Физиологические механизмы психической деятельности

ПСИХИКА И МОЗГ

Строение и функции нервной системы. Физиологические механизмы психической деятельности. Взаимосвязь биологических и социальных факторов в психическом развитии.

Вы уже знаете, что психика - свойство высокоразвитого мозга активно отражать окружающую действительность и на основе созданного индивидуального образа объек­тивного мира регулировать свое поведение и деятельность.

Возникновение и развитие психики обеспечивается развитием нервной системы и особенно головного мозга. Развитие нервной системы, в свою очередь, вызвано услож­нением и изменением условий существования животных и человека. Подробно нервную систему, мозг, их особенности у человека и животных вы изучали в школе. Рассмотрим теперь строение и деятельность нервной системы и мозга с точки зрения психологии человека.

Строение и функции нервной системы

Нервная система включает центральную и периферическую.

Центральную нервную систему образуют головной мозг и находящийся в позвоночнике спинной мозг. Она является важнейшим органом психической деятельности.

Периферическая нервная система представляет собой сеть нервных проводников, передающих команды мозга всем точкам тела, органам чувств, мышцам и сухожилиям. Основной элемент нервной системы - нервная клетка (нейрон). Она воспринимает раздражения, поступающие к ней по коротким разветвленным отросткам - дендритам (их у каждого нейрона несколько), перерабатывает их, а затем по одному длинному отростку - аксону - передает другим отросткам или рабочим органам. Нервную систему человека образуют десятки миллиардов взаимосвязанных между собой нейронов. Действует нервная система во много раз успешнее и может неизмеримо больше, чем самый совершенный электронный мозг компьютера. Недаром немецкий поэт Г. Гейне писал: «Как великий художник природа умеет небольшими средствами достигать великих эффектов».

Нервная система имеет множество функций. Она способствует поддержанию постоянства внутренней среды организма, взаимодействию всех его органов и систем, позволяя ему действовать как единое целое. Ее важнейшей функцией является также обеспечение деятельности психики и поведения живого существа.

Психика - свойство высокоорганизованного мозга. Чем более развит мозг, чем более тонко дифференцирована его структура, тем сложнее и разнообразнее деятельность психики, или психическая деятельность, тем сложнее и разнообразнее поведение.

Особое значение в этом плане приобретает развитие коры больших полушарий мозга.

Рис. Мозг человека

В изучение того, как работа мозга обеспечивает сложнейшие формы психической деятельности, существенный вклад внесла нейропсихология. Один из ее создателей, оте­чественный психолог А.Р. Лурия (1902-1977) установил, что для осуществления психической деятельности необходимо взаимодействие трех основных блоков (аппаратов) человеческого мозга.

1. Энергетический блок, поддерживающий тонус, необходимый для нормальной работы коры больших полушарий головного мозга. Мозговые структуры, обеспечивающие деятельность этого блока, располагаются в подкорковых отделах мозга и в стволе мозга.

2. Блок приема, переработки и хранения информации. Мозговые структуры, обеспечивающие деятельность этого блока, расположены в задних отделах обоих полушарий коры головного мозга. Он включает три области, каждая из которых обеспечивает прием и переработку определенного типа информации: затылочная - зрительной, височная - слуховой и теменная - общечувствительной.

Этот блок состоит из трех надстроенных друг над другом корковых зон.

Первичные зоны принимают нервные импульсы, вторичные - обрабатывают полученную информацию и, наконец, третичные - обеспечивают наиболее сложные формы психической деятельности, для выполнения которых необходимо участие различных областей мозговой коры. В третичных зонах осуществляются логически е, грамматические и другие сложные операции, требующие участия абстрактного мышления. Они ответственны за сохранение информации, человеческую память.

3. Блок программирования, регуляции и контроля деятельности. Этот блок расположен в передних отделах больших полушарий. Наиболее существенной его частью являются лобные доли. Этот раздел мозга отвечает за планирование, контроль и регуляцию наиболее сложных форм поведения и деятельности.

Повреждение или недоразвитие любого из этих блоков, а также отдельных областей, зон головного мозга влечет за собой множественные нарушения. А.Р. Лурия и его сотрудники исследовали, как больные с локальными (т.е. местными, ограниченными) поражениями различных частей мозга выполняют различные умственные операции, например решают задачи. Так, например, нарушение отделов коры височной области приводит к тому, что больной оказывается не в состоянии удержать в памяти сложное условие задачи. Поэтому части условия у них пропадают.

Еще более сложные нарушения возникают при нарушениях лобных долей. Вот что пишут по этому поводу А.Р. Лурия и Л.С. Цветкова: «Больные с массивным поражением лобных долей мозга не испытывают никаких затруднений в усвоении и сохранении условий задачи; память их обычно не страдает, умение воспринимать смысл логико-грамматических отношений и оперировать числовыми величинами остается сохранным. Однако решение сколько-нибудь сложных задач оказывается для них недоступным на этот раз из-за невозможности составить четкий план их решения, затормозить побочные ассоциации и принять нужное решение из всех возможных операций выбрать только соот­ветствующие условиям задачи.

Данные больные, повторяя условия задачи, легко могут подменить ее конечный вопрос привычным, иногда уже входящим в условия и воспроизводят условие задачи „На двух полках было 18 книг, но не поровну, на одной в два раза больше, чем на другой; сколько книг было на каждой полке?" как «На двух полках было 18 книг и т.д.; сколько книг было на обеих полках?" Даже правильно повторяя и удерживая условие, они не могут сделать его основным фактором, направляющим ход дальнейшего решения; как правило, они не начинают систематически работать над усвоением этого условия, созданием плана решения задачи, а вместо этого легко выхватывают один из фрагментов условия, соскальзывают на бесконтрольно всплывающие и несоответствующие условию операции. Именно поэтому решение вышеприведенной задачи принимает у них часто такую форму: «Ага, ясно... на двух полках 18 книг, на одной из них в два раза больше... значит, 36... а всего 36 + 18 = 54" и т.п.»

С поражениями или недостаточным развитием отдельных областей, зон мозга бывают связаны и некоторые трудности в обучении детей, в усвоении ими учебного материала, выполнении учебных обязанностей, недисциплинированность и т.п. Конечно, у детей это чаще всего связано не с поражениями мозга, а с особенностями его развития, его созревания. Существенное значение имеет, с одной стороны, степень соответствия предъявляемых ребенку требований его возможностям, обусловленным особенностями развития мозга, а с другой - обеспеченность его нормального функционирования.

Последний вопрос, который необходимо рассмотреть при анализе строения мозга, касается функций больших полушарий коры головного мозга. Эта проблема в психологии обозначается как проблема функциональной асимметрии мозга.

Полушария мозга выполняют разные функции. Одно выполняет ведущую (доминантную) функцию, другое - подчиненную. От того, какое именно полушарие является главным, зависит, какой рукой человек лучше действует - правой или левой. У тех, кто лучше действует правой рукой - «правшей», доминирует левое полушарие, у тех, кто лучше действует левой - «левшей», - правое. Известно, что «правшей» значительно больше, чем «левшей».

Левое полушарие играет основную роль в обеспечении речи, логического мышления и т.п. Его называют «рациональным », т.е. разумным, целесообразным. Поступающую информацию оно перерабатывает последовательно и постепенно, как бы разбирая его на части, а затем объединяя.

Правое полушарие - «образное», эмоциональное. Оно воспринимает поступающую информацию - множественную, идущую из разных источников, - вместе, как единое целое. Поэтому ему часто отводится ведущая роль в творчестве, причем не только художественном, но и научном.

Проблема функциональной асимметрии мозга в настоящее время разрабатывается очень интенсивно. Приведем пример результатов одного исследования, задачей которого было изучение и описание психических процессов, протекающих в каждом из полушарий, и установление их связи с некоторыми типичными способами понимания, познания мира.

Многие ученые считают также, что вклад каждого полушария в психическую деятельность различен в разные периоды жизни человека.

Так, есть данные о том, что правое полушарие созревает быстрее левого и поэтому в дошкольном возрасте вносит больший вклад в психическую деятельность, чем в более взрослые периоды. Отсюда - образный характер познания и восприятия мира детьми-дошкольниками, их бурная фантазия.

Эти данные послужили основой создания новых программ для начальной школы, ориентированных не столько на развитие речевого и логического мышления (как Это преимущественно происходит в настоящее время), сколько на образное, чувственное, целостное, т.е. «правополушарное» познание мира.

Но в этой проблеме еще очень многое остается неясным. Существует много данных об очень сложных взаимодействиях в развитии отдельных зон, находящихся в разных полушариях. Кроме того, отмечается, что при описании функций полушарий учитывается только деятельность мозга «правшей». В то же время у «левшей» ситуация несколько иная. Например, речевые процессы у них представлены в обоих полушариях.

Этот вопрос имеет не только научный, но и практический интерес. Долгое время «левшество» рассматривалось как вредная привычка или болезнь. Детей, которые пытались писать или делать что-либо левой рукой, наказывали, высмеивали, привязывали левую руку к туловищу так, чтобы они не могли ею действовать, и т.п. Неудивительно, что такое «воспитание», такое «переучивание» нередко заканчивалось срывами, неврозами. Потребовалось несколько столетий, чтобы люди поняли, что «левшество» - такое же свойство человека, как, например, темперамент. Было установлено, что многие гениальные люди были «левшами». Например, великий художник и ученый Леонардо да Винчи, знаменитый математик, автор «Алисы в стране чудес» Льюис Кэрролл. Вспомним и подковавшего блоху мастера Левшу, героя произведения Н.С. Лескова. Это не значит, конечно, что «левши» обязательно умнее, талантливее «правшей». Но это подтверждает, что «левшество» не мешает человеку развиваться, достигать самых больших высот.

В настоящее время и психологи, и физиологи, и врачи единодушны в том, что леворуких детей не надо переучивать. Кстати, многие из них сами научаются почти одинаково хорошо действовать обеими руками. Однако в школе такие дети требуют особого внимания педагога, поскольку не только обучение школьным навыкам, но и само здание, сама архитектура школы, расположение парт, доски рассчитаны на «правшей». Если своевременно обращать на это внимание, проблем, как правило, не возникает. При проявлении каких-то особых трудностей учителю следует обратиться к школьному психологу.

Физиологические механизмы психической деятельности

Многие физиологические механизмы психической деятельности являются общими для животных и человека. Однако у человека они приобретают качественно иной характер. Это происходит благодаря тому, что его биологическая природа претерпевает существенные изменения под влиянием социально-культурных факторов, он начинает сознательно управлять своим поведением и деятельностью, планировать их и оценивать их результаты. У него развивается сознание и формируется личность. В дальнейшем изложении на эти отличия будет обращено особое внимание.

Основная форма нервной деятельности - рефлексы. Рефлекс - ответная реакция организма на раздражения из внешней и внутренней среды. Такая реакция осуществляется с участием центральной нервной системы.

Рефлекторный характер деятельности нервной системы обеспечивает:

1. Восприятие воздействий, идущих из внешней среды и внутренних органов и систем организма.

2. Преобразование их в нервные (электрические) импульсы и передачу команд в мозг.

3. Переработку принятой информации и передачу их соответствующим органам и системам организма.

4. Прием и переработку информации о результатах действия (обратную связь).

5. Коррекцию повторных реакций и действий с учетом этой обратной связи.

В изучение рефлексов головного мозга существенный вклад внесли русские физиологии И.М. Сеченов (1829— 1905) и И.П. Павлов (1849-1936). Именно И.П. Павлову принадлежит идея о том, что рефлексы делятся на две большие категории.

К первой принадлежат врожденные рефлексы - сосание, глотание, рефлекс «что такое? » (направление взгляда на новый раздражитель), отступление в случае опасности. Подобные рефлексы были названы безусловными, т.е. возникающими безо всяких дополнительных условий, от рождения. Такие рефлексы однотипно проявляются у живых существ одного и того же вида. Они принадлежат не отдельной особи, не отдельному индивиду, а виду в целом.

Ко второй категории относятся рефлексы, которые вырабатываются в процессе индивидуальной жизни и развития животных, человека, в процессе их взаимодействия с социальной и природной средой. Такие рефлексы возникают при совмещении какого-либо раздражения, не имеющего значения для живого существа (нейтрального раздражителя) с жизненно важным для него значением (например, пищей или опасностью). Наличие такого обязательного условия и позволило назвать эти рефлексы условными. Они ин­дивидуальны - принадлежат индивиду, особи.

И.П. Павлов и его сотрудники проводили множество интереснейших опытов с собаками, обезьянами. В наиболее известных его экспериментах собаки научались реаги­ровать на нейтральный раздражитель (звонок, вспышки света и т.п.) так же, как реагируют на пищу выделением слюны.

Почему это происходит? Каждый раздражитель вызывает в коре мозга очаг возбуждения. Между двумя очагами прослеживается связь, которая становится тем более сильной, чем чаще повторяется такое совпадение двух раздражителей во времени. Образование временных (условных) нервных связей - важнейший принцип деятельности коры больших полушарий мозга.

Возбуждение и торможение - основные процессы нервной системы. В коре больших полушарий в любой момент можно наблюдать сложную мозаику возбуждения и торможения. Если в одних участках коры возникает возбуждение, то в других - соседних или связанных с ним участках - торможение. Например, известно, что плачущего младенца можно отвлечь, если показать ему какую-то яркую игрушку или потрясти погремушкой. Возникший очаг более сильного возбуждения затормозит тот, который обусловил плач. В результате ребенок забывает о причине плача и сосредоточивается на новой игрушке.

Однако и торможение может вызвать противоположный процесс - возбуждение. Родители часто замечают, что маленькие дети к вечеру «разыгрываются» - прыгают, кричат, смеются. Успокоить их очень трудно. Это связано с тем, что дети очень устали, и сильный процесс торможения вызвал противоположный - чрезмерного возбуждения. С этим часто бывает связана и недисциплинированность школьников на уроках после контрольных или в конце дня. Ее может вызвать и большое количество впечатлений, положительных эмоций - например посещение театра, музея, школьные утренники. Маленькие дети часто не замечают, что они устали, не чувствуют, когда им надо остановиться (когда начинает действовать процесс торможения), и взрослым поэтому необходимо быть особенно внимательными, чтобы дать им возможность вовремя отдохнуть. Интересный пример приводит американский психолог Э. Ле-Шан: «Кэти было семь лет, и мы с ней дразнили друг друга. „А если бы я ударила тебя по носу, - говорила она, - что бы ты сделала?" Мне пришлось придумывать какое-то сверхъестественное наказание вроде: „Я бы упаковала твой завтрак и послала бы на Луну". Кэти дурачилась и заводилась все больше и больше. Я чувствовала, как возрастает напряжение, и подумывала о том, как бы кончить игру, когда Кэти сказала: „А что бы ты сделала, если бы я так громко крикнула тебе в ухо, что оно лопнуло?" Не раздумывая, я ответила: „Я думаю, я бы послала тебя в твою комнату, чтобы ты часок отдохнула". Лицо Кэти по­мрачнело: „Теперь ты играешь не по правилам, - сказала она, - потому что это хорошее наказание". „Ты права, -заметила я. - Это не смешное наказание, потому что это то, что тебе нужно"»¹.

Прием, сличение, переработка сигнал ов, идущих от внешних и внутренних раздражителей, составляет основу сигнальной деятельности головного мозга. Сигналы могут непосредственно улавливаться органами чувств (ощущение цвета, запаха, чувство боли, потери равновесия и т.п.), а могут быть представлены через язык, через слова. И.П. Павлов назвал эти системы соответственно первой и второй сигнальными системами.

Вторая сигнальная система имеет очень большое значение для человека. Слово может ранить и вдохновлять, вызывать радость или грусть не меньше, а может быть, и больше, чем конкретный предмет. Известно, например, что женщины «любят ушами». Для них важно, чтобы им часто говорили о том, что их любят. Еще один пример. Школьные неврозы у детей часто вызываются грубыми, а иногда и просто неосторожными словами учителя.

Первая и вторая сигнальные системы тесно взаимодействуют. Их развитие имеет очень большое значение для человека. Например, при относительном преобладании первой сигнальной системы формируется художественный тип личности, а при преобладании второй - мыслительный. Подробнее об этом вы узнаете, когда будете изучать способности человека.

В поведении и деятельности человека, как и у животных, многое может быть объяснено, исходя из условных рефлексов. Однако далеко не все. Значительную роль играет наличие осознанной внутренней программы поведения, представление о будущем результате. Изучая эту проблему на примере произвольных (контролируемых, осознанных) движений отечественный физиолог Н.А. Бернштейн (1896-1966) показал, что такая программа представляет собой модель потребного будущего, а само действие происходит в виде рефлекторного кольца. Напомним, что до этих исследований считали, что все рефлексы - и безусловные, и условные - осуществляются по принципу рефлекторной дуги: от рецептора, воспринимающего раздражение к исполнительному органу.

Н.А. Бернштейн доказал, что при выполнении человеком того или иного действия происходит сравнение, сличение поступающей в мозг информации о выполнении действия с имеющейся программой. Благодаря этому действия исправляются, меняются в направлении исходного замысла.

Свою теорию Н.А. Бернштейн назвал физиологией активности, подчеркивая, что основное содержание жизни человека - не пассивное приспособление, а реализация внутренних программ.

Русский физиолог П.К. Анохин (1898-1974) также пришел к необходимости пересмотра классических представлений о рефлекторной дуге как основе всякой психической деятельности. Он создал теорию функциональных систем. Согласно этой теории, физиологическую основу психической деятельности составляют не отдельные рефлексы, а включение их в сложную систему, которая обеспечивает выполнение целенаправленного действия, поведения. Эта система существует столько, сколько необхо­димо для их выполнения. Она возникает для выполнения определенной задачи, определенной функции. Поэтому такая система и названа функциональной.

Целостное поведение индивида определяется не отдельным сигналом, а объединением, синтезом всей поступающей к нему в конкретный отрезок времени информации. Формируются функциональные системы. При этом намечается цель поведения или деятельности, прогнозируется ее будущий результат. Благодаря этому поведение не заканчивается ответной реакцией организма. Она запускает механизм обратной связи, который сигнализирует об успехе и неуспехе действия. П.К. Анохин назвал этот механизм акцептором результата действия. Именно этот механизм позволяет осуществлять поведение и деятельность не только на основе непосредственно воспринимаемых воздействий, но и на представлениях о будущем (у человека иногда достаточно отдаленном), о цели действия, о его желательном и нежелательном результате.

П.К.Анохин показал, что таков механизм осуществления и саморегуляции всех более или менее сложных форм поведения и у животных, и у человека. Естественно, чем более развит головной мозг, чем выше уровень психики, тем более сложным и совершенным становится этот механизм.

Всякое поведение определяется потребностями. Потребность создает в центральной нервной системе очаг возбуждения. Этот очаг возбуждения определяет деятельность, служащую удовлетворению именно этой потребности. Сильный очаг возбуждения подчиняет себе другие, объединяет их. Чем сильнее потребность, тем более сильным является этот очаг, тем сильнее это объединение. Тем больше он господствует, доминирует в поведении. Отечественный физиолог А.А. Ухтомский (1875-1942), открывший и описавший это явление, назвал его доминантой.

Например, Вы пришли домой. Вам надо срочно кому-то позвонить, и, кроме того, Вы страшно голодны. Если вы очень сильно голодны, то в первую очередь откроете холодильник, а если там еды не окажется - начнете искать ее в шкафу, духовке и т.п. В этом случае доминировать, т.е. преобладать, будет потребность в еде и, следовательно, соответствующий временный орган. Если же телефонный звонок, который Вы должны сделать, для Вас очень важен, то Вы можете забыть о еде и сразу начнете звонить. И если телефон занят, Вы будете вновь и вновь набирать номер, забыв обо всем.

Доминантный очаг возбуждения способен затормозить все конкурирующие очаги возбуждения. Поэтому, когда мы сильно увлечены чем-либо, то не слышим и не видим ничего, что происходит вокруг.

А.А. Ухтомский много внимания уделял духовному и нравственному развитию личности. Он считал, что особой - присущей только человеку доминантой является «доминанта на лицо другого». Такую доминанту он противопоставлял доминанте, при которой человек «видит в мире и в людях предопределенное своею деятельностью, т.е. так или иначе самого себя». Он считал, что в противоположность этому следует «культивировать и воспитывать доминанту и поведение „по Копернику", поставив центр тяжести вне себя, на другом... Все силы души и все напряжение, вся целевая установка должна быть направлена на то, чтобы прорвать свои границы и добиться выхода в открытое море - к „ты". Что это действительно возможно, об этом знает всякий действительно любящий человек»'.