Механизм образования условных рефлексов

Рефлекс – это закономерная реакция организма на изменение внешней и внутренней среды, осуществляемая при посредстве ЦНС в ответ на раздражение рецепторов. Рефлексы проявляются в возникновении или прекращении какой-либо деятельности организма: в сокращении или расслаблении мышц, в секреции желез, в сужении или расширении сосудов и т.д.

Благодаря рефлекторной деятельности организм способен быстро реагировать на различные изменения внешней среды или своего внутреннего состояния и приспособляться к этим изменениям.

Рефлексы или рефлекторные акты отличаются большим разнообразием. Их можно классифицировать на различные группы по ряду признаков:

- по их биологическому значению – пищевые, оборонительные, ориентировочные, позно-тонические, половые, локомоторные (положения и передвижения в пространстве),

- в зависимости от того, где расположены рецепторы, раздражение которых вызывает данный рефлекторный акт (экстерорецептивные, интерорецептивные, проприоцептивные), разделение рефлексов по характеру ответной реакции,

- в зависимости от того какие органы участвуют – моторные, секреторные, сосудо-двигательные и т.д.

-

Все рефлексы делятся на безусловные и условные.

Безусловные рефлексы (БР) – это врожденные, видовые, т.е. свойственны представителям всем данного вида. Эти рефлексы осуществляются обязательно в ответ на адекватное раздражение, приложенное к одному определенному рецептору или группе рецепторов.

В осуществлении безусловных рефлексов ведущая роль принадлежит низшим отделам ЦНС – подкорковым ядрам, продолговатому мозгу, спинному мозгу.

Рис. 23. Схема «дуги» безусловного рефлекса

Условные рефлексы (УР) – это реакции приобретенные организмом в процессе индивидуального развития на основе “жизненного опыта“. Они являются индивидуальными, непостоянными, в зависимости от определенных условий вырабатываются, закрепляются и исчезают.

Условные рефлексы вырабатываются на базе безусловных рефлексов. Для образования условного рефлекса необходимо сочетание во времени какого-либо изменения внешней среды или внутреннего состояния организма с осуществлением того или иного безусловного рефлекса. Только при этом условии изменение внешней среды или внутреннего состояния организма становится раздражителем условного рефлекса, условным раздражителем или сигналом. Раздражение, вызывающее безусловный рефлекс должно при образовании условного рефлекса сопутствовать условному раздражителю, подкреплять его.

Итак, согласно теории И.П. Павлова, образуется временная связь между корковым центром безусловного рефлекса и корковым центром анализатора, на рецепторы которого действует индифферентный (условный) раздражитель. В коре больших полушарий происходит замыкание новой временной функциональной связи. Теперь подача только условного сигнала приводит к возбуждению коркового центра раздражителя. Этим самым организм оказывается заранее подготовленным к тем действиям, которые ему предстоит осуществить.

Рис. 24. Схема образования условного рефлекса

1-2-3-4-5- «дуга» безусловного рефлекса (слюноотделения); 3 – центр безусловного рефлекса в стволе мозга; 6 – корковое представительство безусловного рефлекса; 9 – корковый центр индифферентного сигнала; 10 - временная связь между двумя центрами в коре больших полушарий.

Импульсы, вызываемые индифферентным (условным) сигналом, с любого участка кожи и других органов (глаз, ухо) поступают в кору больших полушарий и обеспечивают там образование очага возбуждения. Если после индифферентного сигнала подается подкрепление (например, пища), то возникает более мощный второй очаг возбуждения в коре больших полушарий, к которому направляется ранее возникшее и иррадиирующее по коре возбуждение. Неоднократное сочетание индифферентного (условного) сигнала и безусловного раздражителя (подкрепление) облегчает прохождение импульсов от коркового центра индифферентного сигнала к корковому представительству безусловного рефлекса – синаптическое облегчение.

Таким образом, в коре полушарий головного мозга при длительном использовании одной и той же последовательности условных сигналов создается определенная система связей (внутренний стереотип). Воспроизведение стереотипа носит, как правило, автоматический характер. Динамический стереотип мешает созданию нового (легче научить, чем переучить). Устранение стереотипа и создание нового сопровождается значительным нервным напряжением. В жизни человека стереотип играет значительную роль: профессиональные навыки, заучивание стихов, игра на музыкальных инструментах, выполнение движений в спорте, танцах и т.д.

Процесс формирования классического условного рефлекса (временной связи) проходит три стадии:

1) стадия прегенерализации, характеризующаяся выраженной концентрацией возбуждения (главным образом в проекционных зонах коры условного и безусловного раздражителей) и отсутствием условных поведенческих реакций;

2) стадия генерализации условного рефлекса, в основе которой лежит процесс «диффузного» распространения возбуждения (иррадиации); условные реакции возникают на сигнальный и другие раздражители; в этот период наблюдается синхронизация биоэлектрической активности во многих участках коры и подкорковых образованиях:

3) стадия специализации, когда межсигнальные реакции угасают и условный ответ возникает только на сигнальный раздражитель; изменения биотоков более ограничены и приурочены в основном к действию условного стимула.

Условные рефлексы – имеют очень большое приспособительное значение. Они обеспечивают приспособление организма к внешней среде и необходимы для более совершенной ориентации в изменчивых условиях.

При выработке условного рефлекса кроме двигательной реакции реагируют сердечно-сосудистая и дыхательная системы вследствие возбуждения симпато-адреналовой системы и выброса в кровь адреналина.

На клеточном уровне временная связь замыкается с помощью механизмов памяти. В начале выработки условного рефлекса осуществляется только с помощью механизмов кратковременной памяти – распространение возбуждения между двумя корковыми центрами. По мере повторения условных и безусловных раздражителей и повторения возбуждения между центрами, кратковременная память переходит в долговременную – происходят структурные и биохимические изменения в нейронах.