Выработка условного рефлекса, дифференцировочного и

Угасательного торможения у человека на словесный раздражитель

Цель работы: ознакомиться с возможностью выработки условного рефлекса у человека при словесном подкреплении и проявлением дифференцировочного и угасательного торможения.

Оснащение: секундомер.

Ход работы.

1. Работа проводится в виде коллективного эксперимента. Экспериментатор должен быть хорошо виден студентам. Предварительно студентам дается только словесная инструкция: при команде «раз» вы должны поднять свою правую руку.

Словесный сигнал «раз» выступает в роли безусловного раздражителя, условным раздражителем является подъем правой руки экспериментатора, дифференцировочным раздражителем служит подъем левой руки экспериментатора. Экспериментатор быстро поднимает свою правую руку – условный раздражитель и в конце этого движения произносит команду «раз» – безусловный раздражитель.

2. В течение 8-9 повторений с интервалом в 15-20 секунд экспериментатор сочетает условный раздражитель – подъем руки с командой «раз».

3. На 9-10 пробе экспериментатор предъявляет лишь условный раздражитель – подъем руки и подсчитывает, у какого количества испытуемых выработался условный рефлекс.

4. Повторив еще несколько раз сочетание команды «раз» и подъем правой руки, экспериментатор внезапно поднимает левую руку – дифференцировочный раздражитель и подсчитывает, у какого количества испытуемых наблюдается дифференцировка.

5. После нескольких сочетаний условного и безусловного раздражителей экспериментатор последовательно предъявляет лишь условный раздражитель и подсчитывает, сколько потребовалось изолированных предъявлений условного раздражителя для полного угасания условного рефлекса.

 

Оформление опыта. Результаты опыта внести в протокол и сделать выводы. Отразить в протоколе, что является в опыте условным, безусловным, дифференцировочным раздражителем, в чем выражается условный рефлекс, дифференцировка, угасание условного рефлекса. Отметить, сколько проб потребовалось для выработки условного рефлекса, дифференцировки и его угасания и у скольких испытуемых это произошло.

 

Лабораторная работа 4.

Выработка навыка зеркального письма как пример разрушения старого и образования нового динамического стереотипа

 

Цель работы: выяснить закономерности выработки любого навыка путем моделирования.

Оснащение: секундомер.

Ход работы. Испытуемого, просят написать скорописью какое-либо слово, например: «физиология». Экспериментатор фиксирует время, за которое оно было написано. С правой стороны от слова в скобках проставляют затраченное время.

Испытуемому предлагают написать то же слово зеркальным шрифтом справа налево. Писать надо так, чтобы все элементы букв были повернуты в противоположную сторону. Сделайте 10 попыток, каждый раз фиксируя затраченное время.

 

Результаты выработки навыка зеркального письма

Время, необходимое для обычного написания слова, с	Время, необходимое для написания слова зеркальным шрифтом, в каждой из 10 попыток

 

Оформление опыта. Используя полученные данные построить график. На оси Х (абсциссе) отложить порядковый номер попытки, на оси Y (ординате) – время, которое испытуемый потратил на написание очередного слова.

Подсчитать, сколько разрывов между буквами было при написании слова обычным способом, сколько разрывов стало при первой и последующих попытках написания слова справа налево. Подсчитать число букв, в которых встречаются элементы, написанные старым способом.

Вопросы для самоконтроля

1. Вам необходимо выработать условный слюноотделительный рефлекс у собаки. Как это сделать? Какие условия необходимы для выработки рефлекса?

2. На опыты по изучению условных рефлексов привели двух собак. Перед началом опыта одна из них выпила большое количество воды. Затем началось исследование. Вначале у обеих собак условные рефлексы протекали нормально. Но через некоторое время у собаки, пившей воду, условные рефлексы исчезли. Никаких случайных внешних воздействий отмечено не было. В чем причина торможения условных рефлексов?

3. Как известно, условный рефлекс можно выработать практически на действие любого индифферентного раздражителя. Причем рефлекс вырабатывается весьма быстро. У одной собаки в павловских лабораториях никак не удавалось выработать условный рефлекс на определенный раздражитель, а именно: бульканье воды. Попытайтесь объяснить этот необычный результат.

4. На движущемся конвейере лежат одинаковые детали (металлические шарики). Некоторые из них имеют отклонения от стандарта (при этом меняется отражающая способность поверхности) и подлежат браковке. Одна из фирм использовала в качестве контролеров – голубей. Голуби клевали бракованные детали (которые падали в специальный ящик) и не трогали нормальные шарики, оставляя их на конвейере. Эффективность выбраковки оказалась очень высокой. Почему были выбраны именно голуби, и в чем заключалось их обучение?

5. Начиная первые опыты по изучению условных рефлексов, И. П. Павлов построил «башни молчания», в которых находились экспериментальные камеры с абсолютной звукоизоляцией. Однако впоследствии оказалось, что в таких камерах собаки засыпают. Особенно быстро это происходило с собаками-сангвиниками. В чем причина?

6. Один из способов работы с алкоголизмом состоит в выработке условного рвотного рефлекса на алкоголь. Как вырабатывают этот рефлекс?

7. Можно ли при помощи условных рефлексов установить, что человек симулирует глухоту?

8. Можно ли у человека образовать условный рефлекс, не прибегая к многократному сочетанию искусственного условного сигнала с безусловным раздражителем?

9. Как доказать, что выделение слюны у собаки при виде и запахе мяса является условно-рефлекторной, а не врожденной реакцией? Почему такие рефлексы называются натуральными (естественными).

ТЕМА 5. ПАМЯТЬ. ВНИМАНИЕ

Теоретические сведения

Память – это совокупность взаимосвязанных нервных процессов, протекающих в коре головного мозга, направленных на сохранение прошлого опыта в целях использования его в дальнейшей деятельности (способность приобретать, сохранять и воспроизводить в сознании информацию о ранее воздействовавшем событии).

Память тесно связана с обучением. Память и обучение являются основой для адаптации индивидуального поведения к окружающей среде. Процесс памяти включает 4 стадии: восприятие, запечатление и запоминание информации; сохранение информации; воспроизведение необходимой информации; забывание.

Наиболее простыми видами памяти являются привыкание и сенситизация.

Привыкание проявляется в постепенном уменьшении реакции по мере повторного предъявления раздражителя. Привыкание сопровождается угасанием ориентировочной реакции.

Сенситизация – процесс, противоположный привыканию, выражается в снижение порога при предъявлении раздражителя. Благодаря сенситизации организм начинает реагировать на ранее нейтральный раздражитель.

Память о структурно-функциональной организации живой системы как представителя определенного биологического вида называется генетической памятью –носителями ее являются нуклеиновые кислоты (ДНК, РНК).

Иммунологическая память – проявляется в способности иммунной системы усиливать защитную реакцию организма на повторное проникновение в него генетически инородных тел (вирусов, бактерий и др.). Иммунный ответ организма осуществляется двумя системами: системой В-лимфоцитов, продуцирующихся в костном мозге, и системой Т-лимфоцитов, образующихся в вилочковой железе.

Нейрологическая память возникает с появлением нервной системы. Ее определяют как совокупность сложных процессов, обеспечивающих формирование адаптивного поведения организма. Нейрологическую память подразделяют на генотипическую и фенотипическую. Генотипическая память обусловливает становление безусловных рефлексов, инстинктов, импринтинга, играющих важную роль в приспособлении и выживаемости вида. Фенотипическая память составляет основу адаптивного индивидуального поведения и формируется в процессе научения. Ее механизмы обеспечивают хранение и извлечение информации, приобретаемой в процессе индивидуального развития организма.

Процессы запоминания и хранения одной и той же информации о событиях, фактах, явлениях могут быть организованы на основании различных принципов и механизмов. Один и тот же факт может храниться в сенсорном, вербальном, декларативном, процедурном видах, может вспоминаться произвольно или непроизвольно с использованием разных временных, логических, эмоциональных ассоциаций.

Непроизвольная память проявляется в тех случаях, когда не ставится специальная цель запоминания информации.

Произвольная память связана с сознательным целевым запоминанием информации.

Эмоциональная память направлена на запоминание эмоциональных компонентов поведенческого акта и субъективных переживаний человека.

Процедурная (имплицитная) память представлена моторными навыками, классическими и инструментальными рефлексами. Она формируется часто непроизвольно, требует неоднократного повторения и хранит информацию о причинно-следственных отношениях между событиями.

Декларативная (эксплицитная) память основана на оперировании с понятиями. Это память на лица, места событий, предметы. Декларативная память всегда произвольна, так как предполагает знание об объекте запоминания. Процесс запоминания проходит быстро, а информация может храниться в течение многих лет без напоминания.

Образная память подразумевает хранение информации в виде образов предметов, явлений или событий, которые сохраняют свою топологию (соотношение пространственно-временных характеристик). В зависимости от характера образа различают зрительную, слуховую, осязательную, вкусовую, обонятельную образную память.

Вербальная память представляет собой систему запоминания, основанную на смысловых характеристиках понятий. Организация и структурирование вербальной памяти основаны на кодовом (абстрактном) описании понятий и слов, обозначающих эти понятия.

Логическая память основана на причинно-следственном характере запоминания информации, использовании логических ассоциаций при воспроизведении информации из памяти.

Ассоциативная память связана с запоминанием информации на основании цепи ассоциаций, когда одно событие вызывает в памяти другие, связанные с ним по принципу самых разных аналогий, сравнений, элементов сходства или отличий.

Эпизодическая память – память на датированные во времени эпизоды и события из индивидуальной жизни человека. Она строится на основе временных ассоциаций, последовательности событий во времени, хотя учитывает также и комплекс пространственно-временных координат.

В становлении энграммы (следа памяти, сформированного в результате научения) существует несколько этапов, которые последовательно переходят друг в друга и различаются механизмами фиксации энграммы, степенью ее устойчивости и объемом одновременно сохраняемой информации.

Сенсорная память (иконическая, эхоическая) имеет самый короткий период удержания информации в виде сенсорных следов, оставленных только что действовавшим стимулом. Любой стимул на уровне сенсорной клетки ведет к формированию рецептивного поля. Это и есть первичный след памяти в нервной системе. Далее информация обрабатывается на разных уровнях нервной системы, поэтому последействие занимает больше времени, чем само ощущение. Сенсорная память непроизвольна и играет важную роль в процессах восприятия, так как в течение этого времени происходит опознание образа.

Кратковременная память представляет собой следующий этап формирования энграммы. Во времени она ограничена (до 10 мин.) и функционирует на ранних этапах, подготавливая основу для длительного хранения следов. В системе кратковременной памяти поступившая информация удерживается для ее обработки и выбора наиболее значимой для организма в данный момент времени. Главным свойством кратковременной памяти является ее уязвимость к чрезвычайным воздействиям, вызывающим ее нарушение и развитие ретроградной амнезии. Физиологическая роль кратковременной памяти состоит в закреплении энграммы (следа) за счет избирательного повышения эффективности синаптической передачи и повышения возбуждения постсинаптических нейронов, задействованных данной информацией. Установлено, что объем кратковременной памяти человека измеряется 7±2 единицами, т.е. бессмысленные слова после однократного их применения воспроизводятся испытуемыми лишь в количестве 7±2.

Промежуточная память удерживает информацию более длительно, чем кратковременная (до 30 мин.). В системе промежуточной памяти осуществляется избирательное удержание информации на время, необходимое для выполнения текущей деятельности. Промежуточная память обладает большей емкостью, чем кратковременная.

Долговременная память представляет собой этап формирования энграммы, который переводит ее в устойчивое состояние. Процесс перехода информации из кратковременной в долговременную память называют консолидацией. Время и объем информации, сохраняемой в долговременной памяти, неограничен.

Механизмы памяти до конца не раскрыты, поэтому существуют множество теорий, объясняющих механизмы памяти. К теориям кратковременной памяти относятся: реверберационная теория, синаптическая (морфологическая) теория. Механизмы долговременной памяти объясняются морфологической, глиальной, медиаторной, молекулярной, иммунологической теориями.

Слово «память» происходит от греч. – mneme, а отсутствие или нарушение памяти называется амнезией.

Внимание – это сосредоточенность деятельности субъекта в данный момент времени на каком-то реальном или идеальном объекте (предмете, событии, образе, рассуждении и т.д.).

Функции внимания: отбор значимых воздействий, которые соответствуют потребностям данной деятельности; игнорирование других несущественных конкурирующих воздействий; удерживание, сохранение выполняемой деятельности, пока не будет достигнута цель, т.е. регуляция и контроль деятельности.

К основным характеристикам внимания относятся: устойчивость, концентрация, объем, распределение и переключаемость.

Устойчивость внимания – длительность привлечения внимания к одному и тому же объекту или влиянию.

Концентрация внимания – способность сосредоточиться на главной деятельности, отвлекаясь от всего того, что находится в данный момент за пределами решаемой задачи.

Объем внимания – способность восприятия определенного количества объектов за короткий промежуток времени.

Распределение внимания – способность удерживать в поле внимания определенное количество разнородных объектов одновременно.

Переключаемость внимания – скорость перевода внимания с одного вида деятельности на другой или с одного объекта на другой.

Выделяют три вида внимания.

Непроизвольное внимание – переключение внимания на неожиданное изменение физических, временных и пространственных характеристик стимулов или на проявление значимых сигналов, не требует усилий, протекает автоматически (возникает помимо воли человека). Основу непроизвольного внимания составляет ориентировочный рефлекс. Его появление автоматически включает произвольное внимание, которое обеспечивает дальнейшую контролируемую переработку информации о раздражителе.

Произвольное (активное) внимание – направленность объекта на выбранную цель, контролируемый и осознаваемый процесс, обеспечивающий последовательную обработку информации (требует сознательного сосредоточения на определенной информации и приложения волевых усилий).

Постпроизвольное внимание – процесс освоения деятельности и увлеченности выполняемой работой. Оно не требует усилия воли, поскольку поддерживается повышенным интересом к текущей работе.

Процессы внимания являются многокомпонентными и вызывают изменения активности всего организма и различных мозговых структур.

Вегетативный компонент внимания выражается в том, что при появлении нового или необычного стимула наблюдается расширение зрачков, увеличение кожной проводимости, снижение частоты сердечных сокращений, изменение дыхания, расширение сосудов головы, сужение сосудов конечностей.

Двигательный компонент внимания включает в себя поворот головы и глаз по направлению к новому или изменившемуся стимулу, а также увеличение общего мышечного тонуса, что обеспечивает повышенную готовность организма к выполнению двигательных актов.

Сенсорный компонент внимания направлен на увеличение чувствительности сенсорных систем к восприятию новых стимулов.

Нейрофизиологический компонент внимания представлен изменением активности структур мозга. Эта форма активации направлена на интеграцию нейронов в функциональные системы, эффективно обеспечивающие деятельность организма в целом.

 

Ход занятия

Устно раскройте темы занятия:

1. Память: определение, биологическое значение.

2. Классификация видов памяти.

3. Роль отдельных структур мозга в формировании нейрологической памяти.

4. Теории памяти.

5. Нарушения памяти.

6. Внимание: понятие, виды, биологическое значение.

Просмотрите видеофильм «Память».

Выполните предложенные лабораторные работы.

Лабораторная работа 1.