Типы высшей нервной деятельности

Представление о типологических особенностях нервной системы человека и животных является одним из определяющих в учении о высшей нервной деятельности. Тип ВНД – это комплекс индивидуальных особенностей ВНД, обусловленный наследственными факторами и влиянием окружающей среды, характеризующийся силой, подвижностью и уравновешенностью нервных процессов (возбуждения и торможения) и определенным соотношением первой и второй сигнальных систем.

Наиболее важное свойство ВНД – сила нервных процессов. Под силой нервных процессов понимают способность нейронов выдерживать длительное возбуждение без перехода в запредельное торможение при действии сильного раздражителя. По силе нервных процессов всех людей можно разделить на два типа: сильный и слабый.

Второе свойство, положенное в основу классификации типов ВНД, – баланс между процессами возбуждения и торможения. Они могут быть уравновешенны, но могут и преобладать один над другим. У лиц со слабой нервной системой легко развивается охранительное запредельное торможение. Поэтому у них невозможно рассмотреть свойство уравновешенности процессов. Сильный же тип по этому признаку может быть разделён на уравновешенный и неуравновешенный.

Третье свойство нервной системы – подвижность, которая характеризуется быстротой взаимопереходов процессов возбуждения и торможения. В соответствии с этим И.П. Павлов выделил четыре типа ВНД животных и человека (рис. 13.4), которые позволили дать научное объяснение существованию четырех типов темперамента Гиппократа – сангвиник, флегматик, холерик, меланхолик.

1. Сильный уравновешенный подвижный (живой) тип – процессы возбуждения и торможения хорошо выражены, уравновешенны и легко переходят один в другой. Люди легко преодолевают трудности (сила), умеют быстро ориентироваться в новой обстановке (подвижность), с большим самообладанием (уравновешенность).

2. Сильный уравновешенный инертный (спокойный) тип – человек наделён хорошей силой нервных процессов и уравновешенностью, но малой подвижностью, инертностью нервных процессов. Люди работоспособные (сила), но медлительные, не любят изменять своим привычкам (инертность).

3. Сильный неуравновешенный (безудержный) тип – характеризуется сильным процессом возбуждения, который преобладает над торможением. Люди очень увлекающиеся, которые могут многое сделать (сила), но очень вспыльчивые и непредсказуемые (неуравновешенность).

4. Слабый тип – характеризуется слабыми процессами возбуждения и легко возникающими тормозными реакциями. Люди слабовольные, боятся трудностей, легко подчиняются чужому влиянию, подвержены тоскливому настроению.

Рис. 13.4. Схема типов высшей нервной деятельности (по И.П. Павлову)

 

 

Принадлежность к тому или иному типу ВНД отнюдь не означает оценку биологической приспособленности животного или социальной полноценности человека. Об этом свидетельствует хотя бы тот факт, что все четыре общих типа нервной системы животных выдержали беспощадную проверку временем в эволюции. Нет оснований считать людей разного типа нервной системы людьми «разного сорта». Каждый нужен и может найти своё место в жизни.

Наблюдая за различными формами поведения, за особенностями мышления и эмоциональной деятельности людей, И.П. Павлов предложил ещё одну классификацию типов ВНД, основанную на взаимодействии I и II сигнальных систем. По мнению Павлова, есть три типа людей: мыслительный, художественный и смешанный.

1. Для людей художественного типа характерно преобладание конкретно-образного мышления, основанного на деятельности более развитой первой сигнальной системы действительности. Эти люди наиболее склонны к синтезу. Представителями людей с ярко выраженным художественным типом И.П. Павлов считал Л.Н. Толстого и И.Е. Репина.

2. Для людей мыслительного типа характерно преобладание второй сигнальной системы действительности. Они более склонны к аналитическому, абстрактному, отвлечённому мышлению. К этому типу ВНД И.П. Павлов относил известного немецкого философа Гегеля, создателя теории происхождения видов английского учёного Ч. Дарвина.

3. Есть категории людей, у которых в равной степени развиты первая и вторая сигнальные системы. Люди с указанным типом склонны как к абстрактному, так и чувственно-образному мышлению. Их И.П. Павлов отнёс к смешанному типу. К этой категории из числа выдающихся деятелей науки и искусства Павлов относил разносторонне одарённого Леонардо да Винчи – гениального художника и математика, анатома и физиолога. Смешанным типом ВНД, по мнению учёного, обладали немецкий поэт и философ Гёте, создатель периодической системы элементов Д.И. Менделеев, выдающийся химик, талантливый русский композитор А.П. Бородин.

 

Асимметрия мозга

У подавляющего большинства людей двигательная активность рук, ног, левой и правой половины тела, лица неодинаковы. Также неоднозначно восприятие объектов, расположенных слева или справа от средней плоскости тела. Иными словами, человеку присущи моторная и сенсорная асимметрия. Для выполнения трудовых операций в быту большая часть людей пользуется правой рукой, т.е. являются правшами. При этом правая рука превосходит левую в ловкости, силе, скорости реакции, в возможности чёткого выполнения сложнокоординированных действий. Значительно меньшая часть человечества (левши) для тех же целей пользуется левой рукой. Кроме того, существуют люди, в равной степени использующие обе руки, – так называемые амбидекстры. Устойчивое предпочтение одной из рук присуще только человеку, выделяющемуся по этому признаку из других групп живых существ. Доля левшей, по данным различных авторов, колеблется от 1 до 30%. Моторная и сенсорная асимметрии, т.е. доминанта рук (ног) и органов чувств (зрения, слуха, осязания) у каждого индивидуума могут не совпадать.

У новорожденных детей обе руки равноценны. Если в первые годы жизни и возникают предпочтения в их использовании, то они не бывают продолжительными и могут многократно меняться. Только на пятом году жизни правая рука у будущих правшей постепенно начинает брать на себя всю сложную деятельность. Предполагается, что в пожилом возрасте возникает противоположный процесс, и неравноценность рук постепенно сглаживается.

У девочек и женщин асимметрия рук выражена менее отчётливо, а левшей среди них в 1,5 – 2 раза меньше, чем среди представителей «сильного» пола. Совершенствование функций мозга девочек растягивается на более значительный срок и совершается медленно. У мальчиков уже в шесть лет многие функции выполняются раздельно правым и левым полушариями мозга, а у девочек в 2 раза старше специализация мозга часто ещё только намечается.

Особенно интересно, что среди близнецов левши попадаются значительно чаще, чем у родившихся по одиночке, причём оба близнеца редко бывают левшами. Обычно один из двойни всегда становится правшой. Если близнецы разнополы, то левшой чаще становится мальчик. Среди сиамских близнецов, как правило, один бывает правшой, другой – левшой.

У правшей центр речи Брока находится в левом полушарии мозга. В правой части полушария мозга расположена структурно одинаковая область головного мозга, поражение которой, однако, не ведёт к каким-либо последствиям для них. Напротив, в случае выхода из строя левой моторной области речи, у правшей возникает моторная афазия. Во всяком случае, примерно у 3% населения область речи обнаруживает полную функциональную способность в обоих полушариях головного мозга. Примечательно, что не всегда доминирующим центром речи у левши оказывается правая область – у них в большинстве случаев доминирующий центр речи также находится в левой височной доле головного мозга. При длительном нарушении центра речи Брока правое полушарие постепенно может перенять его функции на себя. Если у ребёнка процесс перераспределения функций полушарий головного мозга протекает сравнительно быстро (примерно в течение года), то с возрастом резервная функция всё более и более остаётся за правым полушарием. Локализация области речи Брока в левом полушарии головного мозга является, по-видимому, наиболее характерным примером специализации обоих полушарий. Все другие функции головного мозга не имеют такой ярко выраженной доминанты.

Как известно, между обоими полушариями головного мозга располагается мозолистое тело, в котором миллионы нервных окончаний создают интенсивную поперечную связь. Более выраженное мозолистое тело у женщин является одной из причин меньшей асимметрии полушарий головного мозга у них. Если расчленить это мозолистое тело, то каждое полушарие головного мозга окажется в изоляции, будет предоставлено самому себе. Правое полушарие может по-прежнему управлять движениями левой руки и левой ноги (в спинном мозге происходит перекрещивание нервных волокон так, что нейроны правого полушария попадают по нервным путям в левую часть тела). Например, при ощупывании гвоздя левой рукой полученные впечатления свободно достигают головного мозга и сознания, но назвать этот предмет пациент не в состоянии, так как за вербальное обозначение отвечает расположенный в левом полушарии центр речи Брока, связь с которым в результате расчленения мозолистого тела прервана. При ощупывании предметов правой рукой таких проблем не возникает. Центр речи получает нужную информацию. То же самое получается, если предмет рассматривают только левым полем зрения или воспринимают звук только левым ухом.

Приведённые примеры говорят о том, что левое полушарие головного мозга играет ведущую роль в осуществлении речевой функции. Но это не означает, что правое полушарие является ненужным или второстепенным. Например, в таких областях как ориентация в пространстве, распознавание форм и понимание музыки, интонации голоса оно превосходит левое полушарие.

Специализация обоих полушарий головного мозга позволяет сделать вывод, что мозг человека в определённой степени располагает возможностью «самостоятельного ремонта» при нарушении функций того или иного полушария. При выходе из строя одного полушария, может включиться второе, не достигая полной эффективности доминантного полушария. Этот факт имеет принципиальное значение, например, при поражении (гибели) ткани головного мозга после инсульта; интенсивные длительные упражнения могут привести к значительному восстановлению функций полушария и в определённом объёме восстановить утраченные навыки. Конечно, этот процесс происходит медленно, не всегда приводит к полному функциональному восстановлению, но в большинстве случаев это возможно.

Установлено, что правое полушарие отвечает за гомеостаз, поэтому обеспечивает биологическую адаптацию, а левое полушарие обеспечивает социальную адаптацию. Не случайно, женщины, у которых межполушарная асимметрия выражена меньше, имеют, как правило, более совершенную стратегию адаптации к различным условиям.

Различия между функциями правого и левого полушарий приведены в таблице 13.1.

Таблица 13.1.

Межполушарная асимметрия

 

Левое полушарие	Правое полушарие
ЛУЧШЕ УЗНАЮТ СТИМУЛЫ
Словесные	Не словесные
Легкоразличимые	Трудноразличимые
Знаковые	Незнаковые
ЛУЧШЕ ВЫПОЛНЯЮТСЯ ЗАДАЧИ
На временные отношения	На пространственные отношения
Установление сходства	Установление различий
Идентичность стимулов по названиям	Идентичность стимулов по физическим свойствам
Творческие, где нужна фантазия	Не любят творческие задания
ОСОБЕННОСТИ ВОСПРИЯТИЯ
Аналитическое восприятие	Целостное восприятие
Последовательное восприятие	Одновременное восприятие
Обобщённое узнавание	Конкретное узнавание
ОСОБЕННОСТИ ПОВЕДЕНИЯ И ПСИХИКИ
Абстрактно-логическое мышление	Конкретно-образное мышление
Основано на реальности	Основано на фантазии
Восприятие родного языка	Восприятие иностранных языков
Имеют хороший подчерк	Имеют плохой подчерк
Работу заканчивают вовремя, есть чувство времени	Не заканчивают работу во время, нет чувства времени
Ведущее произвольное внимание	Долго сохраняется непроизвольное внимание
Хорошая концентрация	Большая отвлекаемость

 

Наша система образования, также как и наша наука, в общем имеет тенденцию игнорировать невербальную форму интеллекта. Таким образом, современное общество дискриминирует правое полушарие. В 1981 г. американский невролог Р. Сперри получил Нобелевскую премию за открытие функциональной асимметрии мозга.

 

Физиология сна

Сон – периодическое функциональное состояние человека, характеризующееся отсутствием целенаправленной деятельности и активных связей с окружающей средой. Во время сна активность мозга не уменьшается, а перестраивается. Третью часть жизни человек проводит во сне: он спит 25 из 75 лет.

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 иррадиирует по коре полушарий головного мозга, распространяясь и на лежащие ниже отделы головного мозга.

Сон, развивающийся у человека и животных под влиянием условных тормозных 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 ещё И.М. Сеченовым, который приводит известные из клинической практики случаи наступления длительного сна у больных, страдающих распространёнными 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 закрыли у больного эти единственные пути общения с внешним миром, пациент тотчас засыпал. А.Д. Сперанский и В.С. Галкин перерезали у собаки зрительные и обонятельные нервы и разрушили обе улитки внутреннего уха. После такой операции собака впала 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 больших полушарий.

Афферентные сигналы, идущие через ретикулярную формацию среднего мозга и неспецифические ядра таламуса в кору большого мозга, оказывают на неё активирующее влияние и поддерживают деятельное состояние. Устранение этих влияний (при поражении нескольких рецепторных систем либо в результате разрушения ретикулярной формации или выключения её 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 больших полушарий.

 

 

Рис. 13.6. Схема взаимодействия "центров сна" и "пробуждающих" структур при бодрствовании и наступлении сна (по П.К. Анохину). А. Бодрствование. Корковые влияния (I) тормозят "центры сна" (II) и восходящие активизирующие влияния ретикулярных структур (III) и возбуждения, идущие по лемнисковым путям (IV), свободно достигают коры. Б. Сон. Заторможенные отделы коры (I) перестают оказывать сдерживающее влияние на "центры сна" (II), они блокируют восходящие активизирующие влияния (III), не затрагивая возбуждений по лемнисковым путям (IV).

 

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 её восходящее активирующее влияние, что влечёт за собой снижение активности всей коры головного мозга. Таким образом, торможение, первоначально возникшее в ограниченной области коры, может вызвать торможение нейронов всей коры полушарий большого мозга.

Одна из попыток создания единой теории сна была предпринята П.К. Анохиным (рис. 13.6). В своей гипотезе он исходил из того, что гипоталамические «центры сна» находятся под тоническим угнетающим влиянием со стороны коры больших полушарий. При ослаблении этого влияния вследствие снижения рабочего тонуса корковых клеток («активный сон» по И.П. Павлову) гипоталамические структуры как бы «высвобождаются» и определяют всю ту сложную картину перераспределения вегетативных компонентов, которое характерно для состояния сна. При этом гипоталамические центры оказывают угнетающее влияние на восходящую активирующую систему, прекращая доступ в кору всего комплекса активирующих воздействий («пассивный сон» по И.П. Павлову). Эти взаимодействия представляются циклическими, поэтому состояние сна можно вызвать искусственно (или в результате патологического процесса), воздействуя на любую часть цикла.

Стадии сна

За время ночного сна у человека наблюдается 3-5 периодических смен медленного и быстрого сна.

 

Медленный сон (ортодоксальный)	Быстрый сон (парадоксальный)
Физиологическое состояние организма
Наступает после засыпания, длится 60-90 минут. Снижается обмен веществ и активность сердечно-сосудистой, дыхательной, пищеварительной и выделительной систем, мышечный тонус падает, мышцы расслабляются температура понижается. Полагают, что снижение температуры тела может являться одной из причин наступления сна. Пробуждение сопровождается повышением температуры тела.	Наступает после медленного сна, длится 10-15 минут. Активизируется деятельность внутренних органов: учащается пульс, дыхание, повышается температура, сокращаются глазодвигательные (глаза быстро двигаются), мимические мышцы тонус скелетной мускулатуры отсутствует.
Психические процессы мозга
Сновидения отражают процессы мышления и пересказ событий прошедшего дня, они абстрактны и познавательны. Может происходить разговор во сне, возникают ночные страхи у детей и снохождение (лунатизм).	Возбуждение нейронов затылочных долей. Появление реалистичных эмоциональных сновидений со зрительными, звуковыми и обонятельными образами. Происходит классификация и упорядочение поступившей за день информации, консолидация памяти. Лишение человека этого вида сна приводит к расстройствам памяти и психическим заболеваниям.
Сновидения И.М. Сеченов называл небывалыми комбинациями бывалых впечатлений

 

На основании электроэнцефалографической картины фазу «медленного сна» в свою очередь подразделяют на несколько стадий.

Стадия I – дремота, процесс погружения в сон. На ЭЭГ преобладают α- и θ-ритмы, в конце стадии возникают К-комплексы (серии высокоамплитудных медленных потенциалов длительностью 3-5 с).

Стадия II – поверхностный сон (стадия сонных веретён). На ЭЭГ имеются К-комплексы и появляются веретена сна (частота примерно 15 Гц, вариант α-ритма). Их появление совпадает с отключением сознания; стадия занимает около 50% времени сна и по длительности нарастает от первого к последнему циклу.

Стадия III – глубокий сон (дельта-сон), характеризуется наличием ∆-ритма частотой 3,0-3, 5 Гц, который занимает до 30% ЭЭГ.

Стадия IV – стадия «быстрого» или «парадоксального сна», характеризуется наличием δ-ритма частотой примерно 1 Гц, который занимает до 30% ЭЭГ. III и IV стадии имеются в первых циклах сна и отсутствуют в последних (перед пробуждением).

Ночной сон обычно состоит из 4-5 циклов, каждый из которых начинается с первых стадий «медленного» сна и завершается «быстрым» сном. Длительность цикла у здорового взрослого человека относительно стабильна и составляет 90-100 минут. В первых двух циклах преобладает «медленный» сон, в последних – «быстрый», а «дельта»-сон резко сокращён и даже может отсутствовать.

Продолжительность «медленного» сна составляет 75-85%, а «парадоксального» – 15-25% от общей продолжительности ночного сна.

Физиологическая роль сна.

· Восстановительная функция – преобладание процессов анаболизма.

· Антистрессорная функция – сон служит одним из механизмов психической защиты личности.

· Адаптивная функция – синхронизация с циклом смены дня и ночи обеспечивает оптимальное взаимодействие организма со средой, подготовку организма к деятельности во время бодрствования.

· Роль в переработке информации – осуществление процесса консолидации памяти: перевод информации из кратковременной в долговременную память.

Виды сна.

1. периодический ежесуточный сон;

2. периодический сезонный сон (зимняя или летняя спячка животных);

3. наркотический сон, вызываемый различными химическими или физическими агентами;

4. гипнотический сон;

5. патологический сон.

Первые два вида являются разновидностями физиологического сна, последние три вида – следствие особых нефизиологических воздействий на организм.

Нарушение сна. Нарушения сна очень распространены среди населения цивилизованных стран. Бессонница – хроническое заболевание, связанное с нарушением синхронизации биологических часов с суточными ритмами. Расстройства сна отмечены у 45% городского населения. Среди сельских жителей бессонница встречается значительно реже.

Расстройства сна подразделяются на три основные формы:

1. Затруднённое засыпание. Оно встречается наиболее часто. Человек, страдающий этим видом бессонницы, долго не может заснуть: сну мешают тревожные воспоминания и мысли, которые беспрерывно нагромождаются друг на друга. Всякие старания и мучительные попытки заснуть ни к чему не приводят. Сама тревога за сон, напряжённое ожидание его, страх перед предстоящей бессонной ночью, беспокойство за тяжёлый день после бессонной ночи ещё больше усугубляют бессонницу. Страдающий бессонницей человек не может долго находиться в одном положении, постоянно поворачивается в постели в поисках наиболее удобного положения и длительное время не может уснуть.

2. Поверхностный, беспокойный сон с частыми пробуждениями. Такие люди обычно просыпаются через 1-2 ч после погружения в сон. Продолжительность засыпания после пробуждения среди ночи колеблется от нескольких минут до нескольких часов. Однако, бывает и так, что проснувшись один раз, человек не засыпает до самого утра, и лишь тогда наступает поверхностный сон. Обычно люди, часто просыпающиеся, жалуются на поверхностный сон, не приносящий удовлетворения и бодрости.

3. Раннее окончательное пробуждение. Такое расстройство сна встречается реже. После него не наступает никаких признаков дремоты, и человек бодрствует. Раннее пробуждение похоже на пробуждение среди ночи, но отличается лишь тем, что за ним не следует засыпание и что оно происходит из дремотного состояния и поверхностного сна (первое пробуждение происходит после глубокого сна). Преждевременно пробуждаются люди, у которых повышенная возбудимость нервной системы.

 

Сокращение длительности сна – один из постоянных признаков бессонницы – сравнительно редко бывает выраженным. При частичной бессоннице периоды бодрствования имеются в начале, в середине и в конце ночи. При тотальной бессоннице преобладает бодрствование, лишь изредка прерывающееся дремотой. Этот вид бессонницы встречается значительно реже.

К расстройствам сна можно отнести и повышенную сонливость, так называемую гиперсомнию. Наблюдать сонливость можно у людей со слабой нервной системой: в этом случае её можно рассматривать как защитную реакцию, предохраняющую нервные клетки от перенапряжения.

В противоположность бессоннице повышенная патологическая сонливость приводит к длительному сну, которое часто является следствием воспалительных заболеваний головного мозга, например, при вирусном энцефалите. В этих случаях сон может длиться неделю и месяцы, и даже, в редких случаях, годы. Такой сон называется летаргическим.

Патологическая сонливость чаще всего возникает у людей, перенёсших тяжёлые инфекционные заболевания, – сыпной тиф, менингит, грипп. Возникает сонливость при малокровии и функциональных нарушениях нервной системы.

В отличие от бессонницы повышенная сонливость встречается реже.

Последние исследования по выяснению необходимой длительности сна показали, что потребность сна у молодёжи в среднем составляет 8,5 ч за ночь. Продолжительность ночного сна в 7,2-7,4 ч недостаточна, а сон менее 6,5 ч в течение длительного времени может подорвать здоровье.

Эффект «накопления нехватки сна» полностью исчезает уже после первого 10 ч периода «восстановительного» сна. Поэтому хроническое недосыпание по рабочим дням и пересыпание по утрам в выходные – явления взаимосвязанные.

Искусственное лишение человека сна – тяжёлое испытание. Эксперименты с депривацией сна показали, что у добровольцев возникает эмоциональная неуравновешенность, повышенная утомляемость, бредовые идеи, нарушение сна, вестибулярные дисфункции, через 90 ч лишения сна появляются галлюцинации, к 170 ч – деперсонализация, к 200-му часу испытуемый проявляет психические и психомоторные расстройства. В ходе этих экспериментов было установлено, что организм особенно нуждается в медленном (дельта) сне и быстром сне. После длительной депривации сна основным эффектом является увеличение дельта-сна. Так, после 200-часового непрерывного бодрствования процент дельта-сна в первые 9 ч регистрации восстановительного сна увеличивается в два раза по сравнению с нормой, а длительность быстрого сна увеличивается на 57%.

В целях изучения роли отдельных фаз сна разработаны способы, позволяющие избирательно предотвращать их появление. При подавлении дельта-сна у испытуемых появляется чувство разбитости, усталости, ухудшается память и снижается внимание. Чувство разбитости и повышенной утомляемости, особенно нарастающее ко второй половине дне, у больных неврозом обусловлено хроническим дефицитом дельта-сна (В.С. Ротенберг, 1984).

Депривация быстрого сна меняет настроение, ухудшает работоспособность, влияет на память.

Гигиена сна. Полноценный сон может быть обеспечен выполнением определённых правил. Перед сном необходимо исключить возбуждающие игры, умственную работу. Время после ужина должно протекать в спокойной обстановке, исключающей сильное возбуждение. Рекомендуется перед сном прогулка 20-30 мин в тихую погоду. Ужин должен быть лёгким за 1,5-2 ч до сна. Шоколад, кофе и крепкий чай на ночь не рекомендуются.

Свежий, прохладный воздух в спальной комнате способствует более быстрому засыпанию и глубокому сну. Оптимальная температура в комнате для сна – 15-16 ºС.