Высшая нервная деятельность

Высшая нервная деятельность представляет собой интегративную способность высших отделов мозга обеспечивать индивидуальное поведенческое приспособление человека к изменяющимся условиям внутренней и внешней среды.

Являясь разделом физиологии, высшая нервная деятельность основывается на рефлекторной теории, теории отражения и теории системной деятельности мозга.

Общая характеристика и классификация рефлексов

Рефлекторные механизмы обеспечивают регуляцию деятельности отдельных органов и систем, их функциональное объединение в единое целое и взаимодействие организма с окружающей средой.

От результата рефлекторной деятельности зависит биологическая надежность организма, его адаптационный потенциал, психические поведенческие акты и сохранение здоровья.

Рефлекс как основная форма деятельности ЦHC

Рефлексом называется всякая реакция организма, возникающая при действии раздражителя из внешней или внутренней среды и осуществляемая при обязательном участии ЦНС. В основе любого рефлекса лежит последовательное распространение волны возбуждения по элементам нервной системы, образующей так называемую рефлекторную дугу (путь по которому осуществляется рефлекс).

В момент воздействия сигнала из внешней или внутренней среды в рецепторах возникает возбуждение, которое по афферентному (центростремительному, чувствительному) нервному волокну передаётся к чувствительной нервной клетке. От неё по аксону в ЦНС к вставочным нейронам, в которых происходят сложные биохимические процессы анализа и синтеза поступившей информации. Далее возбуждение передается на двигательные нервные клетки и по их аксону (эфферентному, центробежному нервному волокну) достигнет рабочего органа. Произойдет ответная реакция. Однако деятельностью исполнительного органа не заканчивается рефлекторный акт. Каждый эффектор (рабочий орган) имеет свои чувствительные рецепторы, которые, в свою очередь, сигнализируют в ЦНС об осуществленной ими работе. Информация от рецепторов, возбуждением которых вызван рефлекс, сравнивается с потоком импульсов, идущих от рецепторов исполнительного органа. Благодаря такому сопоставлению уточняется ответная реакция организма. Связь рецепторов рабочего органа с ЦНС называется «обратной связью». Поэтому говорят не о рефлекторной дуге, а о рефлекторном кольце.

Согласно теории И. П. Павлова, рефлекторная дуга любого рефлекса состоит из трёх частей: анализаторной, контактной и исполнительной. Анализаторная часть включает в себя рецептор, афферентное волокно и чувствительную нервную клетку. Функция рецептора заключается в том, чтобы воспринимать раздражение и перерабатывать (трансформировать) его в нервный импульс.

Рецепторы специфичны: они приспособлены к восприятию определённого раздражителя. Раздражитель – это фактор, обладающий таким количеством энергии, который, будучи приложен к ткани, способен вызвать её возбуждение.

Так, действие химической энергии воспринимают хеморецепторы, тепловой – терморецепторы, механической – механорецепторы, электромагнитные колебания с определённой длиной волны (свет) – фоторецепторы и т. д. По отношению к рецепторам все раздражители можно разделить на адекватные и неадекватные. Адекватным для данного вида рецепторов является раздражитель, к восприятию которого они приспособлены. Пороговая интенсивность адекватного раздражителя намного ниже, чем неадекватного.

Кроме того, раздражители классифицируются по силе или величине приложенной энергии. По силе различают следующие виды раздражителей:

а) допороговые (слабые раздражители, не вызывающие видимой ответной реакции);

б) пороговые – минимальные по силе раздражители, вызывающие минимальную ответную реакцию.

В зависимости от расположения рецепторов их можно разделить на две группы: экстеро- и интерорецепторы. Первые возбуждаются различными факторами внешней среды, вторые чувствительны к колебаниям параметров внутренней среды. Существуют рецепторы, воспринимающие изменения состояния мышц, связок и сухожилий – проприорецепторы(собственные рецепторы).

Контактная часть рефлекторной дуги представлена вставочными нейронами спинного или головного мозга.

Как установил И. П. Павлов, любой рефлекторный акт, независимо от его сложности, подчиняется трём универсальным принципам рефлекторной деятельности. Согласно первому из них – принципу детерминизма, или причинной обусловленности, рефлекторный акт может осуществляться только при действии раздражителя, иначе говоря, всякий процесс, протекающий в организме, причинно обусловлен. Раздражитель, действующий на рецептор, – причина, а рефлекторный ответ – следствие.

Второй – принцип структурности (или целостности), согласно которому рефлекторный акт может быть осуществлён лишь при условии структурной и функциональной целостности материальной основы рефлекса – рефлекторной дуги, а вернее, рефлекторного кольца.

Структурная целостность рефлекторной дуги может быть нарушена при механическом повреждении какой-либо её части: рецепторов, афферентных или эфферентных нервных путей, участков ЦНС, рабочих органов. Это может произойти в результате механической травмы или иного повреждения. Если перерезать какой-либо нерв, иннервирующий поперечно-полосатую мускулатуру, то мышечные движения будут невозможны.

Отсутствие рефлекса из-за нарушения функциональной целостности может быть связано с блокадой проведения нервных импульсов в структуре рефлекторной дуги.

Функциональная целостность структуры рефлекса нарушается и в случае возникновения процессов торможения (безусловного или условного) в центральной части рефлекторной дуги. В этом случае также наблюдается отсутствие или прекращение ответной реакции на раздражитель.

Третий принцип – анализа и синтеза. В соответствии с этим принципом любой рефлекторный акт осуществляется на основе процессов анализа и синтеза. Анализ – это биологический процесс «разложения» раздражителя, выявления его отдельных количественных и качественных свойств. Анализ раздражителя начинается уже в рецепторах, но полностью он осуществляется в ЦНС, в том числе наиболее тонко – в коре больших полушарий. Синтез – это биологический процесс обобщения, познания раздражителя как целостности на основе выявления взаимосвязи его свойств, выделенных при анализе. Синтез завершается выбором ответной реакции организма, адекватной действию раздражителя. Так, проанализировав свойства зрительного раздражителя, например форму, цвет, характер поверхности, удалённость, направление движения, в результате синтеза можно определить, что это – большое, круглое, жёлто-красное, блестящее и ровное яблоко, катящееся по столу, и тут же протянуть к нему руку.

Процессы анализа и синтеза совершенствуются по мере индивидуального развития организма. Именно этими процессами определяется точность рефлекторных реакций, а значит, и способность организма взаимодействовать с окружающей средой, сохраняя свою целостность и биологическую надёжность.

Пример воздействия, нарушающего аналитико-синтетическую деятельность, – употребление алкоголя: как известно, в состоянии опьянения у человека нарушается координация движений, наблюдается неадекватная оценка окружающей действительности и т. д.