ПСИХОФИЗИОЛОГИЯ МЫСЛИТЕЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ 9 1 Электрофизиологические корреляты мышления

ПСИХОФИЗИОЛОГИЯ МЫСЛИТЕЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ 9. 1. Электрофизиологические корреляты мышления 9. 2. Психофизиологические аспекты принятия решения 9. 3. Психофизиологический подход к интеллекту

Мышление – это: – Высшая форма познавательной деятельности человека, позволяющая отражать окружающую действительность обобщенно, опосредованно и устанавливать связи и отношения между предметами и явлениями.

Основные функции МЫШЛЕНИЕ Установление всеобщих взаимосвязей Понимание сущности конкретного явления как разновидности определенного класса явлений Обобщение свойств однородной группы явлений и др.

Бихевиоризтские концепции Сторонники этой концепции рассматривают мышление как беззвучную речь, как выражение работы речевого механизма (у глухонемых механизмы жестикуляции), как оборванный в последней части рефлекс (по И. М. Сеченову), как «торможение сочетательных рефлексов речевого порядка» (по В. М. Бехтереву) Так, еще в начале ХХ века Уотcон выдвинул гипотезу о том, что мысль порождается той же двигательной активностью, что и речь. Единственная разница между этими процессами состоит в том, что мысль представляет собой внутренний диалог, а речь – это мысль, произносимая вслух. Хотя мышление и сопровождается скрытой мышечной активностью, но сегодня отнюдь не доказано, что речь – это всегда точная копия мысли.

• Когнитивистские концепции С точки зрения когнитивистов развитие мышления связанно с развитием ряда символических процессов, в частности понятий. Благодаря последним, ребенок может организовать информацию и предвидеть последствия своих действий в окружающем мире. Брунер с соавторами считает, что наше познание мира носит прежде всего чувственный и двигательный характер. Ничто не может быть включено в мысль, не пройдя сначала через наши чувства, особенно двигательную активность, направленную во внешний мир.

Пиаже выделил также и три стадии познавательных процессов: · сенсорная – характерны главным образом становление и развитие чувствительных и двигательных структур; · стадия конкретных операций – соответствует возрасту примерно от 2 до 11– 12 лет; на протяжении этой стадии символическое мышление развивается с помощью жестов понятий и языка; мышление ребенка эгоцентрично; · стадия формальных операций – в мышлении все возрастающую роль начинают играть гипотезы и дедуктивные заключения, развивается понятийное мышление, эта стадия достигает полного развития к 14 или 15 годам.

• Регистрация физиологических показателей в ходе умственной деятельности. Он направлен на выявление динамики физиологических показателей в процессе решения задач разного типа. Первый подход позволяет изучать процессуальную сторону • Второй подход исходит из того, что присущие человеку способы познавательной деятельности находят закономерное отражение в физиологических показателях, в результате те приобретают устойчивые индивидуальные особенности. По этой логике, главное — найти те показатели, которые статистически достоверно связаны с успешностью познавательной деятельности, например, коэффициентом интеллекта, причем физиологические показатели в этом случае получают независимо от психометрических.

Электрофизиологические корреляты мышления Показатели работы головного мозга в диапазоне от нейронной активности до суммарной биоэлектрической. Регистрация миограммы, электрической активности кожи и Оккулография (регистрация глазных движений). При выборе мыслительных задач нередко опираются на эмпирическое правило: задания должны быть адресованы топографически разнесенным областям мозга, в первую очередь, коры больших полушарий. Типичным примером служит сочетание задач вербальнологических и зрительно-пространственных.

Если принятие решения занимает 100 мс, то и соответствующие электрофизиологические процессы ему должны иметь временные параметры в пределах 100 мс. Длительность импульса (потенциала действия) нейрона равна 1 мс, а межимпульсные интервалы составляют 30 -60 мс. • Количество нейронов в мозге оценивается числом 1010, а число связей, возникающих между нейронами, практически бесконечно.

Нейронные корреляты мыслительных операций • Смысловая значимость стимула может кодироваться частотой разряда нейронов, т. е. паттерны текущей частоты активности нейронов некоторых структур мозга способны отражать общие смысловые характеристики слов. • Паттерн текущей частоты разрядов функционально объединенной группы нейронов можно рассматривать как структуру или последовательность, включающую несколько компонентов. • Эти компоненты, представленные всплесками (или падениями) частоты разрядов, возникают на определенных стадиях решения задачи и, повидимому, отражают включение или переключение работы нейронов на новый этап решения задачи.

Ритмы ЭЭГ и мышление • Умственная деятельность вызывает устойчивую десинхронизацию альфа-ритма, и что именно десинхронизация оказывается объективным показателем активации. • При выполнении мыслительных заданий может усиливаться дельта- и тетаактивность. Причем усиление последней составляющей положительно соотносится с успешностью решения задач. • Тета активность наиболее выражена в передних отделах коры, причем ее максимальная выраженность соответствует по времени периодам наибольшей концентрации внимания человека при решении задач и обнаруживает связь со скоростью решения задач.

• Умственная активность у взрослых сопровождается повышением мощности бета-ритма, причем значимое усиление высокочастотной активности наблюдается при умственной деятельности, включающей элементы новизны, в то время как стереотипные, повторяющиеся умственные операции, сопровождаются ее снижением. • Успешность выполнения вербальных заданий и тестов на зрительно-пространственные отношения оказывается положительно связанной с высокой активностью бета диапазона ЭЭГ левого полушария. • Эта активность связана с отражением деятельности механизмов сканирования структуры стимула, осуществляемой нейронными сетями, продуцирующими высокочастотную активность ЭЭГ.

• Динамика альфа активности при умственной деятельности имеет сложный характер. • При анализе альфа-ритма в последнее время принято выделять три (иногда две) составляющие: высоко- средне- и низкочастотную. • Эти субкомпоненты альфа-ритма по-разному связаны с умственной деятельностью. • Низкочастотный и высокочастотный альфаритм в большей мере соотносится с когнитивными аспектами деятельности, тогда как среднечастотный альфа-ритм в основном отражает процессы неспецифической активации.

Пространственно-временная организация ЭЭГ и мышление • Для состояния покоя обычно характерен некоторый средний уровень синхронности и когерентности ЭЭГ, который отражает активное поддержание межзональных связей и тонуса зон коры в покое. • При решении как вербальных, так и арифметических задач возрастает степень дистантной синхронизации биопотенциалов в лобных и центральных отделах левого полушария, но помимо этого при решении математических задач возникает дополнительный фокус активации в теменно-затылочных отделах. • При выполнении легкого по алгоритму действия возрастает степень синхронизации в задних отделах левого полушария, при трудном алгоритмическом действии фокус активации перемещается в передние зоны левого полушария.

Пространственно-временная организация ЭЭГ и мышление • При последовательном способе обработки информации (сукцессивном) наблюдается преимущественная активация передних зон левого полушария, при целостном схватывании (симультанном) — тех же зон правого полушария. • Межзональные отношения изменяются в зависимости от степени оригинальности решения задачи. • У испытуемых, использующих стандартные приемы решения, преимущественно преобладает активность левого полушария, • У испытуемых, которые применяют нестандартные (эвристические) решения, характерно преобладание активации в правом полушарии, наиболее сильное в лобных отделах, причем как в покое, так и при решении задачи

• Продуктивным методом исследования физиологических основ принятия решения является метод регистрации вызванных, или событийносвязанных, потенциалов (ВП и ССП). • ССП — это реакции разных зон коры на внешнее событие, сопоставимые по длительности с реальным психологическим процессом переработки информации или поведенческим актом. • В составе этих реакций можно выделять компоненты двух типов: ранние специфические (экзогенные) и поздние неспецифические (эндогенные) компоненты. • Экзогенные компоненты связаны с первичной обработкой, а эндогенные отражают этапы более сложной обработки стимулов: формирование образа, сличение его с эталонами памяти, принятием перцептивного решения.

Функциональное значение волны Р 3 • С позиций теории функциональных систем возникновение волны Р 3 характеризует смену действующих ФС, переход от одного крупного этапа поведения к другому, волна Р 3 при этом отражает перестройку "текущего содержания психики", а ее амплитуда — масштаб реорганизаций, происходящих в той или иной области мозга • С позиций информационного подхода функциональное значение Р 3 рассматривается как результат "когнитивного завершения". Процесс восприятия состоит из отдельных дискретных временных единиц "перцептивных эпох". Внутри каждой эпохи осуществляется анализ ситуации и складывается ожидание события, которое должно завершить эпоху. Завершение эпохи выражается в виде появления волны Р 3, преобладающей в теменной области. Отдельные компоненты ВП отражают чередование подъемов и спадов активации структур, ответственных за реализацию когнитивной деятельности, а волна Р 3 обусловлена снижением уровня активации в третичных зонах коры, ответственных за когнитивное завершение перцептивного акта и принятие решения. • Волна Р 3 представляет собой проявление особой категории метаконтрольных процессов, которые связаны с планированием и контролем поведения в целом, установлением долговременных приоритетов в поведении, определением вероятностных изменений окружающей среды.

• Психофизиологическая хронометрия — направление, исследующее временные параметры (начало, продолжительность, скорость) когнитивных операций с помощью физиологических методов. Наибольшее значение здесь имеют амплитудно-временные характеристики компонентов ВП и ССП. • Объектом изучения являются как экзогенные, так и эндогенные компоненты, отражающие различные стадии процесса переработки информации. • Временные параметры экзогенных компонентов позволяют судить о времени, которое требуется для сенсорного анализа. • Временные параметры эндогенных компонентов дают представление о длительности этапов обработки, связанных с операциями формирования образа, сличения его с эталонами памяти и принятия решения. • Латентный период Р 3 прямо связан с информационной спецификой стимула и обратно пропорционален сложности экспериментальной задаче. • При этом амплитуда компонента Р 3 тем больше, чем сложнее сам стимул в экспериментальной задаче и чем больше когнитивных операций требует от испытуемого ситуация эксперимента.

Три аспекта интеллекта • Биологический интеллект- генетически детерминированная биологическая база когнитивного функционирования и всех его индивидуальных различий. Возникая на основе нейрофизиологических и биохимических факторов, он непосредственно связан с деятельностью коры больших полушарий • Психометрический интеллект измеряется тестами интеллекта и зависит как от биологического интеллекта, так и от социокультурных факторов. • Социальный интеллект - это интеллектуальные способности, проявляющиеся в повседневной жизни. Он зависит от психометрического интеллекта, а также от личностных особенностей, обучения, социо-экономического статуса. • Иногда биологический интеллект обозначают как интеллект А, социальный — как интеллект Б. Очевидно, что интеллект Б гораздо шире, чем интеллект А и включает его в себя.

Вызванные потенциалы у шести испытуемых с высоким (слева) и шести испытуемых с низким (справа) показателями IQ (по Г. И. Айзенку, 1995)

• Наибольшую известность в связи с этим приобрели исследования А. и Д. Хендриксонов, в основе которых лежит теоретическая модель памяти, информационной обработки и интеллекта. • В основу индивидуальных различий здесь кладутся различия в особенностях синаптической передачи и формирования энграмм памяти. • Индивиды, безошибочно обрабатывающие информацию, должны продуцировать высокоамплитудные и имеющие сложную форму ВП, т. е. с дополнительными пиками и колебаниями. • Низкоамплитудные ВП упрощенной формы характерны для индивидов с низким показателями интеллекта. • Эти предположения получили статистическое подтверждение при сопоставлении ВП и показателей интеллекта по тестам Векслера и Равена.

Топографические факторы • Анализ мозга выдающегося физика А. Эйнштейна показал, что именно в передних ассоциативных зонах левого полушария рецептивный слой коры был в два раза толще обычного. • Там же было обнаружено значительно превосходящее статистическую норму число так называемых глиальных клеток, которые обслуживали метаболические нужды увеличенных в размере нейронов. • Характерно, что исследования других отделов мозга Эйнштейна не выявили особых отличий

Топографические факторы • Анализ мозга выдающегося физика А. Эйнштейна показал, что именно в передних ассоциативных зонах левого полушария рецептивный слой коры был в два раза толще обычного. • Там же было обнаружено значительно превосходящее статистическую норму число так называемых глиальных клеток, которые обслуживали метаболические нужды увеличенных в размере нейронов. • Характерно, что исследования других отделов мозга Эйнштейна не выявили особых отличий

• Предполагается, что столь неравномерное развитие мозга связано с перераспределением его ресурсов (медиаторов, нейропептидов и т. д. ) в пользу наиболее интенсивно работающих отделов. • Особую роль здесь играет перераспределение ресурсов медиатора ацетилхолина. • Холинэргическая система мозга, в которой ацетилхолин служит посредником проведения нервных импульсов, по некоторым представлениям, обеспечивает информационную составляющую процессов обучения. • Эти данные свидетельствуют о том, что индивидуальные различия в умственной деятельности человека, по-видимому, связаны с особенностями метаболизма в мозге

Соотношение нейронного и топографического уровней • С позиций системного подхода в работе мозга следует выделять два уровня, или типа, систем: микросистемный и макросистемный. • Микросистемный уровень представлен параметрами функционирования нейронов (принципами кодирования информации в нейронных сетях) и особенностями распространения нервных импульсов (скоростью и точностью передачи информации). • Макросистемный уровень отражает морфофункциональные особенности и значение отдельных структур мозга, а также их пространственно-временную организацию (хронотоп) в обеспечении эффективной умственной деятельности. • Изучение этих факторов позволяет выявить, что головной мозг, и в первую очередь зоны коры, в процессе мыслительной деятельности действуют как единая система с очень гибкой и подвижной внутренней структурой, которая адекватна специфике задачи и способам ее решения

Рассматривают следующие способы мыслительной деятельности

Теоретическое Эмпирическое Наглядно действенное Наглядно образное Словесно логическое Вербальное Наглядное По типу сознания По форме По функциям Мышление По средствам действия По степени рефлексии По типу проблем Творческое Критическое Интуитивное Рациональное Практическое Теоретическое

Качества мышления • Глубина - проявляется в степени проникновения в сущность явления, процесса; • Самостоятельность - выражается в умении увидеть новую проблему, поставить новый вопрос и затем решить задачи своими силами. Творческий характер мышления наиболее ярко выражается в его самостоятельности; • Гибкость - проявляется в умении изменять намеченный план действий, если этот план не удовлетворяет условиям, которые обнаруживаются в ходе решения задач; • Критичность - отражается способность человека правильно оценить как объективные условия, так и собственную активность и при необходимости отказаться от избранного пути и найти способ действия, наиболее отвечающий условиям деятельности; • Быстрота - проявляется в способности находить правильные, обоснованные решения и реализовывать их в условиях дефицита времени

Инертность мышления – качество, проявляющееся в склонности к шаблону, к привычному ходу мысли, в трудности переключения от одной системы действий к другой. Темп развития мыслительных процессов – минимальное число упражнений, необходимых для обобщения принципа решения. Экономичность мышления – число логических ходов рассуждений, посредством которых усваивается новая закономерность. Широта ума – умение охватить широкий круг вопросов в различных областях знаний и практики. Последовательность мышления – способность соблюдать строгий логический порядок в рассмотрении того или иного вопроса. Осознанность мышления – способность выразить в слове как результат работы (существенные признаки, понятия, закономерности и т. д. ), так и те способы, приемы, с помощью которых этот результат был найден.

Индивидуальные различия мыслительной деятельности

Мыслительные операции: • Анализ - мысленное расчленение предмета, явления и выявление составляющих элементов, частей, моментов, сторон. • Синтез – мысленное соотнесение, сопоставление, установление связи между различными элементами. • Сравнение – мысленное соотнесение каких-либо • • объектов и выделение в них общего и различного. Абстракция – выделение существенных свойств предмета при отвлечении от несущественных. Обобщение – мысленное объединение по тем существенным признакам, которые были выделены в процессе абстрагирования. • Конкретизация