Предмет, задачи и методы психофизиологии

Введение в психофизиологию

Т.М.Марютина, ОГ.Ю.Ермолаев

Библиотека школьного психолога

 

Учебное пособие посвящено физиологическим основам психической деятель­ности и поведения человека. В исторической ретроспективе определяется предмет и задачи психофизиологии, излагаются новые представления о механизмах пси­хической деятельности с позиций системного подхода. В полном объеме рассмат­риваются основные методы психофизиологии и сферы их применения. Пособие знакомит с общими закономерностями и механизмами работы центральной нер­вной системы человека, лежащими в основе психических функций, процессов и со­стояний. Сообщаются конкретные данные о психофизиологических механизмах основных психических процессов и функций (восприятия, внимания, памяти, речи, эмоций, движения и т.д.). Возрастной психофизиологии посвящен специальный раздел, в нем рассматриваются проблемы биологического созревания, психическо­го развития и старения.

15ВМ 5-89502-121-2 (Московский психолого-социальный институт) I5ВN 5-89349-326-5 (Флинта)

© МПСИ, 2001

Вероятно, придет день, когда биолог, и не только он, но и физиолог протянут руку психологу и встретятся с ним в тун­неле, который они взялись копать с раз­ных сторон горы неизвестного.

К.Г.Юнг

Сейчас большее чем когда-либо лю­ди начинают осознавать, что они суще­ства психофизиологические.

Г. Шварц

Раздел 1

Предмет, задачи и методы психофизиологии

Глава первая

1. Предмет и задачи психофизиологии

1.1. Определение психофизиологии

Психофизиология (психологическая физиология) — научная ди­сциплина, возникшая на стыке психологии и физиологии, предме­том ее изучения являются физиологические основы психической деятельности и поведения человека.

Термин «психофизиология» был предложен в начале XIX века французским философом Н.Массиасом и первоначально исполь­зовался для обозначения широкого круга исследований психики, опиравшихся на точные объективные физиологические методы (оп­ределение сенсорных порогов, времени реакции и т.д.)

Психофизиология — естественнонаучная ветвь психологиче­ского знания, поэтому необходимо определить ее положение по отношению к другим дисциплинам той же ориентации: физиологической психологии, физиологии высшей нервной деятельности и нейропсихологии.

Наиболее близка к психофизиологии — физиологическая пси­хология, наука, возникшая в конце XIX века как раздел экспе­риментальной психологии. Термин физиологическая психология был введен В. Вундтом для обозначения психологических иосследований, заимствующих методы и результаты исследований у физиоло­гии человека. В настоящее время физиологическая психология по­нимается как отрасль психологической науки, изучающая физио­логические механизмы психической деятельности от низших до вы­сших уровней ее организации (см. Психологический словарь, 1996). Таким образом, задачи психофизиологии и физиологической пси­хологии практически совпадают. Тем не менее существуют опре­деленные различия в исследовательских парадигмах того и друго­го направления. Как отмечает Дж. Хэссет (1981), предмгет психо­физиологии — сложное поведение, в контексте которо го изуча­ются физиологические процессы. Физиологическая психология име­ет более конкретную направленность на изучение частных физио­логических механизмов.

В отечественной науке терминологические и содержательные различия физиологической психологии и психофизиологии были использованы А.Р. Лурией (1973) для того, чтобы обозначить про­дуктивность складывающегося в физиологии функционально-системного подхода к изучению психики и поведения человека.

Согласно представлениям А.Р. Лурии, физиологическая психо­логия изучает основы сложных психических процессов — мотивов и потребностей, ощущений и восприятия, внимания и памяти, слож­нейших форм речевых и интеллектуальных актов, т.е. отдельных психических процессов и функций. Она образовалась в резуль­тате накопления большого объема эмпирического материала о функционировании различных физиологических систем организма в разнообразных психических состояниях.

В отличие от физиологической психологии, где предметом яв­ляется изучение отдельных физиологических функций, предметом психофизиологии, как подчеркивал А. Р. Лурия, служит поведение человека или животного. С этой точки зрения психофизиология — это физиология целостных форм психической деятельности, воз-

никшая для объяснения психических явлений с помощью физиоло­гических процессов, и поэтому в ней сопоставляются сложные фор­мы поведенческих характеристик человека с физиологическими процессами разной степени сложности.

Истоки этих представлений можно найти в трудах Л.С. Выгот­ского, который первым сформулировал необходимость исследовать проблему соотношения психологических и физиологических сис­тем, предвосхитив, таким образом, основную перспективу развития психофизиологии (Выготский, 1982).

Теоретико-экспериментальную основу этого направления соста­вляет теория функциональных систем П.К. Анохина (1968), бази­рующаяся на понимании психических и физиологических процес­сов как сложнейших функциональных систем, в которых отдельные механизмы объединены общей задачей в целые, совместно дейст­вующие комплексы, направленные на достижение полезного при­способительного результата. С идеей функциональных систем не­посредственно связан и принцип саморегуляции физиологических процессов, сформулированный в отечественной физиологии Н.А. Бернштейном (1963) задолго до появления кибернетики и открыв­ший совершенно новый подход к изучению физиологических меха­низмов отдельных психических процессов. В итоге развитие этого направления в психофизиологии привело к возникновению но­вой области исследований, именуемой системной психофизиоло­гией (Швырков, 1988; Александров, 1997).

Эволюция представлений о предмете психофизиологии в отече­ственной науке связана также с именем Е.Н. Соколова. Его по­зиция, основанная на большом экспериментальном и теоретическом опыте, состоит в том, что предметом психофизиологии должно яв­ляться «изучение нейронных механизмов психических процессов и состояний» (Данилова, 1998. С. 6). В последнее время Е.Н. Соко­лов и его последователи разрабатывают новое научное направле­ние— векторную психофизиологию (Соколов, 1995).

При всем различии этих подходов психофизиология существует как самостоятельная область исследований, поэтому необходимо обсудить ее положение среди других нейронаук.

В этой связи особый интерес представляет соотношение психо­физиологии и нейропсихологии.

«По определению, нейропсихология — это отрасль психологиче­ской науки, сложившаяся на стыке нескольких дисциплин: психоло­гии, медицины (нейрохирургии, неврологии), физиологии — и на­правленная на изучение мозговых механизмов высших психиче­ских функций в связи с локальными поражениями головного моз­га. Теоретической основой нейропсихологии является разработан­ная А.Р. Лурией теория системной динамической локализации пси­хических процессов.

В последние десятилетия появились новые психофизиологиче­ские методы (например, позитронно-эмиссионная томография, ядер­но-магнитный резонанс и др.), которые позволяют исследовать моз­говую локализацию динамики высших психических функций у здо­ровых людей. Таким образом, современная нейропсихология, взя­тая в полном объеме своей проблематики, ориентирована на изуче­ние мозговой организации психической деятельности не только в патологии, но и в норме. Соответственно этому круг исследова­ний нейропсихологии расширился; появились такие направления, как нейропсихология индивидуальных различий, возрастная нейроп­сихология (см. Хрестоматия по нейропсихологии, 1999). Послед­нее фактически приводит к стиранию границ между нейропсихоло­гией и психофизиологией.

Наконец, следует указать на соотношение физиологии ВНД и психофизиологии. Высшая нервная деятельность (ВНД) — поня­тие, введенное И.П.Павловым, в течение многих лет отождествля­лось с понятием психическая деятельность. Таким образом, физио­логия высшей нервной деятельности представляла собой физио­логию психической деятельности или психофизиологию.

Хорошо обоснованная методология и богатство эксперименталь­ных приемов физиологии ВНД оказали решающее влияние на иссле­дования в области физиологических основ поведения человека, за­тормозив, однако, развитие тех исследований, которые не укладыва­лись в «прокрустово» ложе физиологии ВНД. В 1950 году состоялась так называемая «Павловская сессия», посвященная проблемам пси­хологии и физиологии. На этой сессии речь шла о необходимости воз­рождения павловского учения. За уклонение в сторону от этого уче­ния резкой критике подвергся создатель теории функциональных си­стем П.К. Анохин и некоторые другие видные ученые.

Последствия Павловской сессии оказались весьма драматичны и для психологии. В начале 50-х годов XX века имело место насиль­ственное внедрение павловского учения в психологию. По утвер­ждению А.В. Петровского (1967), фактически наблюдалась тен­денция к ликвидации психологии и замене ее павловской физиоло­гией ВНД.

Официально положение дел изменилось в 1962 году, когда состо­ялось Всесоюзное совещание по философским вопросам физиоло­гии высшей нервной деятельности и психологии.

Оно было вынуждено констатировать существенные изменения, которые произошли в науке в послевоенные годы. Кратко характе­ризуя эти изменения, необходимо подчеркнуть следующее.

В связи с интенсивным развитием новой техники физиологиче­ского эксперимента и, прежде всего с появлением электроэнцефа­лографии стал расширяться фронт экспериментальных исследо­ваний мозговых механизмов психики и поведения человека и живот­ных. Метод ЭЭГ дал возможность заглянуть в тонкие физиологи­ческие механизмы, лежащие в основе психических процессов и по­ведения. Развитие микроэлектродной техники, эксперименты с элек­трической стимуляцией различных образований головного мозга с помощью вживленных электродов открыли новое направление ис­следований в изучении мозга. Возрастающее значение вычисли­тельной техники, теории информации, кибернетики и т.д. требова­ли переосмысления традиционных положений физиологии ВНД и разработки новых теоретических и экспериментальных парадигм.

Благодаря послевоенным новациям, существенно преобразилась и зарубежная психофизиология, которая до этого на протяжении многих лет занималась исследованием физиологических процессов и функций человека при различных психических состояниях. В 1982 году в Канаде состоялся Первый международ­ный психофизиологический конгресс, на котором была создана Ме­ждународная психофизиологическая ассоциация и учрежден жур­нал «Международный журнал психофизиологии».

Интенсивному развитию психофизиологии способствовал и тот факт, что Международная организация по исследованию мозга про­возгласила последнее десятилетие XX века «Десятилетием мозга». В рамках этой международной программы проводились комп­лексные исследования, направленные на интеграцию всех аспектов знания о мозге и принципах его работы. Например, в 1993г. при Ин­ституте ВНД и НФ РАН был создан Международный исследова­тельский центр нейробиологии сознания «Светлое пятно».

Переживая на этой основе период интенсивного роста, науки о мозге, и в том числе психофизиология, вплотную подошли к реше­нию таких проблем, которые ранее были недоступны для исследо­ваний. К их числу относятся, например, физиологические механиз­мы и закономерности кодирования информации в мозге человека и животных, хронометрия процессов познавательной деятельности и изучение кодов мыслительной деятельности человека и др.

Пытаясь представить облик современной психофизиологии, Б.И. Кочубей (1990) выделяет три новых характеристики: активизм, се-лективизм и информативизм. Активизм предполагает отказ от пред­ставлений о человеке как существе, пассивно реагирующем на внеш­ние воздействия, и переход к новой «модели» человека — актив­ной личности, направляемой внутренне заданными целями, спо­собной к произвольной саморегуляции. Селективизм характеризу­ет возрастающую дифференцированность в анализе физиологиче­ских процессов и явлений, которая позволяет ставить их в один ряд с тонкими психологическими процессами. Информативизм отража­ет переориентацию физиологии с изучения энергетического обмена со средой на обмен информацией. Понятие информации, войдя в пси­хофизиологию в 60-е годы, стало одним из главных при описании фи­зиологических механизмов познавательной деятельности человека.

Таким образом, современная психофизиология как наука о фи­зиологических основах психической деятельности и поведения, пре­доставляет собой область знания, которая объединяет физиологиче­скую психологию, физиологию ВНД, «нормальную» нейропсихоло­гию и системную психофизиологию. Взятая в полном объеме своих задач психофизиология включает три относительно самостоятельных части: общую, возрастную и дифференциальную. Каждая из них име­ет собственный предмет изучения, задачи и методические приемы.

Предмет общей психофизиологии — физиологические основы (корреляты, механизмы, закономерности) психической деятельности и поведения человека. Общая психофизиология изучает физиологические основы познавательных процессов (когнитивная психофи­зиология), эмоционально-потребностной сферы человека и функци­ональных состояний. Предмет возрастной психофизиологии — он­тогенетические изменения физиологических основ психической де­ятельности человека. Дифференциальная психофизиология — раз­дел, изучающий естественнонаучные основы и предпосылки инди­видуальных различий в психике и поведении человека.

1.2. Проблема соотношения мозга и психики

Представим себе мозг живого человека: он выглядит как не­большое овальное тело с неровной поверхностью, состоящее из податливого желатиноподобного вещества. Каким образом это тело (средний вес которого составляет 1500 г) продуцирует мысли и чувства, управляет тонкими движениями руки художника? Каким образом возникающие в нем процессы связываются с мировой куль­турой: философией и религией, поэзией и прозой, добротой и нена­вистью? Каким способом эта серовато-белая желеподобная масса постоянно накапливает идеи и знания, заставляя тело совершать разнообразные по сложности действия — от простого поднятия ру­ки до виртуозных движений гимнаста или хирурга?

В этих вопросах в предельно заостренной метафорической фор­ме можно выразить суть основной проблемы психофизиологии — проблемы соотношения мозга и психики, психического и физиоло­гического.

История проблемы и варианты решения. Проблема соотно­шения психики и мозга, души и тела, разведение их по разным уров­ням бытия имеет глубокие исторические традиции и, прежде всего, традиции европейского мышления, существенно отличающегося от многих восточных систем миросозерцания.

В европейской традиции термины «душа» и «тело» впервые стал рассматривать с научных позиций выдающийся философ и врач Рене Декарт, живший в XVII веке. По Декарту тело — это автомат, действующий по законам механики, и только при наличии внеш­них стимулов. Именно Декарт выдвинул идею рефлекса как машинообразного ответного поведенческого акта (хотя сам термин реф­лекс был предложен спустя столетие). Душа, напротив, — особая сущность (субстанция), состоящая из непротяженных явлений со­знания — «мыслей». Именно мысль представляет наиболее дос­тупный объект самонаблюдения. Отсюда знаменитое утверждение: «Я мыслю, следовательно, я существую».

Итак, Декарт рассматривал душу и телу как две самостоятель­ные, независимые субстанции. Однако как душа может влиять на деятельность тела, так и тело в свою очередь способно сообщать душе сведения о внешнем мире. Для объяснения этого взаимодей­ствия Декарт предположил, что в мозгу человека имеется спе­циальный орган — шишковидная железа — посредник между душой и телом. Воздействие внешнего мира вначале передается посредст­вом нервной системы, а затем тем или иным способом «некто» (го­мункулус) расшифровывает содержащуюся в нервной деятельно­сти информацию.

Таким образом, Декарт, четко разделив тело и душу человека, впервые поставил проблему их соотношения и дал первый вариант ее решения, получившей название психофизического параллелиз­ма. Учение Декарта, исходящее в объяснении сущего из наличия двух противоположных начал — материального и духовного, — получило название дуализма Декарта (Ярошевский, 1966).

Сходных взглядов придерживались многие современники и по­следователи Декарта, например, выдающийся философ и матема­тик Лейбниц. Согласно его представлениям душа и тело действуют независимо и автоматически в силу своего внутреннего устройства, но действуют удивительно согласованно и гармонично, подобно па­ре точных часов, всегда показывающих одно и то же время.

Психофизиологическая проблема. Как подчеркивает извест­ный отечественный историк психологии М.Г. Ярошевский (1996), Декарт, Лейбниц и другие философы анализировали в основном психофизическую проблему. При решении психофизической про­блемы речь шла о включении души (сознания, мышления) в общую механику мироздания, о ее связи с Богом. Иными словами, для фи­лософов, решающих эту проблему, важно было собственно мес­то психического (сознания, мышления) в целостной картине мира. Таким образом, психофизическая проблема, связывая индивидуаль­ное сознание с общим контекстом его существования, имеет, преж­де всего, философский характер.

Психофизиологическая проблема заключается в решении воп­роса о соотношении между психическими и нервными процессами в конкретном организме (теле). В такой формулировке она соста­вляет основное содержание предмета психофизиологии. Первое решение этой проблемы можно обозначить как психофизиоло­гический параллелизм. Суть его заключается в противопоставле­нии независимо существующих психики и мозга (души и тела). В соответствии с этим подходом психика и мозг признаются как не­зависимые явления, не связанные между собой причинно-следст­венными отношениями.

В то же время наряду с параллелизмом сформировались еще два подхода к решению этой проблемы: психофизиологическая иден­тичность и психофизиологическое взаимодействие. Первое пред­ставляет собой вариант крайнего физиологического редукциониз­ма, при котором психическое, утрачивая свою сущность, полностью отождествляется с физиологическим. Примером такого подхода служит известная метафора: «Мозг вырабатывает мысль как пе­чень желчь». Психологическое взаимодействие представляет со­бой вариант паллиативного, т.е. частичного решения проблемы. Предполагая, что психическое и физиологическое имеют разные сущности, этот подход допускает определенную степень их взаимо­действия и взаимовлияния.

Эволюция представлений о рефлексе. Высказанная Декартом идея о рефлекторном принципе организации простейших поведен­ческих актов нашла свое плодотворное развитие в дальнейших ис­следованиях, в том числе направленных на преодоление психофи­зиологического параллелизма. Большую роль в этом сыграл выда­ющийся физиолог И.М. Сеченов (1873). Он обосновал возмож­ность распространения понятия рефлекса как детерминистическо­го принципа организации поведения на всю работу головного моз­га. Сеченов утверждал, что психические акты носят такой же стро­го закономерный и детерминированный характер, как и акты, счи­тающиеся чисто нервными.

Он ввел представление об иерархии рефлексов, доказав, что на­ряду с элементарными имеется множество сложных рефлексов. Это рефлексы с усеченным и задержанным концом, при которых происходит актуализация прошлого опыта.

Мысль по Сеченову — это психический рефлекс с задержанным окончанием, развивающийся по внутренней цепи ассоциированных рефлексов, а психический рефлекс с усиленным окончанием — это аффект или эмоция. Он ввел также представление о психическом эле­менте — интегральной части рефлекторного процесса, благодаря ко­торому организм может активно приспосабливаться к среде.

Рассматривая психическое чувствование как неотъемлемый элемент внутренней структуры рефлекса, Сеченов прочно связал по­нятие психического с рефлексом, обосновал невозможность отры­ва психического от рефлекторной деятельности.

Как пишет М.Г. Ярошевский: «Новая сравнительно с созданной Декартом, сеченовская модель рефлекса, воплотившая, взамен сти­ля механики, биологический стиль мышления, открывала перспе­ктивы построения новой системы знаний об отношениях между ор­ганизмом и средой. Именно эта система получила имя поведение» (Ярошевский, 1996. С. 163).

В дальнейшем в работах И.П.Павлова и его школы исследования рефлекторных основ поведения получили глубокое теоретико-экс­периментальное обоснование. Проблемы этого круга детально рас­смотрены в учебниках Л.Г.Воронина, А.С.Батуева, Н.Н.Даниловой и А.Л.Крыловой и др.

1.3. Современные представления о соотношении психического и физиологического

Несмотря на многие достижения психофизиологии, особенно в последние десятилетия, психофизиологический параллелизм как си­стема взглядов не отошел в прошлое. Известно, что выдающиеся физиологи XX века, такие как Шерингтон, Эдриан, Пенфилд, Экклс и ряд других, придерживались дуалистического решения психофи­зиологической проблемы. Согласно их мнению, при изучении нер­вной деятельности не надо принимать во внимание психические яв­ления, а мозг можно рассматривать как механизм, деятельность оп­ределенных частей которого, в крайнем случае, параллельна раз­ным формам психической деятельности. Целью психофизиологи­ческого исследования, согласно их мнению, должно являться выяв­ление закономерностей параллельности протекания психических и физиологических процессов.

Взаимосвязь психики и мозга. Многочисленные клинические и экспериментальные данные, накопленные в науке в последние деся­тилетия, свидетельствуют, однако, что между психикой и мозгом су­ществует тесная и диалектическая взаимосвязь. Воздействуя на мозг, можно изменить и даже уничтожить дух (самосознание) челове­ка, стереть личность, превратив человека в зомби. Сделать это мож­но химически, используя психоделические вещества (в том числе нар­котики), «электрически» (с помощью вживленных электродов); ана­томически, прооперировав мозг. В настоящее время с помощью элек­трических или химических манипуляций с определенными участка­ми головного мозга человека изменяют состояния сознания, вызы­вая различные ощущения, галлюцинации и эмоции.

Все вышесказанное неопровержимо доказывает прямое подчи­нение психики внешним физико-химическим воздействиям. Более того, в последнее время все больше и больше накапливается дан­ных о том, что психологические состояния человека тесно связа­ны с наличием или отсутствием того или иного химического веще­ства в мозге.

С другой стороны, все, что глубоко затрагивает психику, отра­жается также на мозге и на всем организме. Известно, что горе или сильная депрессия могут привести к телесным (психосоматическим) заболеваниям. Гипноз может вызвать различные соматические расстройства и наоборот, способствовать излечению. Широко из­вестны поразительные эксперименты, которые осуществляют йо­ги со своим организмом. Более того, такие психокультурные явле­ния как нарушение «табу» или колдовство у примитивных народов могут вызвать смерть даже у здорового человека. Есть свидетель­ства, что религиозные чудеса (явления Богоматери, Святых икон и т.п.) способствовали исцелению больных с различной симптомати­кой. В этой связи интересно, что эффект плацебо, т.е. эффект ней­трального вещества, которое применяется вместо «ультрасовре­менного» лекарства, действенен для одной трети больных, незави­симо от их социального статуса, культурного уровня, вероиспове­дания или национальности.

В целом приведенные выше факты однозначно свидетельствуют о том, что столь тесную взаимосвязь между мозгом и психикой нель­зя объяснить с позиций физиологического параллелизма. Однако важно подчеркнуть и другое. Отношение психики к мозгу нельзя пони­мать как отношение продукта к производителю, следствия к причине, поскольку продукт (психика) может и часто очень эффективно воз­действует на своего производителя — на мозг. Таким образом, ме­жду психикой и мозгом, психическим и физиологическим, по-види­мому, существует диалектическая, причинно-следственная связь, еще не получившая, однако, полного и окончательного объяснения.

Исследователи не оставляют попыток проникнуть в суть проб­лемы, предлагая иногда в высшей степени необычные варианты ре­шения. Например, такие выдающиеся физиологи как Экллс и Барт считают, что мозг не «продуцирует дух», но «обнаруживает его». Получаемая органами чувств информация «материализуется» в хи­мические субстанции и изменения в состоянии нейронов, которые физически накапливают символические значения чувственных ощу­щений. Так происходит взаимодействие внешней материальной ре­альности с духовным субстратом мозга. При этом, однако, возни­кают новые вопросы: что является «носителем» духа вне мозга, с помощью каких именно рецепторов воспринимается организмом человека внешний «дух» и т.д.

Наряду с такими «экстравагантными» решениями новые подхо­ды к изучению соотношения физиологического и психологиче­ского разрабатываются и в отечественной науке.

Современные варианты решения психофизиологической проб­лемы можно систематизировать следующим образом:

1) Психическое тождественно физиологическому, представляя собой не что иное, как физиологическую деятельность мозга. В на­стоящее время эта точка зрения формулируется как тождествен­ность психического не любой физиологической деятельности, но только процессам высшей нервной деятельности.

В этой логике психическое выступает как особая сторона, свой­ство физиологических процессов мозга или процессов высшей не­равной деятельности.

2) Психическое — это особый (высший класс) или вид нервных процессов, обладающий свойствами, не присущими всем осталь­ным процессам в нервной системе, в том числе процессам ВНД. Психическое — это такие особые (психонервные) процессы, ко­торые связаны с отражением объективной реальности и отличают-14

ся субъективным компонентом (наличием внутренних образов и их переживанием).

3) Психическое, хотя и обусловлено физиологической (высшей нервной) деятельностью мозга, тем не менее не тождественно ей. Психическое не сводимо к физиологическому как идеальное к ма­териальному или как социальное к биологическому.

Ни одно из приведенных решений не получило общего признания, и работа в этом направлении продолжается. Наиболее существенные изменения в логике анализа проблемы «мозг — психика» повлекло за собой внедрение в психофизиологию системного подхода.

1.4. Системные основы психофизиологии

В 50-е годы XX века началось интенсивное развитие общей тео­рии систем (Берталанфи, Акофф и Эмери, Юдин и др.). Системность выступала здесь, прежде всего, как объяснительный принцип науч­ного мышления, требующий от исследователя изучать явления в их зависимости от внутренне связанного целого, которое они образуют, приобретая благодаря этому присущие целому новые свойства.

Системный подход как методологический инструмент не был «изо­бретен» философами. Он направлял исследовательскую практику ре­ально прежде, чем был теоретически осмыслен. Как подчеркивает М.Г. Ярошевский (1996), многие естествоиспытатели выделяли его в ка­честве одного из рабочих принципов. Например, выдающийся аме­риканский физиолог У. Кеннон, открывший принцип гомеостаза, рас­сматривал последний как синоним принципа системности.

Проникновение системного подхода в физиологию ВНД и психо­логию радикально изменило логику научных исследований. В первую очередь, это сказалось на изучении физиологических основ поведения.

1.4.1. Функциональная система как физиологическая основа поведения

В русле системного подхода поведение рассматривается как це­лостный, определенным образом организованный процесс, напра­вленный, во-первых, на адаптацию организма к среде и на активное ее преобразование, во-вторых. Приспособительный поведенческий акт, связанный с изменениями внутренних процессов, всегда носит целенаправленный характер, обеспечивающий организму нормаль­ную жизнедеятельность. В настоящее время в качестве методоло­гической основы психофизиологического описания поведения ис­пользуется теория функциональной системы П.К. Анохина (1968).

Эта теория была разработана при изучении механизмов компен­сации нарушенных функций организма. Как было показано П.К.Ано­хиным, компенсация мобилизует значительное число различных фи­зиологических компонентов — центральных и периферических об­разований, функционально объединенных между собой для полу­чения полезного приспособительного эффекта, необходимого жи­вому организму в данный конкретный момент времени. Такое ши­рокое функциональное объединение различно локализованных стру­ктур и процессов для получения конечного приспособительного результата было названо «функциональной системой».

Функциональная система (ФС) — это организация активности элементов различной анатомической принадлежности, имеющая характер взаимосодействия, которое направлено на достиже­ние полезного приспособительного результата. ФС рассматрива­ется как единица интегративной деятельности организма.

ОАфф

ОА

ПА

ОА

Афферентный синтез

Рис. 1.1 Принципиальная схема центральной архитектуры функциональной системы

(по П.К.Анохину, 1968).

М — доминирующая мотивация; П — память; ОА — обстановочная афферентация; ПА — пусковая афферентация; ПР— принятие решения; ПД — программа действия; АРД — акцептор результатов действия; ЭВ — эфферентные возбуждения; Л — действие; Рез. — результат; Пар. Рез. — параметры результата; ОАфф — обратная афферентация.

Результат деятельности и его оценка занимают центральное ме­сто в ФС. Достичь результата — значит изменить соотношение ме­жду организмом и средой в полезном для организма направлении.

Достижение приспособительного результата в ФС осуществ­ляется с помощью специфических механизмов, из которых наибо­лее важными являются: 1) афферентный синтез всей поступающей. в нервную систему информации; 2) принятие решения с одновре­менным формированием аппарата прогнозирования результата в виде афферентной модели — акцептора результатов действия; 3) собственно действие; 4) сличение на основе обратной связи аф­ферентной модели акцептора результатов действия и парамет­ров выполненного действия; 5) коррекция поведения в случае рас­согласования реальных и идеальных (смоделированных нервной си­стемой) параметров действия (рис. 1.1).

Состав функциональной системы не определяется пространст­венной близостью структур или их анатомической принадлежно­стью. В ФС могут включаться как близко, так и отдаленно распо­ложенные системы организма. Она может вовлекать отдельные ча­сти любых цельных в анатомическом отношении систем и даже де­тали отдельных целых органов. При этом отдельная нервная клет­ка, мышца, часть какого-либо органа, весь орган в целом могут уча­ствовать своей активностью в достижении полезного приспособи­тельного результата, только будучи включены в соответствующую функциональную систему. Фактором, определяющим избиратель­ность этих соединений, является биологическая и физиологическая архитектура самой ФС, а критерием эффективности этих объе­динений является конечный приспособительный результат.

Поскольку для любого живого организма количество возможных поведенческих ситуаций в принципе неограниченно, то, следова­тельно, одна и та же нервная клетка, мышца, часть какого-либо орга­на или сам орган могут входить в состав нескольких функциональ­ных систем, в которых они будут выполнять разные функции.

Таким образом, при изучении взаимодействия организма со сре­дой единицей анализа выступает целостная, динамически органи­зованная функциональная система.

Типы и уровни сложности ФС. Функциональные системы име­ют разную специализацию. Одни осуществляют дыхание, другие отвечают за движение, третьи за питание и т.п. ФС могут принадле­жать к различным иерархическим уровням и быть разной степе­ни сложности: одни из них свойственны всем особям данного вида (и даже других видов), например, функциональная система соса­ния. Другие индивидуальны, т.е. формируются прижизненно в про­цессе овладения опытом и составляют основу обучения.

Функциональные системы различаются по степени пластич­ности, т.е. по способности менять составляющие ее компоненты. Например, ФС дыхания состоит преимущественно из стабиль­ных (врожденных) структур и поэтому обладает малой пластич­ностью: в акте дыхания, как правило, участвуют одни и те же цен­тральные и периферические компоненты. В то же время ФС, обес­печивающая движение тела, пластична и может достаточно легко перестраивать компонентные взаимосвязи (до чего-то можно дой­ти, добежать, допрыгать, доползти).

Афферентный синтез. Начальную стадию поведенческого ак­та любой степени сложности, а, следовательно, и начало работы ФС составляет афферентный синтез. Важность афферентного син­теза состоит в том, что эта стадия определяет все последующее по­ведение организма. Задача этой стадии собрать необходимую ин­формацию о различных параметрах внешней среды. Благодаря аф­ферентному синтезу из множества внешних и внутренних раз­дражителей организм отбирает главные и на их основе создает цель поведения. Поскольку на выбор такой информации оказывает вли­яние как цель поведения, так и предыдущий опыт жизнедеятель­ности, то афферентный синтез всегда индивидуален. На этой ста­дии происходит взаимодействие трех компонентов: мотивапионно-го возбуждения, обстановочной афферентации (т.е. информации о внешней среде) и извлекаемых из памяти следов прошлого опы­та. В результате обработки и синтеза этих компонентов принима­ется решение о том, «что делать» и происходит переход к форми­рованию программы действий, которая обеспечивает выбор и пос­ледующую реализацию одного действия из множества потенци­ально возможных. Команда, представленная комплексом эфферент­ных возбуждений, направляется к периферическим исполнитель­ным органам и воплощается в соответствующее действие.

Важной чертой ФС являются ее индивидуальные и меняющиеся требования к афферентации. Именно количество и качество аффе­рентных импульсаций характеризует степень сложности, произ­вольности или автоматизированности функциональной системы.

Акцептор результатов действия. Необходимой частью ФС яв­ляется акцептор результатов действия — центральный аппарат оцен­ки результатов и параметров еще несовершившегося действия. Та­ким образом, еще до осуществления какого-либо поведенческого акта у живого организма уже имеется представление о нем, свое­образная модель или образ ожидаемого результата. В процессе ре­ального действия от «акцептора» идут эфферентные сигналы к нер­вным и моторным структурам, обеспечивающим достижение не­обходимой цели. Об успешности или неуспешности поведенческо­го акта сигнализирует поступающая в мозг эфферентная импульсация от всех рецепторов, которые регистрируют последователь­ные этапы выполнения конкретного действия (обратная афферентация). Оценка поведенческого акта, как в целом, так и в деталях невозможна без такой точной информации о результатах каждого из действий. Этот механизм является абсолютно необходимым для успешности реализации каждого поведенческого акта. Более того, любой организм немедленно погиб, если бы подобного механизма не существовало.

Поделиться: