЯ И ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ
МОЗГА ________________________________________4

1.1. ретикулярная формация___________________ 4

1.2. таламус_________________________________ 6

1.3. лимбическая система _____________________ 6

1.4. гипоталамус_____________________________ _7

1.5. ассоциативная кора больших полушарий ____ _8

1.6. принципы функционирования головного мозга 10

2. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ РИТМЫ МОЗГА _____________ 11

2.1. электроэнцефалограмма (ЭЭГ)_____________ 11

2.2. сверхмедленные колебания электрических потенциалов
мозга_______________________________________ 12

2.3. вызванные потенциалы___________________ 12

3. МЕДИАТОРНЫЕ СИСТЕМЫ МОЗГА И НЕЙРОПЕПТИДЫ 13

3.1. серотонинергическая система мозга_________ 13

3.2. норадренергическая система мозга_________ 14

3.3. дофаминергические системы______________ 14

3.4. системы аминокислотных медиаторов_______ 15

3.5. холинергические системы_________________ 15

3.6. гистаминергические системы______________ 15

3.7. нейропептиды (нейромодуляторы)__________ 16

4. ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ АКТИВАЦИИ МОЗГА16

4.1. бодрствование, внимание, пробуждение_____ 16

4.2. Физиология сна__________________________ 17

5. СОЗНАНИЕ________________________________ 23

5.1. проблема сознания_______________________ 23

5.2. нейрофизиология сознания________________ 24

6. ЛИМБИЧЕСКАЯ СИСТЕМА И ГИПОТАЛАМУС:
МОТИВАЦИИ И ЭМОЦИИ_______________________ 26

6.1. мотивации______________________________ 26

6.2. Эмоции________________________________ 27

7. ПАМЯТЬ И НАУЧЕНИЕ ___________________ 30

7.1. неассоциативные формы научения_________ 30

7.2. классические условные рефлексы__________ 30

7.3. оперантные условные рефлексы____________ 33

7.4. механизмы памяти_______________________ 33

8. МЫШЛЕНИЕ И РЕЧЬ________________________ 35

8.1. локализация мышления___________________ 36

8.2. мышление и латерализация функций мозга__ 36

9. СИСТЕМНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ПСИХИЧЕСКОЙ
ДЕЯТЕЛЬНОСТИ И ПОВЕДЕНИЯ________________ 38

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ_________________________ 41

Александр Юрьевич Мейгал

Интегративные функции мозга человека

Учебное пособие

Редактор: Л.П.Соколова

Компьютерная верстка:Л.И.Герасимова

ЛР №040110 от 10.11.96. Подписано в печать 10.08.98. Формат 60 х 841/16. Бумага типографская. Офсетная печать. 4.6 уч.-изд.л. 23 усл. кр.-отт. Изд. № 81. Тираж 250 экз. "С"

Издательство Петрозаводского государственного университета Отпечатано в типографии Издательства Петрозаводского

университета 185640 Петрозаводск, пр. Ленина, 33