Физиология высшей нервной деятельности ВНД животных Лекцию подготовила

Физиология высшей нервной деятельности (ВНД) животных Лекцию подготовила доцент кафедры морфологии и физиологии С. В. Теребова

ПЛАН: 1. 2. 3. 4. Общая характеристика ВНД Условные рефлексы, их выработка, механизм образования, закрепления и торможения Динамический стереотип Две сигнальные системы действительности

В. 1. Общая характеристика ВНД – это совместная деятельность коры больших полушарий и подкорковых образований, которая обеспечивает адаптацию организма к условиям среды Физиология ВНД – изучает нервные механизмы работы мозга, определяющие поведение животных.

Кора больших полушарий • Это тонкий слой серого вещества в несколько мм (1, 3 -4, 5), покрывающий большие полушария. • Нейроны коры (в основном пирамидные, веретенообразные и звездчатые клетки) со множеством типов соединений расположены в шесть слоев. • В коре б/п имеются извилины и борозды, увеличивающие её поверхность и усложняющие строение.

КОРА БОЛЬШИХ ПОЛУШАРИЙ МОТОРНАЯ ЗОНА ↓ имеется в каждом полушарии, здесь сосредоточены исполнительные двигательные центры. Функция – управление скелетными мышцами противоположной половины тела. СЕНСОРНЫЕ ЗОНЫ ↓ зрительная – в затылочных долях больших полушарий; слуховая – в височных долях; обонятельная – в аммоновом роге древней коры; тактильная – область задней центральной извилины; поступают импульсы от рецепторов кожи, реагирующих на прикосновение и давление. ИНТЕРОРЕЦЕПТИВНАЯ ЗОНА ↓ располагается в премоторной области, получает импульсы от внутренних органов. Раздражение или удаление этой зоны приводит к изменению дыхания, работы сердца, просвета сосудов, к нарушению деятельности ЖКТ.

• В формировании ВНД принимают участие кора больших полушарий, подкорковые ядра, лимбическая система, гипоталамус, ретикулярная формация. • ВНД осуществляется по принципу условного рефлекса – условно-рефлекторная деятельность. • Впервые идею о рефлекторной деятельности головного мозга выдвинул русский физиолог И. М. Сеченов. Его идеи были развиты и экспериментально доказаны И. П. Павловым, который создал учение о ВНД. Его учение доказало единство безусловных рефлексов (телесные потребности) и условных рефлексов (психические явления).

В. 2. Условные рефлексы, их выработка, механизм образования, закрепления и торможения • Безусловные рефлексы – врожденные видовые, передающиеся по наследству. Могут осуществляться без участия коры больших полушарий. Например, сосательный пищевой рефлекс у новорожденного теленка, специфическое оборонительное поведение (ёж сворачивается в клубок, кошка выгибает спину и др. ). Для каждого безусловного рефлекса имеется определенная рефлекторная дуга.

• Условные рефлексы – приобретенные индивидуальные рефлексы животных, человека. Осуществляются с участием коры больших полушарий. • В основе образования условного рефлекса лежит установление временной связи между сенсорными и моторными нейронами коры, входящими в состав центра рефлекторной дуги безусловного рефлекса. Сенсорные нейроны воспринимают информацию о действии условного раздражителя (свет, звук и др. ), а моторные нейроны – безусловного (корм). • Условные рефлексы имеют большое биологическое значение, так как обеспечивают заблаговременное приспособление организма к изменяющимся условиям внешней среды. По условным раздражителям животное может найти воду, пищу, скрыться от опасности и т. д. Условно-рефлекторная деятельность животных в значительной степени обеспечивает их поведение.

Правила выработки условного рефлекса 1. Сначала действуют условным раздражителем (зажигают лампочку, издают звук и др. ), а затем через 5 -30 с дают корм – безусловный раздражитель (м. б. болевое воздействие, поглаживание и др. ). 2. Одновременное действие условного и безусловного раздражителей должно повторяться не менее 5 раз. 3. Условный раздражитель д. б. слабее безусловного

• В основе образования условного рефлекса лежит установление временной связи между сенсорными и моторными зонами коры б/п, входящими в состав центра рефлекторной дуги безусловного рефлекса. Сенсорные нейроны воспринимают информацию о действии условного раздражителя, а моторные – безусловного. • Раздражение любого рецепторного образования приводит к возбуждению в соответствующем пункте коры б/п. При образовании условного рефлекса образуются два возбужденных пункта: зрительный и пищевой. Под влиянием безусловного раздражителя – корма – возникает более сильный очаг возбуждения, чем от действия света.

• Более мощный очаг возбуждения притягивает к себе возбуждение из менее сильного очага. Так образуется временная связь. Эта связь становится более прочной при многократном сочетании безусловного и условного раздражителей. Наступает такой момент, когда только на условный раздражитель (свет) возникает безусловный рефлекс – выделение слюны при отсутствии безусловного раздражителя (корма). • Т. о. возбуждение от рецепторов сетчатки, дойдя до зрительного центра по проторенным путям бежит к пищевому центру, затем по нисходящим путям спускается в центр слюноотделения продолговатого мозга и по центробежным нервам подходит к слюнным железам, которые начинают выделять слюну. • Условный рефлекс образуется на базе безусловного.

• Различают условные рефлексы различных порядков. При подкреплении условного раздражителя безусловным вырабатывается условный рефлекс первого порядка. Если какой-то раздражитель подкрепляется условным раздражителем, на который уже выработан условный рефлекс, то на первый раздражитель вырабатывается условный рефлекс второго порядка. К условным рефлексам второго и более высокого порядка относятся условные рефлексы, вырабатываемые на словесный сигнал (слово представляет здесь сигнал, на который ранее был образован условный рефлекс при подкреплении его безусловным стимулом). • Условные рефлексы высших порядков вырабатываются с трудом, что зависит от уровня организации живого организма. • У собаки можно выработать условные рефлексы до 5— 6 порядка, у обезьяны — до 10— 12 порядка, у человека — до 50— 100 порядка.

• Натуральные условные рефлексы образуются на естественные раздражители (например, запах мяса при кормлении им). Натуральные условные рефлексы по сравнению с искусственными отличаются большей легкостью образования и большей прочностью. • Искусственными называют условные рефлексы, образующиеся на стимулы, которые обычно не имеют прямого отношения к подкрепляющему их безусловному стимулу (например, световой раздражитель, подкрепляемый пищей).

• На основе своих опытов Павлов разработал несколько теорий работы коры головного мозга, в частности теорию возбуждения и торможения состояний коры, характеризующихся повышенной и пониженной активностью. Он предположил, что торможение, разливаясь по коре, является причиной такого феномена, как затухание условного рефлекса. • Павлов считал, что сон – это состояние, при котором торможение полностью захватывает кору головного мозга. Более поздние работы в области неврологии и психофизиологии показали, что работа коры намного сложнее, чем он предполагал.

Торможение условных рефлексов • Условные рефлексы при устранении условий, вызвавших их образование, исчезают. В основе их исчезновения лежит развитие процесса торможения в коре б/п и в центральном звене рефлекторной дуги условного рефлекса. • Виды торможения условного рефлекса: 1. Внешнее торможение 2. Внутреннее торможение

Внешнее торможение (безусловное) • Возникает в результате действия на организм нового раздражителя, не связанного с данным условным рефлексом. Различают: 1. Внешнее - основная причина подавления условного рефлекса не зависит от самого тормозимого рефлекса и не требует специальной выработки. 2. Запредельное - развивается либо при чрезмерно большой силе стимула, либо при низком функциональном состоянии центральной нервной системы (охранительное торможение).

• Биологический смысл безусловного внешнего торможения - обеспечение реакции на главный, наиболее важный для организма в данный момент времени, стимул при одновременном угнетении или подавлении реакции на второстепенный (условный) стимул. • Условное (внутреннее) торможение носит условный характер и требует специальной выработки. Поскольку развитие тормозного эффекта связано с нейрофизиологическим механизмом образования условного рефлекса, такое торможение относится к категории внутреннего торможения. • Биологический смысл внутреннего торможения изменившиеся условия внешней среды (прекращение подкрепления условного стимула безусловным) требует соответствующего адаптивного приспособительного изменения в поведении. Условный рефлекс угнетается, подавляется, поскольку перестает быть сигналом, предвещающим появление безусловного стимула.

Внутреннее торможение (условное) • 1. 2. 3. 4. Возникает при условии, когда действие условного раздражителя не подкрепляется действием безусловного раздражителя. Различают: Угасание Дифференцировка Запаздывание Условный тормоз

В. 3. Динамический стереотип • Это зафиксированная система из условных и безусловных рефлексов, протекающая в определенной последовательности в течение суток. • Динамический стереотип вырабатывается вследствие образования условных рефлексов на комплексы раздражителей.

• Многократно повторяясь, стереотипные комплексы раздражителей вызывают в коре б/п целую мозаику очагов возбуждения и торможения, которые включаются в строго определенном порядке. Это ведет к системности в работе коры б/п. Изменение условий среды или новые раздражители не сразу могут нарушить закрепившийся стереотип. Переделка прочного динамического стереотипа в некоторых случаях может оказаться невыполнимой и ведет к расстройству ВНД.

В. 4. Две сигнальные системы действительности. • Различают две сигнальные системы действительности: 1. Первая – присуща животным и человеку. Кора б/п воспринимает раздражения – сигналы внешнего мира, анализирует их, синтезирует программу действий, т. е. осмысливает. Так осуществляется ответная реакция.

2. Вторая сигнальная система действительности – характерна только для человека, выработалась в процессе эволюции. Вторыми сигналами являются слова, которые характеризуют конкретный раздражитель.

Огонь – безусловный раздражитель. Вид огня – первый сигнал раздражителя. Слово «огонь» - второй сигнал раздражителя, т. е. сигнала. Обе сигнальные системы человека действуют в неразрывной связи. Человек может контролировать свои инстинкты и эмоции.

Спасибо за внимание!