| luzina | Дата: Вторник, 12.11.2013, 18:56 | Сообщение # 1 |
|
Генерал-лейтенант
Группа: Администраторы
Сообщений: 622
Статус: Offline
| ИТЕЛЬСОН Л.Б. ЛЕКЦИИ ПО ОБЩЕЙ ПСИХОЛОГИИ
ЛЕКЦИЯ 12
АНАТОМО - ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ ПСИХИЧЕСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
Все известные типы поведения и виды деятельности осуществляются у животных и человека с помощью определенных материальных устройств (органов), которыми обладает их организм, и материальных процессов, которые протекают в этих устройствах (физиологических функций).
Это доказывается тем, что повреждение соответствующих органов или же нарушение соответствующих процессов всегда имеет своим следствием разрушение или же нарушение определенных сторон поведения и деятельности. Так, например, высшие животные, у которых удалены большие полушария головного мозга, теряют почти полностью способность к образованию условных рефлексов. Разрушение в мозгу определенных участков, именуемых «зрительными полями» приводит к полной слепоте. Введение ядов, которые нарушают определенные физико-химические процессы в нервной системе, приводит к парализации всех движений животного и т.п.
Подобные факты, правда, еще не дают основания уверенно утверждать, что указанные органы осуществляют соответствующие виды поведения. Но они позволяют во всяком случае утверждать, что без нормального функционирования указанных органов невозможно осуществление соответствующих видов поведения и деятельности.
Поэтому, чтобы понять, как осуществляются поведение и деятельность животных и человека, нужно, хотя бы в общих чертах, разобраться в устройстве и работе органов, которые управляют функционированием их организма.
На прошлых лекциях мы установили, что структура любого поведения, в конечном счете, может быть сведена к более или менее сложной кольцевой рефлекторной схеме. Отсюда вытекает, что функционирование соответствующих органов управления поведением должно обеспечивать следующие процессы. Во-первых, восприятие и выделение сигналов о значимых состояниях внешнего мира и самого организма. Во-вторых, — переработку их в управляющие сигналы. В-третьих, регулировку с помощью этих сигналов действий и состояний организма.
Короче говоря, органы управления поведением составляют тот аппарат, с помощью которого организм воспринимает воздействия внешнего мира и отвечает на них приспособительным поведением.
Ну, а что такое организм?
С широкой точки зрения — это совокупность клеток. Каждая из этих клеток в принципе представляет собой отдельное существо. Она живет, питается и размножается, как какая-нибудь амеба в пруду, в соответствии с особенностями своего строения и обмена веществ. Окружающие клетки составляют для нее лишь среду ее обитания, из которой она получает питательные вещества и на которую адаптивно реагирует.
Но все дело в том, что среда эта — особенная. Она строго организована, так что жестко определяет условия существования и характер жизнедеятельности каждой отдельной клетки.
С этой точки зрения организм — не просто сборище разных клеток, в котором они сосуществуют. Это — система, в которой жизнедеятельность отдельных клеток организована, каждая из них выполняет свою работу, и все они вместе объединенными усилиями обеспечивают функционирование того сложного целого, которое мы и именуем организмом.
Значит, чтобы организм существовал и работал, нужно, во-первых, чтобы эти клетки были как-то объединены чем-то, и, во-вторых, чтобы как-то происходило управление ими. Такое объединение клеточных систем организма обеспечивается прежде всего механически, с помощью двух удерживающих каркасов, на которые клетки надеты. Первый из этих каркасов — скелет, а второй — мышцы. Они составляют как бы те рамки, которые удерживают все клетки, все органы вместе в одном организме. При этом скелет составляет основные опоры, а мышцы — тот главным аппарат, при помощи которого организм действует вовнутрь и особенно вовне.
Мышечный аппарат человека и вообще высших животных складывается из трех типов мышц: поперечно-полосатых, гладких и сердечных. Поперечно-полосатые мышцы в большинстве случаев прикреплены к костям. Поэтому их еще называют скелетными. Всего в человеческом организме около 600 скелетных мышц. Они составляют от 35 до 50% веса тела человека (в зависимости от его физического развития). Скелетные мышцы осуществляют внешние движения рук, ног, туловища, головы и т.д., в том числе все произвольные движения, управляемые волей человека.
Гладкие мышцы удерживают внутренние органы и осуществляют их непроизвольные движения. Они образуют мускулатуру стенок кровеносных сосудов и кишечника, пронизывают ткани внутренних органов и кожи.
Постоянно работающие мышцы сердца близки к поперечно-полосатым, но имеют некоторые особенности.
Единственное, что могут делать мышцы — это сокращаться. Растягиваться мышца сама не может. Ее можно только растянуть внешней силой, когда она находится в обычном (расслабленном) состоянии. Соответственно, толкать вперед она «не умеет». Поэтому все мышцы работают парами. Например, на предплечье укреплены две мышцы, сверху и внизу. Когда одна из них сокращается — рука идет вверх, когда сокращается другая — вниз.
Таким образом, сгибание и разгибание, вытягивание и стягивание осуществляется благодаря действию парных мышц. Подобные парные мышцы, действующие в противоположном направлении, называются мышцами-антагонистами. Тончайшая синхронизированная комбинация противоположно направленных сокращений этих антагонистов и обусловливает все самые тонкие и самые сложные движения, на которые способен человек. Сокращение мышц происходит под влиянием электрического или химического раздражения. Это раздражение вызывает какой-то электрохимический процесс в мышцах, благодаря которому они сокращаются. Как точно протекает этот процесс, мы еще до сих пор не знаем. Однако, мы знаем, что коэффициент полезного действия мышц около 50%. Это в два с половиной раза больше, чем К.П.Д. двигателя внутреннего сгорания. Если удастся его открыть, то техника, возможно, сумеет создать невиданные по экономичности двигатели и механизмы.
Итак, мышцы — это, по-существу, главный объект управления, с помощью которого осуществляется поведение. Второй объект управления — это внутренние органы, с помощью которых осуществляется обмен веществ в организме.
Значит, практически, чтобы организм существовал, надо, чтобы была система, управляющая мышцами, т.е. его внешним поведением, и внутренними органами, т.е. его обменом веществ.
Анатомия и физиология свидетельствуют о том, что подобная система управления действительно существует во всех живых многоклеточных организмах. Более того, у высокоорганизованных животных имеется даже целых три таких системы.
Первая из них — химическая. Она получает информацию и осуществляет упррвление организмом с помощью особых химических веществ — гормонов. Различные гормоны активизируют или подавляют деятельность различных органов и систем организма. Отсюда и их название (от греческого «хормао» — «двигаю», «возбуждаю»).
Химическая, или как ее иначе называют, гуморальная система управления функционирует через кровяной поток и частично лимфу. Кровь несет с собой гормоны и доносит их во все самые отдаленные участки организма.
Гормоны вырабатываются особыми органами, которые получили название эндокринных желез. Эндокринные — в переводе означает «выделяющие внутрь», потому что они отдают свои вырабатываемые вещества в кровь, в отличие от таких желез, как например, слезные, слюнные, которые изливают вырабатываемые вещества наружу.
Основные эндокринные железы у человека следующие: 1. В мозгу имеется небольшая железа под названием гипофиз. Она согласует деятельность всех остальных эндокринных желез. Поэтому ее иногда называют «химическим мозгом». 2. На шее вокруг пищевода спереди расположена щитовидная железа. Выделяемые ею гормоны — тироиды — влияют на окислительные процессы, теплообмен, рост, активность нервной системы. 3. С обратной стороны от щитовидной расположены четыре околощитовидных железы. Их гормоны управляют кальциевым обменом и, соответственно, уровнем возбудимости нервной системы. 4. Слева под желудком — поджелудочная железа. Вырабатываемый в ней гормон — инсулин — регулирует обмен сахара в крови, а через него энергетические функции организма. 5. Над почками, по бокам от желудка, находятся две железы, которые так и называются — надпочечные. Они регулируют белковый, солевой и углеводный обмен, а также кровяное давление и уровень сахара в крови. Ее гормоны — кортико-стероиды, адреналин и норадреналин. 6. Половые железы. Гормоны, выделяемые ими, определяют развитие вторичных половых признаков и функционирование аппаратов размножения.
Все железы внутренней секреции — очень маленькие органы. Так, околощитовидные железы весят у человека всего 0,2 г; гипофиз — около 1 г, надпочечные железы 5—7 г, щитовидная — 15—25 г. Некоторые железы, например, поджелудочные, половые — фактически вообще не существуют как отдельный орган, а вкраплены в ткань других органов. Их суммарный вес тоже не превышает грамма.
Столь же ничтожно количество гормонов, которые вырабатывают эндокринные железы. Например, гипофиз вырабатывает в сутки не более 0,004 г гормона роста. Кортизол вырабатывается надпочечными железами в количестве до 0,03 г, а альдостерон — всего 0,0015 г в сутки. Инсулина из поджелудочной железы поступает в организм до 0,002 г в сутки, а тироксина из щитовидной — не более 0,0001 г. При этом все они довольно быстро распадаются или исчезают из крови.
Таким образом, гормоны обычно находятся в крови в ничтожных концентрациях. И тем не менее они управляют обменными и энергетическими процессами организма, в миллион раз превосходящими их по массе и энергиям.
Такова первая система управления, функционирующая в нашем организме. Это — самая древняя, наиболее глубоко расположенная система, ведающая самыми решающими функциями — обменом веществ и энергии в организме, его ростом и размножением, т.е., без чего организм не может существовать.
Вторая система управления — это так называемая вегетативная нервная система.
Иногда ее называют автономной нервной системой. Почему автономной? Потому что эта нервная система действует во многом самостоятельно, автоматически, без контроля нашего сознания.
Вегетативная нервная система управляет деятельностью внутренних органов, а также осуществляет безусловные рефлексы.
Устроена она в общем следующим образом. От всех внутренних органов к позвоночнику идут нервные волокна. В позвоночнике они объединяются в тугой кабель, сплетенный из миллионов нервных волокон, который мы называем спинным мозгом. Внутри него между этими нервными волокнами имеются соединения, переключения и из них нервные волокна, которые идут обратно к соответствующим органам.
Нервы, идущие к спинному мозгу от органов, называется центростремительными, а идущие от спинного мозга к органу — центробежными. Как видите, замыкание этих нервов осуществляется прямо через спинной мозг. Потому оно и происходим автоматически при слабом контроле головного мозга и не доходя до нашего сознания.
Построена эта система примерно так. От 3 до 9 позвонка (с середины шеи до, примерно, начала груди) идут нервные волокна, идущие к зрачкам, слюнным железам, сердцу и легким. От 10 до 17 позвонка (примерно, грудь до живота) — волокна, связанные с печенью, желудком и кишечником, а также поджелудочной железой и надпочечниками. От 17 до 20 позвонка идут нервы, управляющие мочевым пузырем, половыми железами и органами. И, наконец, от 21 до 24 позвонка сплетаются в кабель нервы, управляющие кровеносными сосудами и потовыми железами.
Вегетативная нервная система, также, как и мышечная система, состоит из двух подсистем.
Одна из них — симпатическая, вторая — парасимпатическая. Обе эти системы управляют теми же самыми органами, но действуют в противоположном направлении. Например, если симпатическая усиливает деятельность кишечника, парасимпатическая — замедляет. И, наоборот, если парасимпатическая начнет усиливать деятельность кишечника, то симпатическая будет замедлять. Они действуют друг против друга, и вот это взаимодействие все время уравновешивает работу наших органов.
Третья управляющая система — это центральная нервная система. Центральная нервная система представляет собой сеть нервных волокон, идущую от всех концов и уголков организма в головной мозг. Направляются они туда двумя путями. Одни идут прямо в головной мозг, а другие — через спинной мозг. И те и другие сходятся в различных участках головного мозга. Те нервы, которые идут от органов в мозг, называются афферентными, те, что идут от мозга к мышцам, железам и др. — эфферентными. Афферентные нервы начинаются в рецепторе, т.е. чувствительном органе, эфферентные закачиваются эффектором, т.е. исполнителем. Головной мозг замыкает связи между этими афферентными и эфферентными системами и служит тем органом, который определяет, какими действиями должен ответить организм на определенное воздействие на него из внешней среды и изнутри организма. Он представляет собой главный орган переработки и объединения условных рефлексов, орган научения и интеллектуального поведения. Поэтому мы попробуем рассмотреть устройство несколько подробнее.
Головной мозг является как бы продолжением спинного. Филогенез, т.е. история развития животного мира показывает, что так оно фактически и было. У низших животных, например, рептилий, основную часть центральной нервной системы составляет спинной мозг, и только на его конце имеется небольшой бугорок, то, что эквивалентно головному мозгу. У птиц эта часть уже значительно больше. Но только у млекопитающих из маленького бугорка, имевшегося на уровне пресмыкающихся, разрослось огромное нервное образование, состоящее примерно из полутораста миллиардов нервных клеток, которое мы именуем головным мозгом.
Сам головной мозг имеет также несколько отделов, постепенно нараставших в процессе эволюции. Пер-вый — самый нижний отдел — это как бы непосредственное продолжение спинного мозга. Этот отдел получил название стволовой части мозга.
Участок стволовой части, который входит уже внутрь полушарий, называется промежуточным мозгом. Промежуточный мозг — это древнейшая часть головного мозга. Он ведает самыми главными фундаментальными органическими функциями, а именно, управляет дыханием, деятельностью сердца, пищеварением и глотательным рефлексом. Без его работы организм просто не может жить.
Внутри промежуточного мозга имеется своеобразное нервное образование, похожее на сеть — ретикулярная формация (от латинского «ретикула» — «сеть»). К ней идут ответвления (коллатералии) от всех входных и выходных каналов мозга и всех его отделов. На нее до последнего времени не обращали внимания, считая, что это просто нервная сетка, которая служит для соединения стволовой части мозга с другими. Но десять лет тому назад японский физиолог Мэгун обнаружил, что эта ретикулярная формация играет огромную роль во всей жизни организма. Она представляет собою механизм усиления нервных импульсов, идущих в мозг. Оказалось, что мозг реагирует на импульсы только тогда, когда он активизирован этой ретикулярной формацией. Она служит как бы первой заставой, которая отсеивает, какие воздействия из внешней среды отбросить, а какие усилить и послать в мозг, чтобы он на них обратил внимание.
Сбоку от стволовой части ответвляется луковицей часть мозга, которая получила название мозжечка. Мозжечок заведует в основном координацией мышечной деятельности, он же управляет равновесием и напряжением — тонусом нашей мускулатуры.
Еще выше идет следующее мозговое образование, которое получило название таламуса, и с внутренней его стороны — вторая составляющая часть таламуса, которая называется гипоталамусом (т.е. подталамусом). Гипоталамус ведает основными функциями обмена в организме, в частности, регулированием температуры, уровня энергии, обмена веществ, благодаря которым организм поддерживает свое существование. Гипоталамус управляет работой эндокринных желез. Раздражение определенных точек гипоталамуса вызывает эмоции ярости, испуга, волнения, удовольствия, радости, ощущение голода, жажды, насыщения и т.д.
Таламус представляет собой как бы проводник воздействий всех перечисленных нижних частей мозга к полушариям.
Иногда эти нижние части называют древним мозгом, потому что они образовались раньше полушарий. Последняя часть древнего мозга, расположенная ниже между таламусом и гипоталамусом — небольшое образование, которое получило название среднего мозга. Оно служит как проводящий путь из спинного мозга в головной, а также в нем замыкаются многие безусловные рефлексы. Например, зрачковый рефлекс, мигательный рефлекс и др.
Все эти древние отделы, размером в сжатый кулак, охватываются большими полушариями головного мозга. Это — последняя, самая новая его часть. Вот эти-то полушария ведают всей высшей нервной деятельностью. Произвольные движения, обучение, память, мышление, сознание — все это деятельность клеток больших полушарий.
Итак, как видите, по мере подъема от спинного мозга к полушариям головного идет как бы нарастание уровня психической функции, а мы все ближе подходим к психологии. Промежуточный мозг выполняет еще почти те же функции, что и спинной мозг. Он дублирует управление решающими функциями организма — пищеварением, кровообращением, дыханием и т.д. Гипоталамус ведает уже координацией и объединением этих основных функций, т.е. обменом веществ и энергии в организма в целом. Средний мозг частично дублирует спинной по линии осуществления двигательных безусловных рефлексов. Мозжечок же ведает уже координацией всей двигательной активности организма. Таламус передает информацию обо всей этой низшей деятельности в мозг. Ретикулярная же формация ведает селекцией внешней и внутренней информации, доставляемой коре полушарий. Наконец, сами полушария ведают координацией и переработкой всей этой информации в целостное сложное приспособительное поведение организма.
Вот, схематически, как построен тот пульт управления организмом, который мы называем головным мозгом. Теперь отвлечемся от древнего и среднего отделов мозга и займемся только его большими полушариями, потому что они ведают функциями, которые больше всего интересуют психологию.
Их поверхность напоминает очень сморщенное печеное яблоко —* вся она изборождена десятками глубоких извилин. Почему борозды, для чего они нужны? Благодаря бороздам увеличивается поверхность. Несмотря на сравнительно небольшой объем (около литра), мозг имеет очень большую поверхность (около 2 квадратных метров). По отношению к весу тела вес мозга у человека несколько меньше, чем у дельфина и муравья, но больше, чем у всех остальных животных. Он колеблется у нормальных людей от 1 кг 100 г до 2 кг 200 г. У женщин мозг весит в среднем на 200 г меньше, чем у мужчин. Но делать отсюда вывод о психологической неполноценности женщин преждевременно, так как исследования показали, что в общем вес мозга не связан непосредственно с умственным уровнем. У Тургенева, например, мозг весил всего 1200 г, и у Анатоля Франса был очень маленький мозг. А вот у одного кретина в Швейцарии мозг весил 2 кг 600 г. Правда, при таком огромном весе он был почти гладким, борозды почти отсутствовали. И это один из доводов за то, что основную роль играет поверхность мозга, а не его абсолютный вес.
Все борозды коры, естественно, антропологами и физиологами изучены, расклассифицированны и имеют свои названия. Но так как их в общей сложности больше, чем 250, то мы их изучать не будем. Укажем только 2 самых главных. Почти по середине полушарий идет сверху вниз глубокая резкая борозда, как бы разделяющая мозг на переднюю и заднюю части. Эта борозда получила название прецентральной или ролан-довой борозды, по имени врача, который первым ее описал. Другая тоже очень глубокая борозда, которая отделяет переднюю и заднюю части мозга, но начинается снизу и доходит примерно до середины, получила название нижней сильвиевой борозды. Эти названия нужно помнить, потому что обычно отсчет различных участков мозга ведут от роландовой или сильвиевой борозд.
Исследования показали, что разные участки полушарий играют ведущую роль в различных функциях организма.
Как это было выявлено?
Во-первых, методом, так называемой, экстирпации. Лешли первый применил эту методику. У животных удаляется какая-либо часть коры больших полушарий и затем наблюдают, какая функция у животного исчезает. Например, если удалить участок вдоль роландовой борозды, то у животного наступает паралич. Оно не в состоянии двигаться, теряет способность управлять мускулами. Аналогично, при вскрытии людей, умерших от паралича, обычно обнаруживается, что причина — кровоизлияние в области роландовой борозды. Это позволяет предполагать, что здесь располагается моторная зона, т.е. зона, ведающая движением.
Подтверждение такого вывода сегодня может быть достигнуто и другой методикой. Теперь физиологи умеют вводить непосредственно в клетки мозга микроэлектроды. Это тончайшие стеклянные трубочки диаметром в одну сотую миллиметра, через которые пропущен тон-чайший провод. Череп просверливают и подают электрический ток. Так вот, обнаруживается, что если в моторную зону ввести электроды и подать ток на них, то у животных начинают подергиваться конечности и тело. Причем.в зависимости от того, в какой участок подан импульс тока, дергается или задняя конечность, или передняя, или голова, т.е. разные участки моторной зоны ведают движениями разных частей тела.
Ниже, тоже спереди от сильвиевой борозды, находится зона, которая ведает речью, точнее, движениями языка, гортани, органов речи. В последние годы открыты участки мозга, в которых хранятся, по-видимому, программы целых отрезков поведения, состоящих из сложного сочетания различных движений. Так, например, раздражение в глубине мозга области, так называемого, ядра хвостатого тела вызывало у одной больной действия, связанные с застиланием постели и т.п.
Другие примеры целостных «встроенных» программ — это, например, дыхание, глотание, вздрагивание, рвота. Каждое из этих действий состоит из сложной системы движений. Например, в дыхании участвуют более 90 мышц. Их ритмическим сокращением управляет свыше тысячи нервных волокон. В рвоте участвует буквально весь организм: тело выгибается, открывается рот, происходит глубокий выдох, падает кровяное давление, замедляются сокращения сердца, выделяется слюна, сокращаются стенки желудка и пищевода и т.д. И вся эта сложнейшая система реакций автоматически стандартно развертывается от одного определенного раздражения, например щекотания в горле.
Стандартные программы выполнения движений участвуют в выполнении произвольных действий. Такого рода программы храняться, по-видимому, в мозжечке. Так, например, в движении, нужном, чтобы взять стакан, участвуют 58 различных мышц, определяющих положение 32 костей пальцев и руки. Полушария посылают лишь указание об общем характере движения. Мозжечок же в ответ выдает соответствующую программу согласованных сокращений необходимых мышц и контролирует ее выполнение. По-видимому, в мозгу хранятся тысячи таких программ. Из их репертуара мозг и выбирает* наиболее подходящие для выполнения соответствующих действий.
Задняя сторона полушарий сверху и позади от ро-ландовой борозды содержит зоны, ведающие органическими ощущениями: болью, удовольствием, чувством равновесия, ощущениями от муксулов и т.д. В затылочной части полушарий расположены зоны, ведающие зрением. Раздражение этих долей микроэлектродами вызывает ощущение вспышек света, крутящихся цветных шаров и кругов, движущихся черных и цветных полос, квадратов и т.п. Появление в сознании ярких зрительных образов, картин, звучания речи и музыки происходит при раздражении височных областей. Главные слуховые зоны расположены, по-видимому, в нижней части мозга позади сильвиевой борозды.
В общем, моторные функции сосредоточены, главным образом, в передней части полушарий, а сенсорные — в задней вдоль сильвиевой и роландовой борозд. Такова общая топография чувствительных зон мозга. На этой карте, в отличие от карты Земли, уйма белых пятен. На поверхности полушарий имеются громадные участки, значение которых вообще не установлено. Их уничтожают, раздражают током, а никаких видимых реакций или изменений поведения не происходит.
Предполагается, что эти белые пятна, эти «пустые зоны» ведают внутренней психической деятельностью, т.е. замыканием рефлексов, мышлением, и т.д. Их так и называют ассоциативными, т.е. соединительными, замыкающими зонами.
Структуры этих отделов, по-видимому, не отличаются такой четкой специализацией, как сенсорные и моторные отделы мозга. Связи в ассоциативных зонах образуются как отражения опыта. Они не предопределены наследственно, легко перестраиваются и приспособляются к новым условиям. В связи с этим даже удаление больших участков коры в указанных зонах довольно слабо отражается на поведении животного. Если какие-то заученные формы поведения и нарушаются, то затем они довольно быстро восстанавливаются под влиянием опыта.
Общий объем удаленных участков отражается не столько в потере способности к тем или иным действиям, сколько в ухудшении общей способности к научению. Так, например, при удалении у крысы 11—20 % коры общее количество ошибок, совершаемых до полного научения (в лабиринте), увеличивалось примерно в 2 раза. При удалении 31—40 % коры — примерно в 5 раз. А при удалении более половины коры — в 16 раз.
При этом не имело значения, какие именно «белые» участки коры удалены. На успешность обучения оказывал влияние только их общий объем. Физиолог Леш-ли, проводивший эти эксперименты, сделал отсюда вывод, что все участки мозга равноценны для деятельности или, как он выразился, эквипотенциальны.
Такой широкий вывод, по-видимому, не совсем верен. В частности, он не применим к специализированным сенсорным и моторным зонам. Но применительно к зонам, ответственным за обучение (т.е. ассоциативным), вывод этот во многом справедлив. Любой из ассоциативных участков коры может, по-видимому, с равным успехом образовывать очень широкий круг связей.
|
| |
| |
