Механизмы целенаправленной деятельности человека

Узловым механизмом высшей нервной деятельности является условный рефлекс. Однако поведение человека отнюдь не сводится к сумме или комплексу отражательных рефлекторных реакций. Оно представляет собой не просто рефлекторное приспособление к изменяющимся условиям среды с целью сохранения гомеостаза, а активное преобразование среды. Эта деятельность нередко вызывает нарушения гомеостаза и требует напряжения многих вегетативных регуляторных механизмов для восстановления этих нарушений. •. Деятельность человека связана с четким представлением о задаче, цели и ожидаемом результате действия, который необходимо достигнуть. «Паук совершает операции, напоминающие операции ткача, и пчела постройкой своих восковых ячеек посрамляет некоторых людей-архитекторов,— писал К. Маркс.— Но и самый плохой архитектор от наилучшей пчелы с самого начала отличается тем, что, прежде чем строить ячейку из воска, он уже построил ее в своей голове. В конце процесса труда получается результат, который уже в начале этого процесса имелся в представлении человека, т. е. идеально» '.. Цели, которыми руководствуется в своей деятельности человек, определяются его потребностями, как биологическими, так и с о ц и а л ь н ы м и. Существуют низ- шие и высшие потребности, т.е. иерархия потребностей. Удовлетворение их—основное условие, обеспечивающее жизнь человека.

Нейрофизиологическая структура целенаправленной деятельности очень сложна. С самого начала развития науки о мозге физиологи старались представить себе структуру поведенческих реакций в виде какой-либо модели или схемы. Степень сложности таких моделей соответствовала уровню знаний определенной эпохи. Модель всегда строилась по образцу известных человеку в тот момент механизмов. Декарт сформулировал принцип рефлекса, сыгравший важную роль для развития материалистического мировоззрения, на основе аналогии деятельности нервной системы и работ известных ему механических автоматов, запускаемых в ход нажатием на кнопку или рычаг. В такой конструкции имеет место постоянная связь, т. е. жесткое, однозначное взаимодействие ее элементов. И. П. Павловым был разработан весьма плодотворный, сыгравший огромную роль в развитии естествознания и философии принцип временной (условной) связи. Аналогия была взята из конструкции коммутатора телефонной станции. По мере изучения интимных механизмов саморегуляции физиологических процессов, появились схемы «.рефлекторного кольца» (Н. А. Бернштейн), в котором важная роль отводится процессам обратной связи, открытой еще в 60-х годах XIX в. И. М. Сеченовым, а также Ционом и Людвигом. Схема «функциональной системы», предложенная П. К. Анохиным для объяснения механизмов саморегуляции физиологических процессов и структуры поведенческих реакций организма, является одной из наиболее распространенных (рис. 243). В соответствии с этой схемой любой целенаправленной деятельности предшествует принятие решения путем «афферентного синтеза», т. е. анализа и синтеза афферентной информации, имеющей четыре источника и неодинаковое значение: биологическую мотивацию (инстинктивные потребности: пищевые, половые, оборонительные и т. п.), обстановочную афферен-тацию (условия окружающей среды), пусковую афферентацию (непосредственный стимул реакции) и память (информация, возникающая в результате жизненного опыта). Афферентный синтез заканчивается формированием программы действия, которая по П. К. Анохину, состоит из двух принципиально различных элементов: 1) эфферентной программы действия (ЭПД), т.е. определенной последовательности набора нервных команд, поступающих на исполнительные приборы — эффекторы (скелетные мышцы, железы, внутренние органы), и 2) акцептора результата действия (АРД), т. е. нейронной модели предполагаемого результата, к которому должно привести данное действие. Осуществление программы действия приводит к результату, который оценивается организмом с помощью обратной афферемтации (ОА), т. е. обратной связи. Это звено замыкает сложную разомкнутую рефлекторную дугу в кольцо. Информация о реально полученном результате сравнивается с прогнозом, закодированным в АРД. В случае, если полученный результат соответствует ожидаемому, данная «функциональная система» прекращает свое существование, так как это значит, что цель стоявшая перед организмом, достигнута. Таким образом, «функциональная система» представляет собой временное объединение различных элементов нервной системы — от рецепторов до исполнительных приборов, возникшее для выполнения конкретной задачи. Такая формулировка развивает сформулированную в 20-х годах нашего века концепцию А. А. Ухтомского о доминанте. По А. А. Ухтомскому, доминанта представляет собой временное объединение («созвездие или констелляцию») нервных центров (и других структур организма) для достижения вставшей перед организмом цели. Это объединение распадается и доминанта прекращает свое существование в тот момент, когда указанная цель достигнута (задача решена). Таким образом, поведение строится не по типу стимул — реакция, а по принципу непрерывного кольцевого взаимодействия организма и среды. Любая деятельность начинается с создания плана и программы данной поведенческой реакции и нейронной модели ее будущего результата. При этом рефлекторная дуга не упраздняется, она органически вписывается в кольцо, представляя собой его часть. Подобные структуры поведенческих реакций организма основаны на описываемых кибернетикой принципах управления, общих для живого организма и для машины. Аналогом данной нейрофизиологической структуры поведенческих реакций является не механический автомат и не телефонный коммутатор, а электронно-вычислительная машина, осуществляющая управление работой других машин или производственным процессом по определенной программе. «Кольцевые» модели являются шагом вперед в понимании механизма поведенческих реакций и структуры поведения представляя собой современный уровень развития рефлекторной теории. Однако любые схемы — это лишь определенная ступень на пути к познанию истинных механизмов работы мозга. Сами эти механизмы в действительности гораздо сложнее. Побуждение к действию для достижения полезного результата не заложено в мозге человека, не дано ему «свыше» и не является только «биологической мотивацией», направленной на выживание лишь данного организма и поддержания собственного гомеостаза. Активное поведение человека нередко направлено на высокие цели, ради достижения которых он не только нарушает «уравновешивание со средой», ломает гомеостаз, но иногда и жертвует жизнью. Человек — продукт не только биологической эволюции, но и социальной среды. Деятельность человеческого мозга детерминирована всем прошлым опытом человечества (условиями социальной жизни). Схемы, в основе которых лежит лишь принцип сохранения гомеостаза посредством отрицательных обратных связей, недостаточны для того, чтобы объяснить механизмы поведения. Они по своей сущности статичны. В них отсутствует внутренний механизм развития. Взаимодействие в коре большого мозга процессов возбуждения и торможения, формирование типов высшей нервной деятельности, механизмы возникновения стениче-ских и астенических отрицательных эмоций, взаимодействие сознания и подсознания, творческое озарение, т. е. способность принимать мгновенно правильные решения, догадка и многие другие явления высшей нервной деятельности человека также пока не могут быть объяснены существующими в настоящее время кибернетическими моделями поведенческих реакций. Творческая деятельность человеческого мозга не прекращается и в период сна и т. д. Все эти и другие важные проблемы еще ждут своего решения. Отрасли физиологии, занимающиеся изучением механизмов деятельности человеческого мозга, сегодня являются наиболее быстро развивающимися разделами науки, имеющими крупные достижения. Однако полное раскрытие механизмов деятельности мозга принадлежит будущему. Оно принесет человеку чрезвычайное могущество — •власть над самим собой. Рассмотрим более подробно некоторые состояния и формы проявления высшей нервной деятельности человека, представляющие наибольший интерес дли врача.

Механизмы сна

Анализ ряда фактов привел И. П. Павлова к выводу о том, что сон и условное торможение по своей природе являются единым процессом. Различие между ними состоит лишь в том, что условное торможение во время бодрствования охватывает лишь отдельные группы нейронов, в то время как в процессе развития сна торможение широко иррадиирует по коре полушарий большого мозга, распространяясь и на лежащие ниже отделы головного мозга. Сон, развивающийся у человека и животных под влиянием тормозных условных раздражителей, И. П. Павлов называл активным, противопоставляя ему пассивный сон, возникающий в случаях прекращения или резкого ограничения притока афферентных сигналов к коре полушарий большого мозга. Важное значение афферентной сигнализации в поддержании состояния бодрствования было показано еще И. М. Сеченовым, который приводит известные из клинической практики случаи наступления длительного.сна у больных, страдающих распространенными нарушениями органов чувств. В клинике наблюдали больного, у которого из всех органов чувств сохранились функции только одного глаза и одного уха. Пока глаз мог видеть, а ухо слышать, человек бодрствовал, но как только врачи закрывали у больного эти единственные пути общений с внешним миром, пациент тотчас засыпал. У больной, находившейся под наблюдением в клинике С. П. Боткина, из всех органов чувств функционировали только рецепторы осязания и мышечного чувства одной из рук. Большую часть суток эта больная спала и просыпалась только тогда, если дотрагивались до ее руки. В дальнейшем было показано, что сон возникает и у животных при оперативном разрушении периферических отделов трех основных анализаторов: зрительного, слухового и обонятельного. А. Д. Сперанский и В. С. Галкин перерезали у собаки зрительные и обонятельные нервы, и разрушили обе улитки внутреннего уха. После такой операции собака впадала в сонное состояние, которое продолжалось свыше 23 ч в сутки. Она просыпалась лишь на короткое время от голода или при переполнении прямой кишки и мочевого пузыря. Все эти факты получили новое объяснение после того, как было установлено функциональное значение ретикулярной формации и выяснено взаимодействие между ней и корой полушарий большого мозга. Афферентные сигналы, идущие через ретикулярную формацию среднего мозга и неспецифические ядра таламуса в кору большого мозга оказывают на нее активирующее влияние и поддерживают деятельное, бодрствующее, состояние. Устранение этих влияний (при поражении нескольких рецепторных систем либо в результате разрушения ретикулярной формации или выключения ее функций при действии некоторых наркотических средств, например барбитуратов) приводит к наступлению глубокого сна. В свою очередь ретикулярная формация ствола мозга находится под непрерывным тонизирующим влиянием коры полушарий большого мозга. Существование двусторонней связи между корой большого мозга и ретикулярной формацией играет важную роль в механизме возникновения сна. Действительно, развитие торможения в участках коры снижает тонус ретикулярной формации, а это ослабляет ее восходящие активирующие влияния, что влечет за собой снижение активности всей коры большого мозга. Таким образом, торможение, первоначально возникшее в ограниченной области коры, может вызвать торможение нейронов всей коры полушарий большого мозга.. • В возникновении сна важную роль играют так называемые гипногенные, т. е. вызывающие сон, структуры ствола мозга. В стволе мозга установлено существование двух взаимно антагонистических систем, определяющих состояние бодрствования или сна. Поддержание состояния бодрствования связано с активностью ростральных отделов ретикулярной формации мозгового ствола, вызывающих десинхронизацию электрических колебаний в мозге Во время «быстрого» сна длительность и частота групповых разрядов значительно увеличиваются; они не синхронизированы и на электроэнцефалограмме отмечаются более частые волны. По-видимому, корковое торможение во время сна следует понимать не как отсутствие активности, а как переход этой активности на новый режим. Полагают, что непреодолимая потребность в сне связана с тем, что именно при таком режиме работы клетки мозга оказываются как бы отключенными от периферических раздражений, благодаря чему становится возможной переработка информации, которая поступила в мозг в период бодрствования. Этот процесс, очевидно, происходит в период «быстрого», или «парадоксального» сна, который по внешним проявлениям — более глубокий, чем «медленный» сон (в период «быстрого» сна труднее разбудить спящего). Вместе с тем, судя по характеру биоэлектрической активности мозга, в период «быстрого» сна активная деятельность клеток мозга сохраняется (на фоне максимального отключения от влияний окружающей среды). Полагают, что такая интенсивная, но «внутренняя» работа мозга необходима для классификации и упорядочения поступившей во время бодрствования информации. При этом новая информация сопоставляется с прошлыми (хранящимися в памяти) впечатлениями и находит свое место в системе существующих у организма представлений об окружающем мире. Новая информация не просто пассивно нанизывается, подобно бусинкам, на хронологическую нить памяти. Она требует осмысливания, доработки, а иногда и коренной переработки существующих представлений. Для этого необходима напряженная творческая работа мозга, которая как полагают, вероятно, осуществляется во время «парадоксального», а по некоторым данным и в другие фазы сна. В такой переработанной и упорядоченной форме в виде органического сочетания со связями, образованными прошлым опытом, осуществляется фиксация и хранение новой информации в долговременной памяти мозга. Искусственное лишение человека «парадоксального» сна приводит к расстройствам памяти и может вызывать психические заболевания.

Поиск по сайту: