Розвиток механізмів психічної діяльності

Матеріальним субстратом психіки є нервова система та її пери­ферійні органи — рецептори. Ці механізми психіки є результатом тривалого процесу взаємодії живих організмів з їх середовищем.

Поведінка — це своєрідна активність, прояв життєдіяльності жи­вих істот, завдяки якій вони пристосовуються до свого оточення й задовольняють свої біологічні потреби. Поведінку тварин вивча­ють фізіологія та психологія. Фізіологія розкриває її фізіологічні та біохімічні механізми та закономірності, а психологія — психологічні.

Як зазначалося, психічні реакції пов'язані з появою у живих ор­ганізмів чутливості, тобто реакції на нейтральні, індиферентні для ор­ганізму подразнення. Такі реакції можна спостерігати в експеримен­тальних умовах у деяких видів найпростіших. Експериментальне доведено, що в інфузорій (парамецій) можна викликати реакцію на індиферентні для них подразники (світло), поєднуючи їх з важливими для життя подразниками (температурою).

Отже, вже у найпростіших є своєрідні механізми пристосування до оточення як засіб забезпечення життя. Ці механізми у процесі ево­люції поступово під впливом ускладнених умов життя перетворилися у багатоклітинних організмів на нервову систему та рецептори. Мор­фологічні та фізіологічні явища, форма та функція в цьому перетво­ренні відбуваються в єдності, взаємозумовлюються.

Механізми регуляції поведінки живих істот та їхня функція філоге­нетичне у процесі пристосувальної діяльності закріпилися в організмах і передаються спадково наступним генераціям, забезпечуючи їм при­стосування до умов життя в їхній онтогенетичній життєдіяльності.

Розрізняють такі основні етапи розвитку нервової системи як ме­ханізму поведінки та психічної діяльності:

дифузна;

ганглієва (вузлова і ланцюгова);

трубчаста.

Дифузна, або сіткоподібна, нервова система — це елементарна фор­ма нервової системи, властива таким багатоклітинним живим істо­там, як медуза, актинія, морська зірка. З появою дифузної нервової системи провідність збудження набагато прискорюється, досягаючи 0,5 метра за секунду; на противагу цьому швидкість провідності збуд­ження по протоплазмі, що властиво найпростішим, які не мають нер­вової системи, становить лише 1-2 мікрони за секунду. Прискорення провідності збудження при дифузній нервовій системі дає живим іс­тотам, яким властива така нервова система, можливість набагато швидше здійснювати пристосувальні реакції. Проте можливості ди­фузної нервової системи обмежені: на цьому етапі розвитку нервової системи ще немає постійного головного кінця, нервового центру, який би зосереджував одержану інформацію й керував нею, створював

програму диференційованої поведінки, що властиво організмам на вищому, ганглієвому етапі розвитку нервової системи.

Ганглієва нервова система виникла через значне ускладнення умов життя. З'явилася потреба у централізованих апаратах для опрацю­вання інформації та регуляції рухів. Таким апаратом стали нервові вузли, ганглії, які почали зосереджувати збудження, що виникли в об'єднаних нервовим вузлом нервових волокнах, і спрямовувати ру­хи — відповіді на ці збудження. Вузлова нервова система — перший етап централізації нервових процесів; її можна спостерігати у нижчих видів хробаків.

Вищим етапом вузлової нервової системи є ланцюгова, коли в ор­ганізмі виникають об'єднані в ланцюги вузли, або ганглії, серед яких головний зосереджує збудження, перероблює їх і регулює рухи окре­мих частин організму. Вже у кільчастих хробаків можна помітити дію ганглієвої нервової системи, а найвищого щабля розвитку вона до­сягає у ракоподібних, павуків, комах.

Так, у кільчастого хробака на передньому, головному кінці зосе­реджуються нервові волокна, які закінчуються рецепторами і сприй­мають хімічні, термічні, світлові зміни та зміну вологості, що виника­ють в оточенні. Сигнали цих змін проводяться до головного ганглія і опрацьовуються в ньому. Формується "програма" поведінки, що здійснюється у вигляді рухів окремих сегментів тіла хробака. Про­відність збудження в ланцюговій нервовій системі набагато вища, ніж у дифузній. Отже, головний ганглій здійснює регулювальну функцію життєдіяльності хробака. При ланцюговій системі виникає новий принцип діяльності нервової системи — інтеграція нервових імпульсів і централізоване керівництво життєдіяльністю організму.

На цьому етапі розвитку нервової системи з'являються рецепто­ри — сприймані інформації. Дані порівняльної анатомії та фізіології свідчать, що спочатку розвинулися контактні органи, а потім — дистантні, або телерецептори (зір, слух, нюх). Зір виник за певних умов з чутливості організму до світлових (електромагнітних) подразнень. Спочатку ця чутливість розсіювалася по всьому організму, але зго­дом на вищих етапах еволюції організму поступово зосереджувалася в передній, головній його частині. Слух виник з вібраційної чутли­вості. Він розвивається найпізніше, у більшості безхребетних його не­має. Нюхова чутливість виокремилася з недиференційованої хімічної чутливості, в якій об'єднувалися нюхова та смакова орієнтації ор­ганізму в середовищі. У багатьох безхребетних смакова та нюхова чутливості недиференційовані. Рецептори та їх диференціація роз-

винулися в життєдіяльності, у рухах. Живі істоти, в яких є дифе­ренційовані рецептори, набагато краще орієнтуються в середовищі, забезпечуючи свої потреби в їжі, розмноженні, уникненні небезпеки. Комахам властиві не лише рухові органи або рецептори, а й секре­торні для вироблення павутини у павуків, перероблення нектару у бджіл, будування трубочок у хробаків та ін.

Живі істоти з ганглієвою нервовою системою здатні до "научення" та "перевчення", виробляючи в результаті багатьох спроб навичку рухатися в заданому напрямі з метою уникнення больового подразнен­ня. Хробакові потрібно було понад 150 спроб, щоб він з меншою кількістю помилок почав рухатися в лабіринті праворуч, аби уник­нути електричного подразнення, яке діяло на нього під час руху ліво­руч. А щоб перевчитися, тобто змінити цей "завчений" рух, потрібно було понад 225 спроб. Отже, ганглієва нервова система хробака дає змогу не тільки виробляти нові форми поведінки, а й зберігати ви­роблені навички, що свідчить про наявність у дощового хробака примітивної форми "пам'яті".

У хребетних тварин через ускладнення умов життя нервова систе­ма стала набагато складнішою. Процеси інтеграції та централізації дії нервової системи виявилися в утворенні цереброспінальної нервової системи, що складається зі спинного та головного мозку. Головний мозок утворився з мозкової трубки, тому нервову систему хребетних тварин називають трубчастою. У процесі розвитку хребетних тварин під впливом умов життя утворилися довгастий мозок і мозочок, середній і проміжний мозок і великі півкулі головного мозку, де розвинулася найскладніша за будовою та функціями кора великих півкуль головного мозку. Кора великих півкуль об'єднує, інтегрує й регулює всю діяльність організму. Вищі відділи головного мозку ут­ворювалися поступово, і їх структура та функції у різних хребетних, життєдіяльність яких відбувається за різних природних умов, не од­накові. Тварини, що стоять на вищому щаблі розвитку, мають ро-звиненіший головний мозок. Показовими щодо цього є дані про спів­відношення розвитку головного та спинного мозку у різних тварин і людини. Якщо розвиток спинного мозку взяти за одиницю, то пи­тома вага головного мозку стосовно спинного буде такою: у чере­пахи — 1, півня — 1,5, коня — 2,5, кішки — 3, собаки — 5, шимпан­зе — 15, людини — 49. З еволюцією тваринного світу питома вага кори головного мозку збільшується, починаючи відігравати провід­ну роль.

Дослідженнями доведено, що екстирпація (знищення) кори по-різному позначається на зоровій та руховій функціях тварин, що сто­ять на різних етапах біологічної еволюції. Так, щодо зорової функції птахи після знищення кори великих півкуль продовжують бачити, сідають на намічену місцевість, щури не розрізняють форми, реагу­ють лише на світло, мавпа сліпне. Щодо рухової функції птахи після знищення кори великих півкуль продовжують літати, рухи у них не порушуються; у кішки рухи поновлюються за кілька годин; собака за 24 години може стояти, але самостійні рухи розладнані; мавпа мо­же стояти лише зі сторонньою допомогою.

Екстирпація півкуль головного мозку у риб не позначається на їх життєдіяльності, у жаб — майже не позначається, у птахів — по­значається: одужавши, птах починає літати, але не орієнтується в середовищі; кішка не нападає на мишу навіть якщо зголодніє; собака стає інвалідом — не знаходить їжі, не впізнає господаря, втрачає мож­ливість набирати досвіду.