Психика и мозг человека принципы и общие механизмы связи
ПСИХИКА И МОЗГ ЧЕЛОВЕКА:
ПРИНЦИПЫ И ОБЩИЕ МЕХАНИЗМЫ СВЯЗИ
Рис. 1 Важнейшие области и детали строения мозга, имеющие
отношение к психике. Левое и правое полушария, а также ряд средних структур
разделены пополам. Внутренние части представлены в левом полушарии как бы в
отрепарированном виде. Глаз и зрительный нерв соединены с гипоталамусом, от
нижней части которого отходит гипофиз, верхняя половина левого полушария
разрезана так, что можно видеть некоторые базальные ганглии (скопление
нейронов) и части левого бокового желудочка.
Давно
замечено, что психические явления тесно связаны с работой мозга человека. Эта
мысль была сформулирована ещё в первом тысячелетии до новой эры Алкмеоном
Кротонским (VI в. до
н. э.) и поддерживалась Гиппократом (ок. 460 – ок. 377 г. до
н. э.). В течение более чем
двухтысячелетней истории развития психологических знаний она оставалась
неоспоримой, развиваясь и углубляясь по мере получения новых данных о работе
мозга и новых результатов психологических исследований.
В начале XX века
из двух разных областей знаний – физиологии
и психологии – оформились
две специальные науки, которые занялись изучением связей между психическими
явлениями и органическими процессами, происходящими в мозге человека. Это
физиология высшей нервной деятельности и психофизиология. Представители первой
науки обратились к изучению тех органических процессов, происходящих в мозге,
которые непосредственно касаются управления телесными реакциями и приобретения
организмом нового опыта. Представители второй науки сосредоточили свое внимание
в основном на исследовании анатомо-физиологических основ психики. Общим для
ученых, называющих себя специалистами по высшей нервной деятельности и по
психофизиологии, стало понятие научения, включающее в себя явления, связанные с
памятью и в результате приобретения организмом нового опыта одновременно
обнаруживающиеся на анатомо-физиологическом, психологическом и поведенческом
уровнях.
Большой вклад в понимание того, как связана работа мозга и организма
человека с психологическими явлениями и поведением, внес И. М. Сеченов. Позднее
его идеи развил в своей теории физиологических коррелятов психических явлений
И. П. Павлов, открывший явление условнорефлекторного научения. В наши дни его
идеи послужили основанием для создания новых, более современных
психофизиологических теорий, объясняющих научение и поведение в целом (Н. А.
Бернштейн, К. Халл, П. К. Анохин), а также механизмы условнорефлекторного
приобретения опыта (Е. Н. Соколов).
По мысли И. М. Сеченова психические явления входят как обязательный компонент
в любой поведенческий акт и сами представляют собой своеобразные сложные рефлексы.
Психическое, считал Сеченов, столь же объяснимо естественнонаучным путем, как и
физиологическое, так как оно имеет ту же самую рефлекторную природу.
Своеобразную эволюцию со времени первого своего появления с начала XX в. до наших дней претерпели
идеи И. П. Павлова, связанные с понятием условного рефлекса. Поначалу на это
понятие возлагали большие надежды в объяснении психических процессов и научения. Однако эти надежды полностью не
оправдались. Условный рефлекс оказался слишком простым физиологическим
явлением, чтобы на его основе
можно было понять и к нему свести все сложные формы поведения, тем более
психические феномены, связанные с сознанием и волей.
Вскоре после открытия условнорефлекторного научения были обнаружены и описаны
иные пути приобретения живыми существами жизненного опыта – импринтинг, оперантное
обусловливание, викарное научение,
которые существенно расширили и дополнили знания о механизмах научения,
свойственных человеку. Но, тем не менее, идея условного рефлекса как одного из
способов приобретения организмом нового опыта осталась и получила дальнейшую
разработку в работах психофизиологов, в частности Е. Н. Соколова и Ч. А. Измайлова.
Наряду с этим наметились новые, более перспективные направления
разработки проблемы связи психики и мозга. Они касались, с одной стороны, роли,
которую психические процессы совместно с физиологическими играют в управлении
поведением, а с другой – построения
общих моделей регуляции поведения с участием в этом процессе физиологических и
психологических явлений (Н. А. Бернштейн, К. Халл, П. К. Анохин).
Результаты исследования условнорефлекторных физиологических механизмов
поведения на уровне целостного организма были дополнены данными, полученными
при изучении поведения на нейронном уровне. Значительный вклад в решение
соответствующих вопросов внесли отечественные нейропсихологи и психофизиологи.
Они основали свою школу в психофизиологии поведения, двигательной активности и
органов чувств (восприятие, внимание, память).
Е. Н. Соколовым и Ч. А. Измайловым было предложено понятие концептуальной
рефлекторной дуги (рис. 2). В
блок-схеме концептуальной рефлекторной дуги выделяют три взаимосвязанные, но
относительно автономно действующие системы нейронов: афферентную (сенсорный анализатор), эффекторную
(исполнительную – органы
движения) и модулирующую (управляющую связями между афферентной и эффекторной
системами).
Афферентная система, начинающаяся с рецепторов, состоит из
нейронов-предетекторов, производящих общую предварительную обработку
информации, поступающей на органы чувств, и нейронов-детекторов, выделяющих в
ней стимулы определенного рода, избирательно настроенных, реагирующих только на
такие стимулы. Эффекторная система включает командные нейроны, мотонейроны и
эффекторы, т. е. нервные клетки, в которых происходит выработка команд, идущих
от центра к периферии, и части организма, ответственные за их исполнение.
Модулирующая система содержит нервные клетки (модулирующие нейроны), связанные
с переработкой информации, циркулирующей между нейронными сетями, составляющими
афферентную и эффекторную подсистемы концептуальной рефлекторной дуги.
Схему работы концептуальной рефлекторной дуги
можно представить себе следующим образом. На рецепторы – специфические аппараты органов чувств,
способные воспринимать и реагировать на определенные физические воздействия, – поступают сигналы-стимулы. Рецепторы в свою очередь
связаны с селективными детекторами – нейронами, избирательно
реагирующими на те или иные стимулы, причем эта связь может быть прямой или,
как это показано на рисунке, осуществляться через предетекторы. Селективные
детекторы работают по следующему принципу: определенной комбинации возбуждения
рецепторов соответствует максимум возбуждения на одном из селективных
нейронов-детекторов.
Рис.
2. Блок-схема концептуальной дуги, на выходе которой стоит сенсорный анализатор
(по Е. Н. Соколову, Ч. А. Измайлову)
От детекторов сигналы далее поступают на командные нейроны. Уровень возбуждения
командных нейронов регулируется работой модулирующих нейронов. От командных
нейронов возбуждение далее поступает на мотонейроны, связанные с органами движения
и другими эффекторами.
В работу концептуальной рефлекторной дуги включен механизм обратной
связи, который для упрощения рисунка на блок-схеме не представлен. Через
механизм обратной связи регулируется возбудимость рецепторов, эффекторов и
самих нейронов. Выделение основных элементов концептуальной дуги, пишет Е. Н.
Соколов, явилось результатом обобщения данных о нейронных механизмах рефлексов
у животных, стоящих на разных ступенях эволюционной лестницы.
Н. А. Бернштейн доказал, что даже простое движение, приобретенное при
жизни, не говоря уже о сложной человеческой деятельности и поведении в целом,
не может быть выполнено без участия психики. «Формирование двигательного акта, – писал он, – есть на каждом этапе активная
психомоторная деятельность… Для
каждого двигательного акта, потенциально доступного человеку, в его центральной
нервной системе имеется адекватный уровень построения, способный реализовать
основные сенсорные коррекции этого акта, соответствующие его смысловой сущности… Чем сложнее движение, тем многочисленнее и
разнообразнее требующиеся для его выполнения сенсорные коррекции».
Наивысший уровень регуляции вновь осваиваемых сложных движений обязательно
связан с сознанием человека и является ведущим для этого движения. Подчиненные
ему нижележащие уровни называются фоновыми. Эти компоненты обычно остаются за
порогом сознания.
Как только движение превращается в автоматизированный навык и переключается
с ведущего уровня на фоновый, процесс управления им, его контроля уходит из
поля сознания. Однако в самом начале освоения нового движения сознание
присутствует всегда. Исключение составляют только наиболее простые движения,
для которых в организме уже имеются готовые врожденные или приобретенные
механизмы. Характерным явлением, сопровождающим переключение движения с более
высокого уровня на более низкий, выступает «снятие зрительного контроля и
замена его проприоцептивным. Это явление заключается в том, что субъект
оказывается в состоянии делать какую-то часть работы не глядя».
Американский ученый К. Халл явился основоположником современной психофизиологической
теории научения, объясняющей, каким образом организм приобретает и
совершенствует жизненный опыт. К. Халл рассматривал живой организм как
саморегулирующую систему со специфическими механизмами поведенческой и
генетико-биологической регуляции. Эти механизмы – в основном врожденные – служат для поддержания оптимальных условий
физического и биохимического равновесия в организме – гомеостаза, включаются в действие, когда он
нарушен.
В основу теории Халла был положен ряд постулатов, вытекающих из имеющихся
знаний по физиологии организма и мозга, полученных к началу второй трети XX в. Сформировав 16 таких постулатов с помощью
определенных правил, представляющихся достаточно обоснованными, К. Халл
дедуктивно построил теорию поведения организма, многие выводы из которой
впоследствии нашли экспериментальное подтверждение.
П. К.
Анохин предложил модель организации и регуляции поведенческого акта, в которой
есть место для всех основных психических процессов и состояний. Она получила
название модели функциональной системы. Ее общее строение показано на рис. 3.
Рис. 3. Схема функциональной системы по (П. К. Анохину), дополненная
изучаемыми в психологии процессами и состояниями.
Слева на этой схеме под названием «обстановочная афферентация»
представлена совокупность разнообразных воздействий, которым подвергается
человек, оказавшийся в той или иной ситуации. Многие связанные с ней стимулы
могут оказаться несущественными, и только некоторые из них, вероятно, вызовут
интерес – ориентировочную
реакцию. Эти факторы на схеме изображены под названием «пусковой стимул».
Прежде чем вызвать поведенческую активность, обстановочная афферентация и
пусковой стимул должны быть восприняты, т. е. субъективно отражены человеком в
виде ощущений и восприятий, взаимодействие которых с прошлым опытом (памятью)
порождает образ. Сформировавшись, образ сам по себе поведения не вызывает. Он
обязательно должен быть соотнесен с мотивацией и той информацией, которая
хранится в памяти.
Сравнение образа с памятью и мотивацией через сознание приводит к
принятию решения, к возникновению в сознании человека плана и программы
поведения: нескольких возможных вариантов действий, которые в данной обстановке
и при наличии заданного пускового стимула могут привести к удовлетворению
имеющейся потребности.
В ц. н. с. ожидаемый итог действий представлен в виде своеобразной
нервной модели – акцептора
результата действия. Когда он задан
и известна программа действия, начинается процесс осуществления действия.
С самого начала выполнения действия в его регуляцию включается воля, и информация
о действии через обратную афферентацию передается в ц. н. с., сличается там с
акцептором действия, порождая определенные эмоции. Туда же через некоторое
время попадают и сведения о параметрах результата уже выполненного действия.
Если параметры выполненного действия не соответствуют акцептору действия
(поставленной, цели), то возникает отрицательное эмоциональное состояние,
создающее дополнительную мотивацию к продолжению действия, его повторению по
скорректированной программе до тех пор, пока полученный результат не совпадет с
поставленной целью (акцептором действия). Если же это совпадение произошло с
первой попытки выполнения действия, то возникает положительная эмоция,
прекращающая его.
Теория функциональной системы П. К. Анохина
расставляет акценты в решении вопроса о взаимодействии физиологических и
психологических процессов и явлений. Она показывает, что те и другие играют
важную роль в совместной регуляции поведения, которое не может получить полное
научное объяснение ни на основе только знания физиологии высшей нервной
деятельности, ни на основе исключительно психологических представлений.
А. Р. Лурия предложил выделить три анатомически относительно автономные
блока головного мозга, обеспечивающие нормальное функционирование соответствующих
групп психических явлений. Первый – блок
мозговых структур, поддерживающих определенный уровень активности. Он включает
неспецифические структуры разных уровней: ретикулярную формацию ствола мозга,
структуры среднего мозга, глубинных его отделов, лимбической системы,
медиобазальные отделы коры лобных и височных долей мозга. От работы этого блока
зависит общий уровень активности и избирательная активизация отдельных
подструктур, необходимая для нормального осуществления психических функций.
Второй блок связан с познавательными психическими процессами, восприятием,
переработкой и хранением разнообразной информации, поступающей от органов
чувств: зрения, слуха, осязания и т. п. Его корковые проекции в основном
располагаются в задних и височных отделах больших полушарий. Третий блок
охватывает передние отделы коры головного мозга. Он связан с мышлением,
программированием, высшей регуляцией поведения и психических функций,
сознательным их контролем.
С блочным представительством структур мозга связана проблема, которая
получила название проблемы локализации психических функций, т. е. более или
менее точного их представительства в отдельных мозговых структурах. Есть две
разные точки зрения на решение этой проблемы. Одна получила название
локализационизма, другая антилокализационизма.
Согласно локализационизму каждая, даже самая
элементарная, психическая функция, каждое психологическое свойство или
состояние человека однозначно связано с работой ограниченного участка мозга,
так что все психические явления, как на карте, можно расположить на поверхности
и в глубинных структурах головного мозга на вполне определенных местах.
Действительно, в свое время создавались более или менее детализированные карты
локализации психических функций в мозге, и одна из последних таких карт была опубликована
в 30-е годы XX в.
Впоследствии оказалось, что различные нарушения
психических процессов нередко связаны с одними и теми же мозговыми структурами,
и наоборот, поражения одних и тех же участков мозга часто приводят к выпадению
различных функций. Эти факты, в конечном счете, подорвали веру в
локализационизм и привели к возникновению альтернативного учения – антилокализационизма.
Сторонники последнего утверждали, что с каждым психическим явлением практически
связана работа всего мозга в целом, всех его структур, так что говорить о
строгой соматотопической представленности (локализации) психических функций в
ц. н. с. нет достаточных оснований.
В антилокализационизме обсуждаемая проблема нашла свое
решение в понятии функционального органа, под которым стали понимать
прижизненно формирующуюся систему временных связей между отдельными участками
мозга, обеспечивающую функционирование соответствующего свойства, процесса или
состояния. Различные звенья такой системы могут быть взаимозаменяемыми, так что
устройство функциональных органов у разных людей может быть различным.
Однако и антилокализационизм не смог до конца объяснить
факт существования более или менее определенной связи отдельных психических и
мозговых нарушений, например нарушений зрения – с поражением затылочных отделов коры головного
мозга, речи и слуха – с
поражениями височных долей больших полушарий и т. п. В связи с этим ни
локализационизму, ни антилокализационизму до настоящего времени не удалось одержать
окончательную победу друг над другом, и оба учения продолжают сосуществовать,
дополняя друг друга в слабых своих позициях.
АНАТОМО-ФИЗИОЛОГИЧЕСКОЕ
ПРЕДСТАВИТЕЛЬСТВО В МОЗГЕ ПСИХИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ И СОСТОЯНИЙ ЧЕЛОВЕКА
Каждый психический процесс, состояние или свойство человека определенным
образом связаны с работой всей центральной нервной системы. Хотя проблема
локализационизма-антилокализационизма к настоящему времени не решена и нам
известно не так уж много о характере связей, существующих между психическими
явлениями и работой отдельных участков и структур мозга, тем не менее,
информация на этот счет имеется.
Ощущения возникают в результате переработки ц. н. с. воздействий на
разные органы чувств различных видов энергии. Она поступает на рецепторы в
форме физических стимулов, преобразуется, передается далее в ц. н. с. и
окончательно перерабатывается, превращаясь в ощущения, в к. г. м. (если речь
идет об осознаваемых ощущениях; есть, однако, такие, которые не осознаются, и
связанная с ними информация, вероятно, не достигает к. г. м., хотя может
вызвать отчетливую непроизвольную автоматическую реакцию организма).
В табл. 1
представлены основные органы чувств, имеющиеся у человека, их анатомо-физиологический
субстрат, качества ощущений, которые они порождают, и рецепторы, способные
воспринимать соответствующие им виды энергии. Модальностью ощущений называют
обычно их вид, а термином «качество» характеризуют различные параметры
соответствующих ощущений. Данные, представленные в табл. 1, указывают на основные
анатомические элементы тела, которые, помимо ц. н. с., принимают участие в формировании
ощущений соответствующей модальности и качества.
Основные свойства сенсорных
процессов и их анатомо-физиологический субстрат
Таблица 1 Модальность Чувствительный орган Качество ощущения Рецепторы, с работой которых связаны данные ощущении Зрение Сетчатка Яркость Палочки и колбочки Контраст Движение Величина Слух Улитка Высота Волосковые клетки Тембр Равновесие Вестибулярный орган Сила тяжести Макулярные клетки Вращение Вестибулярные клетки Осязание Кожа Давление Окончания Руффини Диски Меркеля Вибрация Тельца Пачини Вкус Язык Сладкий и кислый вкус Вкусовые сосочки на кончике языка Горький и соленый вкус Вкусовые сосочки у основания языка Обоняние Обонятельные нервы Цветочный запах Фруктовый запах Мускусный запах Пикантный запах Обонятельные рецепторы
На рис. 4
показаны корковые зоны основных систем анализаторов человека, работа которых
совместно с органами чувств и рецепторами порождает множество ощущений разных
модальностей и различного качества. На следующих далее рисунках они представлены
в отдельности для зрения, слуха, обоняния, вкуса,
осязания и равновесия.
Рис. 4.
Корковые зоны систем анализаторов (по Д. Пейпецу).
В целом физиологический
механизм формирования ощущений, включая неосознаваемые, с учетом роли и
действия ретикулярной формации, видится следующим образом. На многочисленные
интеро- и экстерорецепторы ежесекундно воздействует масса разнообразных
стимулов, причем лишь незначительная часть из них вызывает реакции в рецепторах.
Попадая на специализированные рецепторы, они возбуждают их; рецепторы
преобразуют энергию воздействующих стимулов в нервные импульсы, которые в закодированном
виде несут в себе информацию о жизненно важных параметрах стимула. Далее эти
импульсы попадают в ц. н. с. и на разных ее уровнях – спинного, промежуточного,
среднего и переднего мозга – многократно перерабатываются.
В к. г. м. поступает уже
переработанная, отфильтрованная и отсеянная информация, где, достигая
проекционных зон коры, она порождает ощущения соответствующей модальности. С
помощью ассоциативных волокон, связывающих между собой отдельные части к. г.
м., эта информация, вначале представленная на уровне отдельных ощущений,
интегрируется, вероятно, в образы.
Образ, складывающийся в результате
восприятия как психофизиологического процесса, предполагает согласованную,
координированную деятельность сразу нескольких анализаторов. В зависимости от
того, какой из них работает активнее, перерабатывает больше информации,
получает наиболее существенные признаки о свойствах воспринимаемого предмета,
различают и виды восприятия. Соответственно выделяют зрительное, слуховое,
осязательное восприятие, при которых доминирует один из следующих анализаторов:
зрительный, слуховой, тактильный (кожный), мышечный.
Зрительное восприятие имеет
наиболее важное значение в жизни человека, а его орган – глаз и связанные с ним
отделы мозга представляется наиболее сложно устроенным из всех анализаторов.
Приведем некоторые данные, касающиеся анатомо-физиологического устройства зрительной системы.
Внутренняя оболочка глазного
яблока – сетчатка. В ней находятся особые световоспринимающие элементы,
называемые соответственно их форме палочками и колбочками.
Центральная часть сетчатки,
называемая фовеа, является ее наиболее
чувствительным местом. В ней сосредоточены только колбочки (около 50000),
сконцентрированные на площади размером меньше чем 1 см2. В остальной
части сетчатки имеются как палочки, так и колбочки, причем от центра к
периферии их концентрация постепенно уменьшается.
С головным мозгом палочки и
колбочки соединены идущими от них нервами, которые имеют переключения через еще
два слоя расположенных в сетчатке нервных клеток. Кроме того, через специальные
горизонтальные соединительные клетки, также имеющиеся в сетчатке, ряд палочек и
колбочек непосредственно соединяется друг с другом. Такая структура
обеспечивает многоуровневую вертикально-горизонтальную передачу, переработку и
интеграцию стимулов, воспринимаемых светочувствительными элементами: палочками
и колбочками. Чем ближе к центру сетчатки, тем меньше палочек и колбочек
горизонтально соединено друг с другом; чем дальше от центра, тем крупнее системы
взаимно объединенных друг с другом палочек и колбочек.
Благодаря такому
анатомо-физиологическому устройству, части зрительного анализатора
воспринимающая система получает сразу два полезных свойства. Во-первых, соединение
светочувствительных элементов друг с другом в системы, охватывающие значительные
площади и пространства воспринимаемого мира, позволяет улавливать и усиливать
(путем их суммирования) сравнительно небольшие воздействия света, ощущать их и
обращать на них внимание. Во-вторых, большое количество светочувствительных
элементов, сконцентрированных на небольшой площади ближе к центру сетчатки и
имеющих отдельные независимые выходы в мозг, позволяет при необходимости лучше
различать тонкие детали изображений, выделять и внимательно рассматривать их.
Интеграция зрительной
информации по вертикали обеспечивается также двумя свойствами
анатомо-физиологического устройства зрительного анализатора. Первое из них – наличие
многих уровней переключения поступающей с периферии информации, прежде чем она
попадет в кору головного мозга. Это позволяет многократно анализировать одну и
ту же информацию с разных сторон, а также отбирать из нее наиболее полезные
сведения, отсеивая ненужные и второстепенные.
Рис. 5. Схема рецептивных полей
разного уровня.
Другое свойство связано с
наличием рецептивного поля. Рецептивным полем нейрона коры головного мозга,
например, называется система периферических рецепторов, воздействие на которые
вызывает возбуждение одного и того же нейрона коры головного мозга (или одного
и того же нейрона более высокого уровня в нервной системе). На рис. 5
изображена схема рецептивного поля нейрона коры головного мозга. Из нее видно,
что, прежде чем нервное возбуждение от рецептора попадает в кору, оно
переключается на двух промежуточных уровнях. По отношению к нейронам каждого из
выделенных уровней есть смысл говорить о собственных рецептивных полях, включающих
все нейроны нижележащего уровня, которые имеют выход (синаптический контакт) на
данный нейрон.
На приведенной схеме
показано, что рецептивные поля различны по тому, какое количество рецепторов
или нейронов из нижележащих уровней они включают. По современным данным
формирование образа обеспечивается слаженной работой множества рецептивных
полей, которые в свою очередь объединены в так называемые клеточные ансамбли. «Наименьшими единицами восприятия должны быть
результаты возбуждения клеточных ансамблей, а не специфических рецепторных
нейронов». Каждый такой клеточный ансамбль включает множество взаимосвязанных
рецептивных полей разного уровня и должен соответствовать простому элементу
сенсорного образа: углу или наклону линии в зрении, фонеме или различимому
звуку в речи, определенной форме давления в осязании. Уже найдены нейроны,
которые приходят в состояние возбуждения при стимулировании всего поля
сетчаточных рецепторов определенной конфигурацией, например линией или краем
специфической ориентации и наклона. Они не возбуждаются, если стимулируется не
весь «клеточный ансамбль», а отдельные палочки и колбочки отдельными световыми
точками в той же области сетчатки. Эти клетки, чувствительные к краям и линиям,
расположены в сенсорной проекционной зоне зрения.
В заключение обсуждения
нервных механизмов зрения отметим, что вклад в их работу вносит уже отмеченная
нами функциональная асимметрия мозга. Оба полушария, левое и правое, играют
различную роль в восприятии и формировании образа. Для правого полушария
характерны высокая скорость работы по опознанию, его точность и четкость. Такой
способ опознания предметов можно определить как интегрально-синтетический,
целостный по преимуществу, структурно-смысловой. Правое полушарие, вероятно,
производит сличение образа с некоторым имеющимся в памяти эталоном на основе
выделения в воспринимаемом объекте некоторых информативных признаков. С помощью
же левого полушария осуществляется в основном аналитический подход к формированию
образа, связанный с последовательным перебором его элементов по определенной
программе. Но левое полушарие, работая изолированно, по-видимому, не в
состоянии интегрировать воспринятые и выделенные элементы в целостный образ. С
его помощью производится классификация явлений и отнесение их к определенной
категории через обозначение словом. Таким образом, в восприятии с разными
функциями одновременно принимают участие оба полушария головного мозга.
Рассмотрим теперь
физиологические механизмы внимания.
Как общее состояние сосредоточенности оно связано с повышением возбудимости к.
г. м. в целом или ее отдельных участков. Это в свою очередь соотносится с
активностью отдельных частей ретикулярной формации. Те ее отделы, которые своей
деятельностью порождают общий эффект возбуждения, входят в структуры, связанные
с ориентировочным рефлексом, автоматически возникающим при любых неожиданных и
заметных изменениях стимулов, воздействующих на организм. В свою очередь те
отделы ретикулярной формации, которые вызывают специфический эффект
возбуждения, функционируют, по-видимому, в рамках анатомо-физиологической
системы доминанты. С ней же, скорее всего, соотносим в своем действии и
избирательный механизм регуляции внимания через актуализацию потребностей, а
также механизм волевого управления вниманием через кортикально-подкорковые
связи.
Много споров в науке было
вокруг вопроса о физиологических основах внимания. Органическая интерпретация
процессов внимания привлекала исследователей на протяжении всего времени его
изучения. Т. Рибо одним из первых пытался представить физиологическую схему
произвольного внимания, связанного с волевым усилием, возникающим в процессе
припоминания (рис. 6). Рассмотрим его концепцию.
На рис. 6 М – центр, где хранятся воспоминания о
некогда совершенных действиях (предполагаемый центр долговременной памяти на
движения); S1 и S2 – центры, где сохраняются
сенсорные образы (центры сенсорной памяти). Те и другие локализованы в коре
головного мозга, представленной на рисунке дугообразной заштрихованной
областью. Эти центры между собой соединены волокнами ассоциативного типа;
R – центр, расположенный ниже
коры и связанный с регуляцией движений; C1, C2, С3 – совокупность сенсорных центров разного уровня, передающих коре
больших полушарий информацию о состоянии мышечной системы М («мышечное чувство», по Т. Рибо); Т – область таламуса. Рис. 6. Схема физиологического процесса, объясняющего усиление произвольного внимания при припоминании (по Т. Рибо)
Допустим, что в кортикальных
центрах М, S1 и S2 существует некоторый уровень возбуждения, т. е. они
находятся в состоянии, связанном c вниманием, субъективно
представляя собой ряд воспоминаний сенсорного и двигательного характера о
предмете Л. Моторное возбуждение из центра М
далее распространяется вниз до центра R и через него производит
сокращение мышц Р. Это сокращение по
нервным центростремительным волокнам через ряд промежуточных сенсорных центров C1, C2 и C3 вновь попадает в центр M коры. В результате
«моторное воспоминание» будет усилено также и иннервационным импульсом,
явившимся в T через рефлекторное
возбуждение, восходящее от R. Произойдет двойное дополнительное усиление активности в центре M, которое далее по ассоциативным
волокнам распространяется в коре больших полушарий до сенсорных центров S1 и S2 и возбудит их
дополнительно. В результате весь комплекс воспоминаний, моторных и сенсорных,
связанных с предметом A, усилится в сознании, т. е.
интенсивность внимания к нему возрастет. Т. Рибо предложил так называемую моторную теорию внимания, согласно
которой основную роль в процессах внимания играют движения. Именно благодаря их
избирательной и целенаправленной активизации происходят концентрация и усиление
внимания на предмете, а также поддержание внимания на данном предмете в течение
определенного времени. Пользуясь приведенной выше схемой, Т. Рибо следующим
образом объясняет участие движения в описанном процессе.
Внимание к предмету A начинается с бледного
припоминания о нем. С помощью движения M мы усиливаем это воспоминание. Усиление воспоминания по ассоциации
вызывает в свою очередь первоначально слабое припоминание о предмете B,
которое мы далее усиливаем движением M и т. д. «Процесс волевого внимания протекает именно
указанным путем, т. е. каждый член этого ряда на момент усиливается и в этот же
момент вызывает следующий член ассоциации. Обыкновеннейшим рядом движений
служит при этом то, что называется внутренней (про себя) речью; каждый член
ряда фиксируется нами произнесением про себя, его имени или соответствующего
суждения, и этим моментальным усилением его мы пользуемся для перехода к
следующему члену ряда».
Аналогичную мысль о
физиологическом механизме внимания высказывал А. А. Ухтомский. Он считал, что
физиологической основой внимания является доминантный очаг возбуждения,
усиливающийся под воздействием посторонних раздражителей и вызывающий
торможение соседних областей.
В последние несколько
десятилетий в связи с развитием генетики молекулярной физиологии, а также
кибернетики привлекли к себе внимание исследования биологических основ и
физиологических механизмов памяти.
Часть этих исследований была проведена на нейронном уровне, т. е. на уровне
изучения работы отдельных нервных клеток и их ансамблей в процессе запоминания
(научения). Было показано, что следы памяти обнаруживаются в изменениях,
которые в процессе научения происходят в нервных клетках отдельных внутренних
структур головного мозга. Это выражается, в частности, в повышении пластичности
(откликаемости на стимулы) нейронов гиппокампа, ретикулярной формации и
двигательной коры в процессе научения.
Сложились гипотезы о роли глиальных
элементов, молекул РНК и ДНК в процессах памяти. Некоторые ученые полагают, что
глия – клетки в головном и спинном мозге, заполняющие пространства между
нейронами и кровеносными сосудами, – связана с работой долговременной памяти.
Предполагается также, что память соотносится с изменениями в структуре молекул
рибонуклеиновой кислоты – РНК, а также с содержанием РНК в тех или иных
образованиях мозга.
В коре головного мозга следы
памяти или научения обнаруживаются в виде изменений в клетках ц. н. с.,
наиболее типичными из которых являются увеличение диаметра афферентных
окончаний, увеличение числа и длины терминалей аксона, изменение формы клеток
к. г. м., увеличение толщины волокон в клетках к. г. м. I и II слоев.
Потери памяти чаще всего
можно наблюдать при поражениях лобных и височных долей мозга, поясной извилины,
а также ряда подкорковых структур: мамиллярных тел, передних отделов таламуса и
гипоталамуса, амигдолярного комплекса и особенно гиппокампа. Его поражение
ведет к нарушению процесса выявления следов прошлого опыта, но не к утрате
самих следов. Немаловажна в процессах памяти, вероятно, и роль ретикулярной
формации, связанных с ней активизирующих структур мозга.
Д. О. Хебб предложил
гипотезы о физиологических механизмах кратковременной и долговременной памяти.
Таким механизмом для кратковременной
памяти, по его мнению, является реверберация (вращение) электрической
активности в замкнутых цепях нейронов, а долговременная память связана с
морфофункциональными изменениями устойчивого характера, происходящими в
синапсах, увеличивающими или уменьшающими их проводимость. Из кратковременной в
долговременную память информация переходит в результате процесса
«консолидации», который развивается при многократном прохождении нервных
импульсов через одни и те же синапсы. Этот процесс длителен и требует не менее
нескольких десятков секунд реверберации. Консолидация представляет собой
облегчение и упрочение синаптической проводимости. В итоге описанных процессов
образуются нервные модели стимулов или клеточные ансамбли, причем любое
возбуждение, затрагивающее соответствующие нейронные структуры, может привести
в состояние активности весь ансамбль. Предполагается, что психологически такая
активизация может происходить под влиянием различных стимулов, ощущений, образов,
эмоций и т. п. По предположению Хебба, нейронные цепи и структуры, о которых
идет речь, могут образовываться с включением во взаимодействие коры, таламуса и
гипоталамуса. Нейроны, которые в процессе научения обнаруживают пластические
изменения, кроме названных мозговых структур, имеются в гиппокампе, миндалине,
хвостатом ядре, ретикулярной формации и двигательной коре.
Г. Хиденом была предложена
гипотеза о роли РНК в процессах долговременной
памяти, допускающая изменение в результате научения последовательности
оснований в молекуле РНК. Однако носителем самой прочной, самой глубокой памяти
человека является, по-видимому, ДНК, которую к тому же считают входящей в
механизм наследственности.
С двигательной памятью человека, и особенно со сложными формами
автоматизированных движений, осуществляемых на подсознательном уровне, связана
работа мозжечка. Установлено, что при нарушениях работы мозжечка человек
вынужден сознательно контролировать каждый элемент сравнительно простых
движений, которые раньше осуществлял автоматически, не задумываясь. Например,
для того чтобы взять в руки и откусить яблоко, ему приходится сначала отдельно
осуществить и полностью завершить акт хватания, сделав после этого остановку,
затем поднять таким же образом руку на уровень рта и только после этого
поднести яблоко ко рту. С мозжечком, вероятно, связана и память на множество
условных рефлексов.
Функция гиппокампа в
процессах памяти до сих пор точно не известна, хотя есть данные,
свидетельствующие о том, что он как-то связан с кратковременной памятью, а
также, вероятно, с оперативной памятью.
Люди с мозговыми нарушениями, локализованными в области гиппокампа, не могут
хранить в памяти то, о чем узнали совсем недавно, или забывают о том, что уже
начали или намеревались сделать после того, как дело уже начато. Например, им
нелегко вспомнить лицо и имя недавно виденного человека, с которым их
познакомили, однако память на давние прошлые события у них: обычно бывает
сохранной.
Можно также предположить,
что работа гиппокампа как-то связана с другим процессом памяти – узнаванием. Есть также сведения о том,
что активность гиппокампа соотносится с переводов информации из кратковременной
в долговременную память. В одном описанном в литературе случае, когда в
результате неизбежного хирургического вмешательства у человека был удален
гиппокамп, выяснилось, что этот человек сохраняет в памяти лишь то, что с ним
происходит сейчас. Воспоминания о недавнем прошлом стерлись, а события
настоящего надолго также не запоминались.
Кроме гиппокампа в формировании
и организации следов памяти участвует, по-видимому, медиальная височная область
мозга.
Л. Сквайр высказал
предположение о том, что височная область мозга не является хранилищем
информации, находящейся в долговременной памяти, но участвует в реорганизации
нервных структур и в установлении связи с местами хранения такой информации,
прежде всего с корой головного мозга. Такая реорганизация может быть связана с
физической перестройкой нервных процессов.
Таламическая область, как
предполагают, нужна для первоначального кодирования некоторых видов информации,
получаемой через органы чувств. Что касается коры головного мозга, то есть
данные о её связи с долговременной памятью.
Кроме ощущений, внимания,
восприятия и памяти большой интерес к себе традиционно вызывают исследования
физиологических механизмов потребностных состояний. Этот интерес связан также с
тем, что в мотивационных процессах участвует не только ц. н. с., но организм в
целом. Что же касается мозговых структур, то, вероятно, нельзя назвать ни одной
из них, которая не имела бы прямого или косвенного отношения к удовлетворению
потребностей. Но более всего с ними, по-видимому, связаны таламус, через который
проходят почти все нервные пути, идущие в к. г. м. и обратно, подкорка,
древняя, старая и новая кора.
Считается, что
физиологически потребность
представляет собой состояние отклонения от нормы во внутренних тканях и
органах, которое субъективно выражается в форме ощущений и эмоций. Выделить и
назвать какую-либо одну или несколько мозговых структур как общую основу
мотивации и эмоций практически невозможно.
Однако в психологии
различают элементарные эмоции и высшие чувства, причем первые считаются
в основном врожденными, а вторые – приобретенными в результате научения.
Анатомо-физиологической основой низших или простейших эмоций являются
лимбические структуры ц. н. с., а также процессы, происходящие в таламусе и
гипоталмусе. Нервным субстратом высших чувств человека, скорее всего, является
к. г. м.
Широкую
известность в психологии получила теория, объясняющая функционирование и
происхождение эмоций их тесной связью с органическими процессами. Такую теорию
почти в одно и то же время предложили американский психолог У. Джеме и датский
ученый К. Ланге. В историю науки она вошла под двойным названием как теория
Джемса – Ланге.
Согласно этой теории
первопричинами возникновения эмоциональных состояний являются изменения
физиологического характера, происходящие в организме. Возникнув под влиянием
внешних или внутренних стимулов, они затем отражаются в голове человека через
систему обратных нервных связей и порождают ощущение определенного эмоционального
тона. Сначала, согласно теории Джемса – Ланге, должны произойти соответствующие
органические изменения в ответ на воздействия стимулов, и только затем как их субъективно
отраженное следствие возникает эмоция.
Разница, которая
обнаружилась во взглядах У. Джемса и К. Ланге, была небольшой. Джеме полагал,
что телесные изменения непосредственно следуют за восприятием возбуждающих
стимулов, а эмоция есть не что иное, как наше ощущение уже произошедших
перемен. К. Ланге же считал, что сенсорные стимулы возникаю, непосредственно в
рецепторах кровеносных сосудов, что эти сосуды в первую очередь реагируют на
внешние воздействия, а эмоции появляются затем как отражение произошедших в них
изменений.
Концепция происхождения
эмоций, предложенная Джемсом и Ланге, наряду с одобрением встретила ряд
возражений. Наиболее серьезные замечания в ее адрес были высказаны У. Кенноном,
который одним из первых обратил внимание на то обстоятельство, что телесные
реакции, возникающие при различных эмоциях, весьма похожи друг на друга и как
таковые недостаточны для того, чтобы вполне удовлетворительно объяснить
качественное многообразие существующих у человека эмоций. Кроме того,
внутренние органические структуры, в частности кровеносные сосуды, с
изменениями которых К. Ланге соотносил возникновение эмоциональных переживаний,
инертны и малочувствительны, очень медленно приходят в состояние возбуждения.
Что же касается эмоций, то они появляются как субъективные состояния почти
мгновенно при возникновении эмоциогенной ситуации, по крайней мере, гораздо
быстрее, чем на нее своими изменениями внутреннего порядка реагирует организм.
Самым сильным возражением У.
Кеннона против теории Джемса – Ланге явилось следующее: искусственно вызываемые
у человека специальными фармакологическими средствами органические изменения,
те самые, существованию которых Джеме и Ланге приписывали возникновение эмоций,
далеко не всегда сопровождаются, эмоциональными переживаниями. Но даже и в том
случае, когда в условиях искусственной органической стимуляции подобные эмоциям
переживания все же появляются, они субъективно воспринимаются человеком совсем
не так, как настоящие эмоции.
В результате У. Кеннон
предложил альтернативную теорию происхождения эмоций, представленную в ее
основных положениях на рис. 7.
Рис. 7 Концепция
возникновения эмоций Кеннона-Барда.
У. Кеннон считал, что
эмоциональные переживания и соответствующие им органические изменения
порождаются одновременно, возникают из единого источника. Таким источником – эмоциогенным
центром, по мнению У. Кеннона, – является таламус, играющие важную роль в
регуляции основных органических процессов. Возникновение эмоции есть результат
одновременного возбуждения черс таламус симпатической нервной системы и коры
головного мозга Высказанные У. Кенноном положения были дальше развиты П.
Бардом. Он показал, что в действительности как телесные изменения, так и связанные
с ними эмоциональные переживании возникают почти в одно и то же время. Собственно
с эмоциями из всех структур головного мозга более всего связан не сам таламус,
а гипоталамус и центральная часть лимбической системы. В экспериментах,
выполненных на животных, удалось доказать, что электрическими воздействиями на
эти структуры в определенной степени можно управлять эмоциональными
состояниями, такими, например, как страх и гнев. В результате этих доработок
концепция У. Кеннона получила новое, современное название теории Кеннона – Барда.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Общая
психология. Под
ред. В. В. Богословского. – М.: Просвещение, 1981.
2. Общая
психология. Под
ред. А. В. Петровского.
М.: Просвещение,
1976.
3. Немов
Р. С. Психология: Общие основы психологии.
. В 2 кн. Кн. 1. – М.: Просвещение: Владос, 1984.
Мозг и психика связь основных структур с психическими процессами состояниями человека. Физиологические механизмы как основа психологических процессов и состояний человека. Психика и мозг человека принципы и общие механизмы связи Москва Россия Москве. Синергетическая интерпретация функционирования мозга и управления поведением. Синергетическая интеграция функционирования мозга и управления поведением. Основные принципы и механизмы переработки информации в нервной системе. Реферат на тему психологические механизмы регуляции поведения в группе. Анатомо физиологическая основа процессов взаимодействия анализаторов. Принципы и общие механизмы связи психических явлений с работой мозга. Основные принципы эволюции и строения мозга как органа психики. Психика и мораль человека принципы и общие механизмы связи. Курсовая по общей психологии на тему Человек и его психика. Психика и мозг человека принципы и общие механизмы связи. Мозг и психика человека принципы и общие механизмы связи. Понятие и схема работы концептуальной рефлекторной дуги.
|
